科技日报记者 梁乐 通讯员 刘泽
记者7月9日从新疆农垦科学院获悉，由新疆农垦科学院作为第一完成单位的“北方旱区主要作物丰产优质高效节水技术与装备及应用”项目，获2025年度国家科学技术进步奖二等奖，为破解世界旱区农业节水难题提供了“中国方案”。
据悉，我国北方旱区以仅占全国56%的耕地和19%的水资源，支撑着80%以上的玉米、90%以上的棉花以及60%—85%的特色瓜果生产，然而水地矛盾尖锐，缺水形势日益严峻。
自2011年起，由中国工程院院士、新疆农垦科学院研究员尹飞虎等专家领衔的团队，针对水肥信息不精准、产量品质协同调控技术缺乏、产出效益低等瓶颈，历时14年联合攻关，将作物生理、农艺措施与工程技术深度融合，成功攻克旱区作物丰产优质高效节水关键技术难题。
在理论创新上，科研团队首创了旱区作物生命需水信息多尺度天空地一体化感知系统，构建了考虑时空分异的作物需水需肥动态模拟模型，需水精度较传统方法提升21.3%。解析了作物品质形成的水碳传输和动力学路径，构建了基于糖代谢过程的水盐—产量—品质模型，可溶性糖品质模拟误差小于10.0%。阐明了不同种植密度下冠层光能分布与耗水产量的耦合机制，建立了基于冠层结构优化的光效提升与生长冗余调控理论。
在技术层面上，科研团队研发出考虑参数不确定性的作物节水优质高效水肥一体精准决策支持系统，优化决策后节水15.3%，节肥18.4%；创制了调节作物果实（籽粒）品质形成的绿色生物调控新产品花粉多糖，价格比同类产品降低20%以上，亩喷施500g番茄维生素C含量提高20.3%，采摘率增加4.9%；创建了“宽窄行密植+调水增籽粒”适水增密农艺丰产技术，增产10.3%。
在装备创制上，团队实现了从单一水肥灌施到精准调控的飞跃。研发的“一进多出”太阳能无线智能电动阀解决能耗高问题；0.13mm过滤槽和120目叠片过滤器使过滤效率提升15%以上；去离子靶向吸附新型电极和亚淡化设备可精准去除有害离子、保留有益离子，能耗仅为传统膜法的1/3。
此外，团队创建的北方旱区主要作物丰产优质高效节水处方图及智慧决策云平台，相比常规模式，节水超10%，主要品质指标提升8%以上，水分生产力提高15%以上。
近三年，项目成果在西北、华北、东北6省区累计推广应用13653万余亩，为农户增收节支超278亿元，产生了巨大的经济效益和社会效益。
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