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智能化灌溉 鹽堿地長出新希望

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2021-12-20 08:43:19  作者:李鳳芹 周彥飛

  雖是大雪節(jié)氣,山東省黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)里的冬小麥和苜蓿依然在陽光下茁壯地生長。作物下面土壤表層泛起的白色鹽漬,絲毫擋不住綠意與生機(jī)。

  “這個按鈕切換到自動擋,系統(tǒng)就會根據(jù)實時采集的土壤墑情數(shù)據(jù)選擇灌溉方式,比人工判斷更精細(xì)、更精準(zhǔn)?!?2月8日9時許,在黃三角農(nóng)高區(qū)內(nèi)的鹽堿地生物育種與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗示范基地,東營供電公司員工正指導(dǎo)基地工作人員鐘文強(qiáng)使用該公司自主研發(fā)的多模供電與低碳控制農(nóng)田灌溉系統(tǒng)灌溉土地。該系統(tǒng)內(nèi)置多種高效用電策略,能自動適應(yīng)多種電源供電模式,解決鹽堿地灌溉的用電問題。

  黃三角農(nóng)高區(qū)是我國第二個國家級農(nóng)高區(qū),總面積為350平方千米。黃三角農(nóng)高區(qū)規(guī)劃建設(shè)了黃河三角洲種業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園,在耐鹽糧食、耐鹽蔬菜、耐鹽林草種植等方面開展試驗示范,培育黃河三角洲自主的種子品牌。目前,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、中國科學(xué)院植物研究所、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院共同培育的“中紫4號”高營養(yǎng)水稻完成水稻新品種認(rèn)定;共同培育的大豆材料TZX-805和TZX-1736剛剛完成實收測產(chǎn),畝產(chǎn)分別達(dá)到263.3公斤和264.8公斤,鹽堿地大豆種植創(chuàng)高產(chǎn)。

  黃河三角洲地區(qū)土壤鹽堿化程度較高,淡水資源匱乏,在這里開發(fā)農(nóng)業(yè)需要考慮環(huán)境的承載能力。此外,灌溉水過多還會造成地下水位上升,如果不及時排泄,會加重土壤鹽堿化程度。因此,農(nóng)業(yè)開發(fā)時必須摸清特定作物對水的準(zhǔn)確需求量,才能實現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。

  “鹽堿地精準(zhǔn)灌溉主要考慮調(diào)節(jié)土壤墑情,盡量滿足作物生長需要,但缺乏對用能優(yōu)化的研究往往會出現(xiàn)過度灌溉的情況,造成水資源浪費和電力成本增加?!秉S三角農(nóng)高區(qū)技術(shù)創(chuàng)新中心工作專班副組長鄭啟武說。

  針對如何節(jié)約水資源、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能效水平問題,東營供電公司應(yīng)用面向鹽堿地綜合利用的“智慧能源+智慧農(nóng)業(yè)”深度融合技術(shù),提出發(fā)揮跨學(xué)科領(lǐng)域優(yōu)勢,研發(fā)一套鹽堿地高科技灌溉系統(tǒng),建立鹽堿地畝均灌溉用電量等能效指標(biāo),助力黃三角農(nóng)高區(qū)鹽堿地綜合利用。

  為了研發(fā)鹽堿地高科技灌溉系統(tǒng),7月份,東營供電公司以黃三角農(nóng)高區(qū)現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)為基礎(chǔ),配備了1套5G高清攝像頭、1個微環(huán)境氣象監(jiān)測站、13套作物生長環(huán)境監(jiān)測傳感器和6個電能采集終端。隨后,他們將作物實時生長情況、土壤墑情實時變化情況、用電量等數(shù)據(jù)接入該公司鄉(xiāng)村電氣化智慧能源服務(wù)平臺——365電管家,構(gòu)建起農(nóng)業(yè)電力物聯(lián)網(wǎng)。農(nóng)業(yè)電力物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了電力數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的聯(lián)合監(jiān)測與分析。

  “有了農(nóng)業(yè)電力物聯(lián)網(wǎng),我們能依托5G高清攝像頭及人工智能技術(shù)構(gòu)建作物全生命種植周期生長模型,分析灌溉用電規(guī)律,以數(shù)字化、智慧化手段實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)電、節(jié)水、節(jié)肥和作物增產(chǎn)。另外,精準(zhǔn)灌溉也可以控制鹽堿度、改良土壤?!辩娢膹?qiáng)說。

  “相比于傳統(tǒng)灌溉方式,使用鹽堿地高科技灌溉系統(tǒng)預(yù)計畝均至少可降低灌溉人力投入90%,減少水資源消耗20%,提升灌溉效率10%,讓年灌溉成本減少60多萬元?!睎|營供電公司營銷部副主任李成說。

  此外,為更好地滿足黃三角農(nóng)高區(qū)農(nóng)業(yè)用電,東營供電公司還投資200余萬元建設(shè)了1座新能源拖拉機(jī)專用充電站,配置5臺一機(jī)雙槍充電樁,滿足黃三角農(nóng)高區(qū)約1.28萬畝鹽堿地?zé)o人播種、旋耕作業(yè)電氣化需要;投資1900余萬元,新建44千米10千伏線路,解決了農(nóng)高區(qū)核心區(qū)域供電半徑長、末端電壓低的問題,全力保障農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展用電。

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