3月14日，河北省石家莊市欒城區(qū)天亮合作社采用桁架式灌溉機進行節(jié)水噴溉，促進冬小麥返青。新華社發(fā)（張曉峰攝）
三月春光里，河南省輝縣市麻小營村麥田青青，一片盎然生機。
五豐合作社社長孫紹臣輕輕點擊手機屏幕，汩汩清流就從高標準農(nóng)田智能水肥一體機中流出，順著地下輸水管涌向農(nóng)田，最終通過滴灌帶“喂”到小麥根系?！坝蒙狭烁咝Ч?jié)水灌溉設(shè)施，每畝能省水20%、節(jié)肥15%，還能省人工，產(chǎn)量也更高呢！”望著連綿的百畝農(nóng)田，他的笑容里透著踏實。
今年的3月22日至28日是第三十八屆“中國水周”。我國農(nóng)業(yè)水資源時空分布不均，部分地區(qū)曾一度面臨“水不夠”“澆地難”問題。如今，全國耕地灌溉面積已達10.75億畝，灌區(qū)現(xiàn)代化改造、高標準農(nóng)田建設(shè)和智慧灌溉技術(shù)一道，構(gòu)建起農(nóng)業(yè)用水的“脈管系統(tǒng)”?？?，“水源到地頭、用水有高標、集約出實效”的場景正成為農(nóng)田里的新常態(tài)、新圖景。
現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)打出組合拳
在河北省石家莊市石津灌區(qū)調(diào)度中心，電子屏上跳躍著總干渠沿線的實時數(shù)據(jù)——水位、流量、閘位、視頻監(jiān)控畫面一覽無余。調(diào)度人員李子瀟結(jié)合基層單位提交的用水申請，與總調(diào)度團隊快速研判后，向上游黃壁莊水庫精準下達增（減）水指令,并通過監(jiān)測模塊動態(tài)掌握灌溉進度?！皬乃款A(yù)報到動態(tài)配水，數(shù)字平臺讓調(diào)度效率明顯提升?！崩钭訛t說。
一百多公里外的衡水市趙圈鎮(zhèn)，石津灌區(qū)北圈灌溉站站長田國華正通過“測墑平臺”監(jiān)測田間墑情?！斑^去澆地靠經(jīng)驗，現(xiàn)在靠數(shù)據(jù)！”他滑動手機屏幕，通過“石津慧灌”App與王家井管理處實時聯(lián)動，精準了解徐灣分干10余萬畝農(nóng)田的用水周期，科學(xué)填報用水計劃。具有近百年歷史的石津灌區(qū)，借力現(xiàn)代化改造煥發(fā)新生：工程提檔升級，數(shù)字孿生賦能，灌區(qū)供水保障能力明顯提升，灌溉周期由35天以上縮短為25天，巡護管理費用明顯降低，年均節(jié)水可達4200萬立方米。
這樣的變革正在全國展開。近年來，全國灌區(qū)“破壁清障通末梢”。2024年，中央投入超1000億元支持1300余個灌區(qū)開展現(xiàn)代化改造，襯砌渠道、新建量測水設(shè)施，有力提高了灌溉保障能力和節(jié)水灌溉水平。
在安徽省淠史杭灌區(qū)，數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建“空天地”立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，使配水方案生成時間由數(shù)天縮短至數(shù)分鐘；河南省人民勝利渠灌區(qū)通過智能監(jiān)測與自動化量測技術(shù)，實現(xiàn)樞紐遠程管控、渠道流量實時追蹤及用水精準計量；江西省袁惠渠灌區(qū)以數(shù)字化平臺整合現(xiàn)代化管理手段實現(xiàn)渠道暢通、按需配水，破解30萬畝農(nóng)田末端灌溉難題……
“現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)打出了一套組合拳?！敝袊娍茖W(xué)研究院水利研究所所長張寶忠說。
高標準農(nóng)田建設(shè)實現(xiàn)水土資源高效協(xié)同
在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市，高標準農(nóng)田標準化建設(shè)示范區(qū)創(chuàng)新應(yīng)用黃河水澄清滴灌水肥一體化技術(shù)，通過三級沉淀池凈化泥沙，配合智能滴灌設(shè)備實現(xiàn)每畝增糧200斤，增效300元；在浙江金華婺城區(qū)，當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)集中連片高標準農(nóng)田，強化農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)措施，大力推廣應(yīng)用低壓管道灌溉、噴灌、滴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，年節(jié)約水量約80萬立方米，灌溉水利用率提高10%……
數(shù)據(jù)顯示，截至2023年年底，全國已建成高標準農(nóng)田超10億畝。其中，高效節(jié)水灌溉面積達4.1億畝，通過實施渠道防滲、噴滴灌等工程，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)從2014年的0.530提高到2023年的0.576，全國耕地實際灌溉畝均用水量由402立方米下降到347立方米，單方灌溉水的糧食生產(chǎn)力從1.58千克增加到1.80千克以上。
“高標準農(nóng)田的灌溉不是簡單地修渠引水，而是通過技術(shù)與工程綜合應(yīng)用實現(xiàn)水土資源的高效協(xié)同?！蔽鞅鞭r(nóng)林科技大學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院院長趙西寧指出，我國已形成分區(qū)施策、系統(tǒng)治水的高標準農(nóng)田建設(shè)格局。
北方平原突出規(guī)模化節(jié)水和地下水超采治理，構(gòu)建“深渠密網(wǎng)”輸配水系統(tǒng)；南方丘陵聚焦智能排灌和生態(tài)水系，破解“旱澇急轉(zhuǎn)”難題；西北干旱區(qū)創(chuàng)新集雨補灌與鹽堿地改良，黃淮海平原構(gòu)建洪澇旱漬協(xié)同防控……“通過‘一區(qū)一策’的系統(tǒng)治水，高標準農(nóng)田將水資源剛性約束轉(zhuǎn)化為了保障糧食安全的核心基礎(chǔ)設(shè)施?！壁w西寧說。
農(nóng)田灌溉科技成色在不斷提升
“過去我們總想著怎么多找水，現(xiàn)在則聚焦如何讓每滴水創(chuàng)造更多價值?！敝袊r(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所（以下簡稱“灌溉所”）所長王景雷的一番話，折射出農(nóng)田灌溉科技成色的不斷提升。
在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院新鄉(xiāng)綜合試驗基地，記者看到，2560組傳感器深埋于不同土層，持續(xù)記錄著土壤、作物和環(huán)境之間互相反饋的過程，也藏著灌溉科技的核心突破：冬小麥拔節(jié)期日均需水量數(shù)據(jù)，玉米抽雄期氮肥吸收效率與溫度的關(guān)聯(lián)函數(shù)，棉花根系在鹽堿脅迫下的自適應(yīng)規(guī)律……這些凝聚數(shù)十年科研積淀的底層數(shù)據(jù)，是破解農(nóng)田“澆多少、何時澆、怎么澆”難題、推動農(nóng)技農(nóng)藝深度融合的關(guān)鍵。
正值小麥春灌關(guān)鍵期，河南省新鄉(xiāng)縣七里營鎮(zhèn)的高標準農(nóng)田示范地塊上空，搭載著北斗導(dǎo)航的大型噴灌機正沿設(shè)定軌跡行進。
記者發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)域的噴頭水花形態(tài)各異?！斑@是中心支軸式噴灌機地角臂系統(tǒng)在做決策”，灌溉所副研究員陳震介紹，系統(tǒng)通過無人機遙感、土壤墑情傳感器與云端人工智能模型編織成智慧網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合作物水分需求信息自動生成灌溉作業(yè)處方圖，使噴灌機能根據(jù)差異調(diào)節(jié)噴灑量實現(xiàn)精準灌溉，與傳統(tǒng)漫灌相比能節(jié)水30%~50%、節(jié)肥10%~15%。
“當(dāng)前灌溉裝備創(chuàng)新已從單一設(shè)備改進轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性技術(shù)重構(gòu)?！蓖蹙袄妆硎?，這一轉(zhuǎn)型通過構(gòu)建“土壤—大氣—作物”多維傳感網(wǎng)絡(luò)、建立智慧灌溉動態(tài)模型、研發(fā)多功能快速響應(yīng)的智能灌溉裝備得以實現(xiàn)。
中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授康紹忠指出：“應(yīng)發(fā)展智慧節(jié)水技術(shù)，打造智慧高水效農(nóng)業(yè)，藏糧于水，藏水于技?！?/p>
的確，在新質(zhì)生產(chǎn)力驅(qū)動下，農(nóng)田裝上了“神經(jīng)系統(tǒng)”，作物會“說話”，田地能“思考”，裝備懂“應(yīng)變”，一場以數(shù)據(jù)為基、智能為核的轉(zhuǎn)變，正推動農(nóng)田灌溉變革躍升。
