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智能化灌溉 盐碱地长出新希望

国家电网报发布时间:2021-12-20 08:43:19  作者:李凤芹 周彦飞

  虽是大雪节气,山东省黄河三角洲农业高新技术产业示范区里的冬小麦和苜蓿依然在阳光下茁壮地生长。作物下面土壤表层泛起的白色盐渍,丝毫挡不住绿意与生机。

  “这个按钮切换到自动挡,系统就会根据实时采集的土壤墒情数据选择灌溉方式,比人工判断更精细、更精准。”12月8日9时许,在黄三角农高区内的盐碱地生物育种与现代农业试验示范基地,东营供电公司员工正指导基地工作人员钟文强使用该公司自主研发的多模供电与低碳控制农田灌溉系统灌溉土地。该系统内置多种高效用电策略,能自动适应多种电源供电模式,解决盐碱地灌溉的用电问题。

  黄三角农高区是我国第二个国家级农高区,总面积为350平方千米。黄三角农高区规划建设了黄河三角洲种业创新产业园,在耐盐粮食、耐盐蔬菜、耐盐林草种植等方面开展试验示范,培育黄河三角洲自主的种子品牌。目前,由中国农业科学院作物科学研究所、中国科学院植物研究所、山东省农业科学院共同培育的“中紫4号”高营养水稻完成水稻新品种认定;共同培育的大豆材料TZX-805和TZX-1736刚刚完成实收测产,亩产分别达到263.3公斤和264.8公斤,盐碱地大豆种植创高产。

  黄河三角洲地区土壤盐碱化程度较高,淡水资源匮乏,在这里开发农业需要考虑环境的承载能力。此外,灌溉水过多还会造成地下水位上升,如果不及时排泄,会加重土壤盐碱化程度。因此,农业开发时必须摸清特定作物对水的准确需求量,才能实现精准灌溉。

  “盐碱地精准灌溉主要考虑调节土壤墒情,尽量满足作物生长需要,但缺乏对用能优化的研究往往会出现过度灌溉的情况,造成水资源浪费和电力成本增加。”黄三角农高区技术创新中心工作专班副组长郑启武说。

  针对如何节约水资源、提升农业生产能效水平问题,东营供电公司应用面向盐碱地综合利用的“智慧能源+智慧农业”深度融合技术,提出发挥跨学科领域优势,研发一套盐碱地高科技灌溉系统,建立盐碱地亩均灌溉用电量等能效指标,助力黄三角农高区盐碱地综合利用。

  为了研发盐碱地高科技灌溉系统,7月份,东营供电公司以黄三角农高区现有灌溉系统为基础,配备了1套5G高清摄像头、1个微环境气象监测站、13套作物生长环境监测传感器和6个电能采集终端。随后,他们将作物实时生长情况、土壤墒情实时变化情况、用电量等数据接入该公司乡村电气化智慧能源服务平台——365电管家,构建起农业电力物联网。农业电力物联网实现了电力数据和农业数据的联合监测与分析。

  “有了农业电力物联网,我们能依托5G高清摄像头及人工智能技术构建作物全生命种植周期生长模型,分析灌溉用电规律,以数字化、智慧化手段实现农业生产节电、节水、节肥和作物增产。另外,精准灌溉也可以控制盐碱度、改良土壤。”钟文强说。

  “相比于传统灌溉方式,使用盐碱地高科技灌溉系统预计亩均至少可降低灌溉人力投入90%,减少水资源消耗20%,提升灌溉效率10%,让年灌溉成本减少60多万元。”东营供电公司营销部副主任李成说。

  此外,为更好地满足黄三角农高区农业用电,东营供电公司还投资200余万元建设了1座新能源拖拉机专用充电站,配置5台一机双枪充电桩,满足黄三角农高区约1.28万亩盐碱地无人播种、旋耕作业电气化需要;投资1900余万元,新建44千米10千伏线路,解决了农高区核心区域供电半径长、末端电压低的问题,全力保障农业产业发展用电。

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