近些年，京郊大力發(fā)展東西壟向的宜機化栽培模式，大幅度提高機械化作業(yè)水平達到70%左右，但隨著種植壟向的改變，作物生長的光熱氣環(huán)境也發(fā)生了變化，傳統(tǒng)的水肥管理模式無法適用。針對這一難題，北京市農(nóng)林科學院智能裝備技術研究中心（以下簡稱中心）研發(fā)出日光溫室“小東西”種植的智慧灌溉模式，實現(xiàn)用水和用工雙減，產(chǎn)量和效益雙增，取得較好成效。

“這個日光溫室東西壟栽培的番茄正處采收期，集成應用了團隊自主研發(fā)的多模態(tài)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術、分區(qū)變量精準灌溉技術及基于邊緣計算的智慧管控裝備等，實現(xiàn)番茄動態(tài)生長過的水肥智慧化按需供給，是北京智慧城市場景建設的10大農(nóng)業(yè)專項場景之一。”6月28日，由中心組織的“宜機化日光溫室水肥分區(qū)變量精準灌溉技術現(xiàn)場觀摩交流會”在昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)國家精準農(nóng)業(yè)研究示范基地舉行。在基地的15號日光溫室中，中心副主任鄭文剛研究員向來自北京市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局、市數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村促進中心、市農(nóng)業(yè)技術推廣站及市農(nóng)林科學院等單位的專家們，介紹了智慧節(jié)水技術團隊的主要研究方向和取得的成果。

面向“節(jié)水優(yōu)先”的重大戰(zhàn)略指引，這一支由平均年齡33歲組成的年輕智慧節(jié)水技術團隊正在京郊大地上繪制著不一樣的農(nóng)業(yè)場景。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新興技術賦能，重點圍繞“需水感知—灌溉決策—用水調(diào)控”關鍵環(huán)節(jié)，以提高水分利用效率為核心，開展智慧灌溉系統(tǒng)科學研究、裝備研發(fā)及集成應用模式構建等工作，為設施、大田、果園等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供用得起、用得上、用得好的智慧農(nóng)業(yè)解決方案。

團隊負責人張鐘莉莉副研究員介紹，設施農(nóng)業(yè)是北京都市型農(nóng)業(yè)的重要組成部分，但設施種植業(yè)作為勞動密集型產(chǎn)業(yè)，面臨設施勞動力短缺的問題，發(fā)展機械化、信息化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)日光溫室主栽方式以南北壟向為主，存在壟向短、畦數(shù)多等特點，造成了農(nóng)機作業(yè)“地難下、邊難耕、頭難掉”的現(xiàn)實問題。近些年，京郊大力發(fā)展東西壟向的宜機化栽培模式，但隨著種植壟向的改變，作物生長的光熱氣環(huán)境也發(fā)生了變化，傳統(tǒng)的水肥管理模式無法適用。

針對上述問題，團隊引入了大田的變量灌溉思路，構建了基于累計光輻射值作為觸發(fā)信號，分田畦為單位的分區(qū)變量水肥管理方法，讓溫室里每一顆作物得到按需按量澆水施肥，以保障它們在茁壯成長的同時，實現(xiàn)水肥高效利用，整個環(huán)節(jié)配套上團隊自主研發(fā)的信息化測控裝備，讓農(nóng)民們在家里用手機就能實現(xiàn)生產(chǎn)的精細化管理。

在溫室里，團隊高級農(nóng)藝師李友麗正在用手機操作，實現(xiàn)水肥的自動化管控?！罢鬃兞恐腔酃喔燃夹g模式應用，所需傳感器、控制器、數(shù)傳水表及電磁閥的成本投入約1000元/年。”李友麗介紹，兩年試驗數(shù)據(jù)顯示，生菜、番茄栽培實現(xiàn)節(jié)水10%以上、增產(chǎn)5%-10%、水分生產(chǎn)效率提高15%以上，人工投入每年降低至少12個，綜合經(jīng)濟效益可以提高2000元/畝以上，已經(jīng)在京津冀等多地推廣應用。

實踐證明，北京市農(nóng)林科學院智能裝備技術研究中心智慧節(jié)水團隊打造宜機化日光溫室的變量智慧灌溉應用場景，實現(xiàn)了“小東西”宜機栽培下的“大智慧”管理，通過機械化與數(shù)字化賦能，替代傳統(tǒng)人力、傳統(tǒng)水肥管理方式等，實現(xiàn)機械化、信息化和綠色化生產(chǎn)的協(xié)同提升，是設施農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的生動呈現(xiàn)。