“轻简化智慧滴灌技术示范效果相当不错。发展高水效农业是破解新疆农业用水短缺与农产品持续稳产、高产矛盾的关键。”日前，中国工程院院士康绍忠现场考察新疆生产建设兵团第七师与中国农业大学合作的智慧滴灌技术应用后评价。
“轻简化智慧滴灌技术是我们完全基于自主知识产权的智慧滴灌新技术，相比传统滴灌模式，新技术在构建成本、节水节肥、宜机作业、数据安全等方面具有显著优势。”中国农业大学教授李云开介绍。其所带领的团队将先进滴灌技术与智慧化管控技术有机融合，集成10余项关键技术与产品，构建了集田间环境信息感知、数据远程传输、水肥智慧决策、高效精准实施系统于一体的智慧滴灌系统。
轻简化智慧滴灌技术目前已在新疆生产建设兵团第七师4827亩农田中得到应用。
“技术示范区内的棉花长势非常好，今年有望取得高产优质的应用效果。”第七师副师长彭勇开心地说道。
“这项技术展示出良好的节水效应，截至目前已实现每亩节水36立方米，毛管铺设长度由传统模式的50～60米变为轻简化模式的110米，轮灌组面积由之前的6.5亩变为16.7亩，田间出水桩、阀门、地面支管也同比减少近65%。”第七师一二八团政委李华说，“这项技术可减少地面支管数量与节约劳动力，每亩节约成本50元左右。”
“大力发展智慧滴灌等高水效农业新技术是保障师市农业高质量发展重要抓手。”第七师政委李华斌表示。
“轻简化智慧滴灌技术是实现农业产能提升、高效用水、传统农业向现代化、智慧化农业转型的一次成功探索，实现了农户单产提高与收益增长。”农业农村部全国农业技术推广中心节水处处长吴勇对这项技术称赞道。
中国水利水电科学研究院水利所副所长龚时宏教授则认为，这项技术带动的滴灌模式创新，解决了传统滴灌系统跑冒滴漏严重的问题，压力与流量稳定均衡，偏差控制在10%以内，这与整套技术的创新、设计、生产等密不可分。
“示范区内滴灌系统能够长期稳定在标准工作压力下运行，这很难得。同时，虽然毛管铺设长度大幅度增加，但首末端毛管压力与流量偏差非常小，系统灌水、施肥均匀度高。”中国农业大学教授李光永认为，这项技术具有广阔的应用前景。
目前，除新疆外，该技术已在黑龙江北大荒集团绿色草原牧场、宝泉岭农场、八五九农场、前锋农场等地开展技术的应用与示范工作。北京平谷也将有806亩农田加入“应用”之中。
同时，与传统滴灌相比，轻简化智慧滴灌技术模式不仅系统“简洁化”，还具有输配精量化、传输无线化、数据本地化、技术成套化、管理全链化等特点。
据了解，传统滴灌单个阀门控制面积（轮灌小区）小，导致田间阀门数量多、管网复杂，人工管理难度大，不利于机械化作业。轻简化智慧滴灌技术系统以小流量灌水器为核心，开发长毛管产品，将滴灌带铺设长度最高提升到150米以上，单个灌溉小区控制面积增加了1倍以上。配合热胀系数小、易于布设收卷、耐机械碾压的大口径编织软带支管产品，使田间支管与阀门数量大幅度减少，显著降低系统进行智慧化改造时田间电控阀与控制器的投入，减少了农户连接支管与毛管的工作量。
参与轻简化智慧滴灌技术研究和应用的周云鹏副教授介绍：“这项技术最大的优势是输配精量化。我们不仅打造小流量产品增加毛管铺设长度，还采用拉环螺纹锁母三通作为支管与毛管适配连接件，使软带支管间连接紧密，保障系统压力稳定，单条毛管首末端压力与流量差均小于10%。”
田间物联网设备数据的实时交互与稳定传输是实现滴灌系统智慧管控的关键环节。然而，规模化农田滴灌系统动辄千亩以上，田间分布着大量的传感器与控制器，在农田网络、供电基础设施相对薄弱的条件下，如何实现田间与云端的互联互通？
中国农业大学查映东博士介绍：“我们基于Lora技术开发了‘远距离、微功耗、低成本’无线通信系列产品，构建田间无线化传输网络。开发的阀门控制器产品，通信距离最远可达5公里，配合低功耗脉冲电磁阀装备，使其即使在阴雨条件下也可连续运行50天以上。”
为此，轻简化智慧滴灌系统研究团队采用本土数据打造本地化模型，基于全国11年墒情数据与60年气象数据挖掘，分别构建了土壤水分与作物耗水预测模型，减少了30%～70%的传感器用量与三分之一的输入参数；基于全国县域尺度土壤基础养分、肥力分级、土壤质地数据构建了作物施肥模型。同时，通过人工智能算法进一步挖掘本地累积数据，提升模式的本地化程度与决策的准确性。
相比国外同类产品，这项技术有效解决了国外模型“水土不服”的问题。同时，采用自主知识产权平台，有效保障了数据安全。
值得一提的是，这项技术还改变了传统意义上仅将滴灌作为一项高效节水灌溉技术的思路，充分挖掘节水灌溉系统管道高效输配特性，适时精量给作物供水、施肥、施药、加气、控盐等，进而营造适宜作物生长的水、肥、气、盐、微生物等生境。同时，优化创新与智慧滴灌相适应的鉴选作物品种、密植农艺栽培、合理水肥管理及全程机械等关键技术，打造节水节肥、降本增效的成套化轻简化智慧滴灌新技术。
