节水50亿方!数字化灌溉如何拯救干旱区农业

文章来源:聚英云农 发布时间: 2026-01-26 15:50:32
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水是农业的生命线,我国干旱半干旱地区占国土面积近半,降水稀少、蒸发量大,传统漫灌不仅浪费水资源,更加剧土地荒漠化、盐碱化,制约农业可持续发展。如今,以农业物联网为核心的数字化灌溉革命破解了这一困境——我国干旱区农业已实现年节水50亿立方米(相当于357个西湖蓄水量),这既是技术对干旱区农业的“救赎”,也是现代农业向“精准用水、高效增产”转型的生动实践。

困境凸显:干旱区农业的“缺水之痛”与传统灌溉的低效困局

我国干旱半干旱地区涵盖西北、华北北部及东北西部,作为重要粮产区和特色农产品产区,水资源总量仅占全国15%,农业用水却占区域总用水量80%以上。长期以来,“大水漫灌”“凭经验浇水”的模式导致灌溉水有效利用系数不足0.5,还引发一系列连锁问题。

新疆玛纳斯河流域棉田过去每亩单次灌溉需90立方米,既浪费水资源又加剧盐碱化,棉花出苗率仅60%左右;内蒙古库布齐沙漠边缘,马铃薯因缺水或灌溉不均产量不稳;河北石津灌区曾灌溉周期长达35天,巡护成本高、浪费严重。这种“浇地不浇苗”的模式,让干旱区农业陷入恶性循环。

随着全球气候变暖,干旱区极端天气频发,传统灌溉已无法适配高质量发展需求,农业物联网技术的兴起,为破解困境提供了可行路径。

技术破局:数字化灌溉的“智慧密码”——从“经验浇地”到“数据浇地”

数字化灌溉依托农业物联网、大数据等技术,构建“感知-传输-决策-执行”全链条智慧体系,实现“按需供水、精准灌溉”,其“三大支撑”撑起了年节水50亿方的奇迹。

支撑一:感知层——给农田装上“智慧五官”,摸清作物“需水诉求”

数字化灌溉的核心是精准掌握作物与土壤需水情况。通过田间部署土壤墒情传感器、气象监测站等物联网终端,构建“空天地”立体监测网络,实时采集土壤、气象及作物长势数据,彻底告别“凭经验判断”。

河南辉县市麻小营村的传感器可精准监测土层湿度并传至云端;新疆玛纳斯县数字棉田传感器实时捕捉墒情与灌溉进度;内蒙古达拉特旗示范基地通过传感器协同监测管网压力与墒情,为精准供水提供支撑。

支撑二:决策层——搭建“灌溉大脑”,制定精准“供水方案”

田间采集的海量数据,通过无线通信技术传至云端平台,由AI算法构建的“灌溉大脑”深度分析,结合作物需水规律、土壤条件及气象预报,自动生成“何时浇、浇多少、怎么浇”的精准方案。

河北石津灌区通过云端平台联动基层站,为10余万亩农田制定科学用水计划;中国农科院新乡试验基地建立作物需水模型,精准调控喷灌量;安徽淠史杭灌区借助数字孪生技术,将配水方案生成时间缩短至数分钟。

支撑三:执行层——实现“无人化作业”,让灌溉方案落地见效

依托滴灌、喷灌等高效设备,搭配电动阀门、北斗导航喷灌机等智能装置,可实现灌溉方案自动执行、远程控制、无人值守,大幅提升效率、降低人力成本。

河南新乡县北斗导航喷灌机节水率达30%~50%;新疆玛纳斯县种植户可远程控制滴灌,每亩单次灌水从90立方米降至35立方米左右;浙江金华婺城区数字化灌溉年节水80万立方米,灌溉水利用率提升10%。

实践赋能:从试点到普及,数字化灌溉拯救干旱区农业的生动答卷

数字化灌溉已在我国干旱区规模化推广,不仅实现年节水50亿方,更在保产增收、改善生态等方面交出亮眼答卷,让干旱区农业焕发新生。

答卷一:节水增效,破解水资源瓶颈

我国干旱区灌溉水有效利用系数从2014年的0.530提升至2023年的0.576,亩均灌溉用水量降至347立方米。河北石津灌区数字化改造后年均节水4200万立方米;新疆玛纳斯县70万亩数字农田年节水2100万立方米;内蒙古达拉特旗示范基地节水率超15%,规模化推广实现年节水50亿方目标。

答卷二:提质增收,激活农业发展动能

数字化灌溉结合精准施肥,可显著提升作物产量与品质。新疆玛纳斯县数字棉田棉花出苗率升至90%以上,亩均增产20公斤;内蒙古巴彦淖尔市水肥一体化技术每亩增粮200斤、增效300元;同时可节省人工70%以上,大幅降低农户劳作成本。

答卷三:生态改善,筑牢可持续发展根基

数字化灌溉节省的水资源可为生态补水腾出空间:新疆玛纳斯河流域地下水位连续三年回升;内蒙古库布齐沙漠边缘通过“节水+生态”模式遏制沙化;北方平原地区结合地下水超采治理,实现农业与生态用水协同发展。

未来可期:数字化灌溉引领干旱区农业迈向“智慧节水”新时代

年节水50亿方只是起点,随着技术迭代,数字化灌溉正朝着更智能、高效、普惠的方向发展,为干旱区农业带来更大变革。

未来,AI、北斗导航、数字孪生等技术将与灌溉深度融合,优化决策模型、实现大范围无人化作业与全流程可控;我国高标准农田与高效节水灌溉面积不断扩大,中央投入持续加大,数字化灌溉将逐步覆盖更多中小农户。

更重要的是,数字化灌溉推动干旱区农业从“资源依赖型”转向“科技创新型”,破解水资源瓶颈、保障粮食安全。正如王景雷所长所言:“过去我们总想着怎么多找水,现在则聚焦如何让每滴水创造更多价值。”

结语:以数字之水,润旱区沃土

50亿方节水答卷,见证了科技赋能干旱区农业的力量。数字化灌溉让贫瘠土地变丰产田,让农民摆脱“靠天吃饭”,实现节水与增收、生态改善的双赢。

未来,随着农业物联网技术普及,数字化灌溉将实现更大规模节水增效,为我国粮食安全、水资源安全和生态安全提供坚实保障,让每一滴水在旱区沃土绽放希望之花。

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