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智能化灌溉 鹽堿地長出新希望

國家電網報發布時間:2021-12-20 08:43:19  作者:李鳳芹 周彥飛

  雖是大雪節氣,山東省黃河三角洲農業高新技術產業示范區里的冬小麥和苜蓿依然在陽光下茁壯地生長。作物下面土壤表層泛起的白色鹽漬,絲毫擋不住綠意與生機。

  “這個按鈕切換到自動擋,系統就會根據實時采集的土壤墑情數據選擇灌溉方式,比人工判斷更精細、更精準。”12月8日9時許,在黃三角農高區內的鹽堿地生物育種與現代農業試驗示范基地,東營供電公司員工正指導基地工作人員鐘文強使用該公司自主研發的多模供電與低碳控制農田灌溉系統灌溉土地。該系統內置多種高效用電策略,能自動適應多種電源供電模式,解決鹽堿地灌溉的用電問題。

  黃三角農高區是我國第二個國家級農高區,總面積為350平方千米。黃三角農高區規劃建設了黃河三角洲種業創新產業園,在耐鹽糧食、耐鹽蔬菜、耐鹽林草種植等方面開展試驗示范,培育黃河三角洲自主的種子品牌。目前,由中國農業科學院作物科學研究所、中國科學院植物研究所、山東省農業科學院共同培育的“中紫4號”高營養水稻完成水稻新品種認定;共同培育的大豆材料TZX-805和TZX-1736剛剛完成實收測產,畝產分別達到263.3公斤和264.8公斤,鹽堿地大豆種植創高產。

  黃河三角洲地區土壤鹽堿化程度較高,淡水資源匱乏,在這里開發農業需要考慮環境的承載能力。此外,灌溉水過多還會造成地下水位上升,如果不及時排泄,會加重土壤鹽堿化程度。因此,農業開發時必須摸清特定作物對水的準確需求量,才能實現精準灌溉。

  “鹽堿地精準灌溉主要考慮調節土壤墑情,盡量滿足作物生長需要,但缺乏對用能優化的研究往往會出現過度灌溉的情況,造成水資源浪費和電力成本增加。”黃三角農高區技術創新中心工作專班副組長鄭啟武說。

  針對如何節約水資源、提升農業生產能效水平問題,東營供電公司應用面向鹽堿地綜合利用的“智慧能源+智慧農業”深度融合技術,提出發揮跨學科領域優勢,研發一套鹽堿地高科技灌溉系統,建立鹽堿地畝均灌溉用電量等能效指標,助力黃三角農高區鹽堿地綜合利用。

  為了研發鹽堿地高科技灌溉系統,7月份,東營供電公司以黃三角農高區現有灌溉系統為基礎,配備了1套5G高清攝像頭、1個微環境氣象監測站、13套作物生長環境監測傳感器和6個電能采集終端。隨后,他們將作物實時生長情況、土壤墑情實時變化情況、用電量等數據接入該公司鄉村電氣化智慧能源服務平臺——365電管家,構建起農業電力物聯網。農業電力物聯網實現了電力數據和農業數據的聯合監測與分析。

  “有了農業電力物聯網,我們能依托5G高清攝像頭及人工智能技術構建作物全生命種植周期生長模型,分析灌溉用電規律,以數字化、智慧化手段實現農業生產節電、節水、節肥和作物增產。另外,精準灌溉也可以控制鹽堿度、改良土壤。”鐘文強說。

  “相比于傳統灌溉方式,使用鹽堿地高科技灌溉系統預計畝均至少可降低灌溉人力投入90%,減少水資源消耗20%,提升灌溉效率10%,讓年灌溉成本減少60多萬元。”東營供電公司營銷部副主任李成說。

  此外,為更好地滿足黃三角農高區農業用電,東營供電公司還投資200余萬元建設了1座新能源拖拉機專用充電站,配置5臺一機雙槍充電樁,滿足黃三角農高區約1.28萬畝鹽堿地無人播種、旋耕作業電氣化需要;投資1900余萬元,新建44千米10千伏線路,解決了農高區核心區域供電半徑長、末端電壓低的問題,全力保障農業產業發展用電。

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