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智慧农业的最后一公里
作者:贾同广 发表时间:2018年07月12日

 

  智慧农业是根据农业生产实际需求,综合应用互联网、物联网、智能控制、智能决策、精准农业、卫星遥感等现代信息技术,导入先进的管理机制和经营模式,建立农业综合管理及服务信息系统,从而实现农业生产、经营、管理和服务信息化。

  对农业生产者来说达到了五个统一:园区可以更好地统一规划、统一资源数据、统一平台、统一集成服务、统一运营维护,从而实现产品的高质量低成本高效益。对政府部门而言,可实现全产业链规划,全价值链考虑,融通城乡,增强市场监管和决策效率及面向三农的服务能力,提升强化农业企业生产经营管理能力,达到高效低碳、安全绿色、环保宜居的目标。

  对于现在的网络技术、物联网技术而言,实现农业信息化并非难事,难就难在怎样在农业生产全过程中,实现完全自动化、智能化?怎样实现灌溉施肥与农机作业的有机融合,相得益彰?也就是“最后一公里”的问题怎么解决,如果不能解决田间的智能化问题,智慧农业又从何说起?尤其是大田作物,要实现智慧农业,就必须先解决农田灌溉、施肥的自动化、智能化。

  我国目前耕地的现状是人多地少,除东北、新疆一些大农场外,多以家庭承包和新型农业经营(土地流转、托管、农民合作社)为主,地块小,种植结构复杂,田间障碍物多,不能象美国、澳大利亚等国一样采用以大型喷灌机为主的灌溉模式,要实现智慧农业,就必须有一套适合我国国情的自动化、智能化灌溉系统。

  我国目前的农田灌溉现状如何?在2018年5月19日由中国农科院农田灌溉研究所牵头组建的国家灌溉农业绿色发展联盟成立大会上,中国农科院副院长梅旭荣的一段话,基本上把我国灌溉现状概括了,他说:“近年来,我国灌溉农业理论、技术与装备得到了快速发展,为现代农业科技进步带来了显著提升,但灌溉仍是农业现代化建设中的短板,其对乡村振兴战略的支撑能力还有限……绿色高效用水模式适应性不强,灌溉现代化程度不高等,一些重大科学问题和技术难题亟待攻克。”我国目前高效节水面积大概9000多万公顷,大部分采用的是滴灌设备和固定式、半固定式喷灌,这些灌溉技术早在40年前就被广泛采用,随着时代的发展,它的弊端也不断地显现出来。

  滴灌:滴灌的优势暂且不说,其弊端在于每年不断地更换管带,造成大量的黑色污染。过去还能回收再加工,现在随着环保力度的不断加大,废旧塑料再加工行业基本被取缔。按每亩700米滴灌带计算,每公顷则产生10500米废旧滴灌带,全国滴灌面积按保守数字也在7000万公顷,每年有735亿米的废料产生,且滴灌带铺设长度最大不超过80米,对水肥一体控制设备(电磁阀)造成很大浪费。

  固定式、半固定式喷灌的弊端更加明显,不但每季收放费工费时,而且严重影响农机田间作业。

  中心支轴式喷灌机虽然能实现智能化管理,但对水源、耕地环境要求很高,同时节水效果不明显。

  农民的最大痛点,我认为有几下几点:1、随着农业劳动力成本的不断增高,种地已成为高投入的产业,怎样降低用工成本已是农业种植企业的一大痛点。2、现常用的灌溉产品,每年更换需要投入不说,单在日常使用过程中出现的堵塞、崩裂、鸟啄、虫咬、损坏等情况,让用户就应接不暇,这是第二大痛点。3、第三大痛点是灌溉设备与农机作业不匹配,相互影响。

  耕地的现状、现有灌溉技术的现状和种植者的切身痛点,都最终聚焦到了田间灌溉这个末端,也就是“最后一公里”这个问题上,这个问题不解决,智慧农业就无法实现。

  河北迪龙现代农业科技发展集团有限公司是一家以“中国农业节水灌溉设备”互联网平台为载体、以水肥一体化灌溉设备工程技术研究中心为抓手、以灌溉设备装备制造、有机液体肥料生产实体企业为支撑、以现代农业产业化模式和示范园区为窗口的综合农业高新技术企业,公司自主研发的“地埋式多节自动伸缩喷灌集成设备”为大田灌溉,解决“最后一公里”的问题,给出了一个非常好的解决方案。该设备经河北省科技厅组织,由中国工程院院士康绍忠、中国水科院研究员龚时宏、中国农科院灌溉研究所所长黄修桥等著名节水专家严格评审,达到了“国际领先”水平。

  设备工作原理:

  利用水动力外加水压转换液压原理,给压时伸缩喷灌器从地下自动升起,达到额定工作压力后,设备开始工作,停止供压则自动缩入地下。

  设备创新点:1、工艺创新。采用无合模立缝超长一次成型工艺,保证锥形管的圆度和光滑度,提高了设备的密封度和使用寿命。2、结构创新。采用微锥形多节重叠套管结构,既保证了设备安装、运输的便捷性,又满足了不同作物、不同区域对伸展高度的不同要求,微锥形套管结构,解决了泥沙附壁导致磨损卡顿现象的发生,保证了立管的保压密闭性和破土流畅性,同时采用基管与多节重叠套管分体,中心立簧支撑的连接方式,设备运行稳定,维修极为方便。3、模式创新。集各种喷灌模式于一身,高度集成,在压力转换器的作用下,伸缩自如,与互联网、物联网、智能控制、智能决策、精准施肥相结合,形成智慧农业。4、喷洒创新。多孔震动式喷头、多孔力臂式机械喷头与伸缩立杆连接在一起,随伸缩立杆而升降,可灌溉也可雾化喷洒农药。

  设备的技术特点:

  1、适用性强。不仅适用平原还可应用于坡地、丘陵地带的灌溉。压力转换器不仅起到设备的升降辅助作用,还起到压力补偿的作用。

  2、不影响农机作业。根据用户需要,每次灌溉完毕喷头可自动缩入地下10~50cm,地面没有任何留置物,农机可自由作业。

  3、根据需要可与各种材质、口径的输水管道相连接。只要供水条件满足,匹配好输水管流量,最高可铺设500米以上。  

  4、与现代网络技术、物联网技术相结合,实现智能灌溉施肥。墒情传感器、土壤养分传感器给控制中心发出指令,水泵、电磁阀自动打开,就可智能灌溉施肥。

  5、设备成本低、使用年限长,性价比高。安装简便,不需负压,设备与输水管直接连接即可,与其他自动伸缩喷灌设备相比,物料成本、安装成本减少近2/3,且使用年限达20年以上。

  设备的技术优势:

  实现了灌溉施肥不进地,极大地降低了种地的劳动力成本,推进了农业节水灌溉施肥的技术革命。

  实现了节水灌溉施肥设备与农机作业的有机融合,推进了农业种植全程机械化。

  开启了灌溉施肥水肥一体自动化技术在农田应用的新模式,推进了智慧农业信息化。

  选用了新技术、新工艺,大大降低了节水灌溉施肥设备成本、安装成本、运行成本,不占地,大约节约10%的耕地,性价比更高,推进了国家高标准粮田建设。

  采用新材料、新模式,杜绝了黑色污染、淘汰低质易损产品,维护国家对农业倡导的低碳环保、绿色发展的精神。

  设备研发成功推向市场后,受到用户的普遍好评,也受到国家领导人的高度关注,2017年3月21日,时任国务院副总理汪洋主持的“全国春季农业生产暨现代农业产业园建设”现场会在河北省宁晋县召开,汪洋一行现场观摩了设备的运行情况,提出了要求和指导意见。公司研发团队经过近一年的不断完善,到2017年12月底,在河北省科技厅的组织下,由中国工程院院士康绍忠主持,对该设备进行了成果鉴定。鉴定专家认为,该成果达到“国际领先”水平。同时,设备的企业标准也通过了河北省质量技术监督局的备案。

  2018年3月23日,两会刚刚结束,河北省委书记王东峰第一时间到公司承担的“智慧农业、绿色灌溉”施工现场,详细询问了地埋式多节自动伸缩喷灌集成设备的技术参数、设备安装、亩造价、设备运行、设备维修及售后服务的情况并观看了现场运行情况,给予了高度评价。3月28日,中央政治局委员、国务院副总理胡春华带领全国各省、自治区主管农业的领导到河北正定召开了2018全国春季生产现场会,主会场就设在由公司承建的“高效节水、智能灌溉”项目区,与会代表对这种自动伸缩喷灌模式给予了高度评价,纷纷要求到他们那里进行示范推广。到目前为止,公司已在新疆、内蒙古、河南、河北各地建设示范推广项目2万余亩,相信在不远的将来,智慧农业、自动灌溉施肥的热潮会在全国兴起。为此,河北省政府办公厅专门为公司发来感谢信以示鼓励。

  智慧农业是农业发展的必然趋势。生产领域的智能化、经营领域的差异化、服务领域的信息化,推动着农业产业的改造升级。同时,农业生产过程中的土、肥、水、种、密、保、管、工每个环节都应该相互融合、相互协调,才能实现农业精准化、高效化和绿色化,保障农业的竞争力和农产品安全及可持续发展。因此,河北迪龙现代农业科技发展集团公司的发展目标就是做“智慧农业”解决方案的提供商,为我国“智慧农业”的发展贡献自己微薄的力量。

  作者介绍:国家灌溉农业、绿色发展联盟常务理事

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