2016年3月22日,科技部农村中心863 计划现代农业技术领域办在北京组织召开了“农业高效用水精量控制技术与产品”项目下的课题验收会。会议对中国水利水电科学研究院主持,中国农业大学和北京师范大学共同参与完成的“精细地面灌溉技术与设备”(2011AA100505)课题进行了验收,课题负责人李益农教授从课题任务与指标完成情况、课题取得的主要研究成果、课题标志性成果凝练以及创新性分析、经费使用情况等方面对课题工作进行了全面汇报。验收专家组听取了课题组工作汇报,审阅了相关验收申请文件,经质询和讨论,一致认为课题按期全面完成了任务书规定的各项研究任务和考核指标,研究成果丰富,达到了预期目标,同意通过验收。
该课题以提高地面灌溉条件下灌溉水利用指标为研究目标,围绕智能化精细平整关键技术、地面灌溉水肥高效施用技术研究与设备开发、根系分区交替灌溉技术研究与设备开发、渤海湾地区海冰等低质水盐碱地改造利用关键技术研究等方面开展研究,取得了精细地面灌溉技术成果14项,研发了10套配套设备。通过对课题成果进行凝练,在构建基于土地智能平整和灌溉过程精确控制的精细地面灌溉技术方面取得重要进展,该成果以理论创新为依据,重点研究了精细地面灌溉反馈控制技术原理,构建了不同使用条件下畦灌水肥运移模型,为实现对地面灌溉过程的精确控制以及水肥同步高效利用提供了理论基础;以高精度土地智能平整技术为支撑,开发了GPS(全球卫星定位技术)+BDS(北斗卫星定位技术)双模式定位技术、基于铲运装置载荷实时监测的土地平整路径智能规划与平地作业辅助导航技术和高精度土地平整智能控制终端,建立了基于GNSS的智能化农田平整系统,奠定了精细地面灌溉技术的应用平台;基于土地智能平整和对灌溉过程的精确控制,将现代科学技术成果与传统地面灌溉方法相结合,形成了高效节水的精细地面灌溉技术,并研制了相应的专用设备,为推广应用创造条件。
课题相关技术成果已在北京、甘肃、河北、黑龙江等地进行示范应用,面积达7100亩。课题成果示范应用结果表明,土地精细平整效率提高25%,平地设备成本下降35%,水分利用效率平均提高19%,施肥均匀性提高22%。以课题研究成果为基础,在国内外发表文章75篇(其中SCI/EI 50篇),出版专著1部,获得授权发明专利8项。
对课题成果的示范应用表明,基于土地智能平整和灌溉过程精确控制的精细地面灌溉技术具有显著的节水增产效益,可以有效地改进我国地面灌溉技术落后、田间水利用率低的现状。就我国而言,限于社会经济发展的制约,当前乃至今后很长一段时期内,我国田间灌溉方法中仍将以地面灌水技术为主,这意味着灌溉农业的可持续发展在很大程度上仍将取决于地面灌溉技术的改进与完善。因此,本课题取得的成果具有广阔的应用前景。