黑龙江东水集团创新研发智慧农业设备 —— 大数据“灌溉”传统种植

上图 东水集团生产的卷盘式喷灌机。（资料照片）

左图 公司技术人员正在安装调试喷灌设备。（资料照片）

走进位于黑龙江省绥化市的东部节水科技集团股份有限公司（以下简称“东水集团”），电动卷盘式喷灌机、物联网水肥一体机、智慧灌溉控制器、虫情监测仪、土壤墒情监测站……各种智能农业设备样机在大厅里摆放得满满当当。

“这只是一小部分产品展示。”东水集团董事长金立强介绍，公司自2012年创立以来，始终坚持以科技创新为动力，依托物联网、信息化、人工智能等技术，自主研发智慧灌溉和智慧水务，为农业增产、农村饮水安全、农民增收提供先进的农业智慧灌溉装备、农村智慧水务装备、农民种植数据模型。

科技赋能智慧大棚

在东水集团的智慧大棚里，记者看见一组组白色的管子和一些智慧农业设备。“大棚现在是休眠期，每年4月份开始播种。待播种后，蔬菜会扎根在一个个或大或小的‘营养库’里，就是这些白色的管子里。”东水集团总经理孙华威告诉记者，大棚内的物联网水肥一体机、物联网温室控制柜、多功能气象站等系统联合作业，将实时监测环境和植物变化，确保蔬菜在理想的环境中生长。

智慧大棚由一套完整的水肥一体化系统组成，包括水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器四部分，其中首部枢纽担负着整个系统的驱动、检测和调控。智慧大棚依托物联网实现微滴灌装备集成互联互通，云平台集气象、土壤墒情、作物表型等云采集与运算分析于一体。用户可通过电脑与手机APP远程控制灌溉，完成不同作物不同墒情的云计算灌溉模式。

“简单来讲，就是将作物的给养量、给水量、给药量等信息在电脑中提前设定，由电脑实时监测作物长势、环境温湿度等，通过物联网设备精准控制作物生长情况。”孙华威说，经过公司点对点、门到门的线上线下专业培训，用户坐在家里，看着屏幕，就能干农活。

“智慧大棚手机界面操作简单，遇到问题自动报警，操作手机代替了挥动锄头。”新农人李永波负责智慧大棚的管理工作已经3年，他告诉记者，应该何时浇水、施肥，以前全都是凭经验和感觉，现在通过物联网技术，能够实时监测土壤湿度情况，保证了标准化生产。高科技的保驾护航，让种地变得轻松起来。

产品助农提质增效

春节刚过，东水集团就开足马力、抢抓工期，为完成订单紧张忙碌着。

在生产车间，一根根刚下生产线的聚乙烯管材被打包成卷，运往下一个环节组装成卷盘式喷灌机，经过公司的内部质检后便可运往田间使用。

东水集团生产部负责人吴修文介绍，电动卷盘喷灌机替代了以前的水涡轮驱动电机。“它既能自动断电，又可以远程控制，比传统的喷灌机喷洒效果好，工作效率也提高了很多。”

在不断创新节水灌溉技术的同时，公司还倡导提升农业种植的科技含量，自主研发的水肥一体化技术提升了农业生产效率。

位于黑龙江省大庆市的杜尔伯特绿色草原牧场，年平均降雨量不到400毫米，年蒸发量却在1600毫米以上，被称作“十年九春旱”。几年前，牧场拿出5150亩地种植玉米和大豆，利用东水集团的无膜浅埋滴灌水肥一体化技术，实现了旱地突围。

“无膜浅埋滴灌水肥一体化技术是将田垄种植技术与滴灌系统水肥一体化技术相结合的节水、节肥、减药、减膜绿色增产增效种植技术，可以根据作物的需水需肥规律和土壤水分养分状况，将肥料和灌溉水一起适时、适量、准确地输送到作物根部土壤，实现无人值守的智能施肥和灌溉控制。”吴修文介绍。

经过实践验证，这项技术可实现节水30%，节肥23%，肥料利用率提高到50%以上，水资源利用率提高到65%。“这从根本上解决了以往大水漫灌、低压管灌等传统灌溉方式造成的投入成本高、劳动效率低、水资源浪费等问题。”吴修文说。

用于解决山区用水的井用潜水电泵，适合园林作物的移动式喷灌机，适用于小地块农田的便携式施肥机，用于检测病害孢子存量及其扩散动态的孢子捕捉仪，动态观测土壤水分含量以及温度状态的土壤墒情监测站……近年来，东水集团在智慧灌溉和智慧水务上发力，在产品结构上不断优化迭代，开发了喷灌、微滴灌、智慧灌溉、水利工程等一系列智慧农业设备，助推农业提质增效。如今，东水集团生产的节水产品已应用到山东、山西、河南、内蒙古、湖北等地的农业项目中。

创新支撑企业发展

2020年，黑龙江省农科院园艺分院与东水集团合作开展了一系列示范项目，包括大棚草莓滴灌、阳光温室蓝莓辣椒滴灌、葡萄滴灌、大田梨树微喷、苹果园微灌、浆果园猕猴桃滴灌、核果园滴灌、大棚蔬菜滴灌等，共计244亩。针对不同果园的具体情况，公司定制了有针对性的一体化方案。

“所有果园都采用水肥一体化微滴灌技术，但针对不同作物采用不同型号的灌水器。另外，利用施肥机对水质酸碱度进行配比，灌溉管网布置为3级管道，可以远程控制施肥灌溉。”东水集团研发中心主任刘勇说。

利用水肥一体化技术能获得多大的经济效益？刘勇算了一笔账：对于葡萄、蔬菜、花卉等设施农业，每亩地可节水100立方米，节肥30%，增产10%至20%，节本增收800元以上；对于小麦、玉米等大田农业，一年两季的情况下每亩地可节水110立方米，节肥25%，增产10%至20%，节本增收800元以上。

“发展智慧农业是乡村振兴的路径之一，是推动农业现代化的必然要求。运用农业大数据、人工智能和物联网等先进的农业技术对农业生产端进行控制，将互联网技术与传统农业技术相结合，推动传统农业升级为现代智慧农业，从而提高农业的生产效率、加强农产品质量和降低农业的生产消耗。”金立强说，公司一直坚持以科技创新为动力，将每年营业收入的5%投入产品研发中，不断探索新技术，研发新产品，打造核心竞争力。

公司还与多所高校建立了长期科研合作关系，在理论研究、人才培养、创新研发、行业实践、人才就业等领域加强合作，并立足行业前沿，积极开展合作研发相关工作，促进企业科技成果转化和高层次人才孵化，为企业高质量发展积蓄动能。2018年，东水集团与黑龙江大学联合建立了智慧灌溉先进技术研究中心。

金立强说，东水集团将继续专注主业、坚持创新驱动，用大数据改写传统种植模式，搭建数据、种植、灌溉等模型，提供种植数据、种植品种、种植模式等定制性服务，真正用数据服务于农户，将实惠带给百姓。