工作人員通過園區“大腦”控制灌溉系統。
管理人員只要看一眼大屏幕，就知道作物是否需要“喝水”、缺少哪些微量元素、急需施哪種肥；手指輕輕點擊遙控裝置，水通過遍布田間地頭的各式管網輸送到種植區，以不同方式給植物“喂水喝”……這一幕不是科幻電影中的畫面，而是德清一家“植物夢工場”，把“黑科技”運用到作物灌溉上。
這家集成了整套智能節水灌溉系統的“植物夢工場”，就是位于德清洛舍鎮的“國家節水灌溉標準化示范區”，與傳統灌溉模式相比，這里每年能節省30%的灌溉用水。今年4月，水利部國際合作與科技司組織中國水利學會、水利部產品質量標準研究所等專家對該示范區進行了現場評審，給出高度評價。
在這家“國字號”節水灌溉示范區，5G、物聯網技術如何助力節水？如何做到人均灌溉300畝農田？近日，記者現場探訪這一節水增效的全國樣板。
田間地頭遍布傳感器
5G、物聯網實現精準灌溉
來到洛舍鎮，穿過幾個街區和幾片農田，能看到一排玻璃陽光房坐落田間，寥寥幾位工作人員腳踩平衡車，在園區道路來回穿梭。一塊路邊指示牌顯示，這是一個總面積395畝的示范區，分布著稻油區、果蔬區、水產養殖區、生態水源區、設施農業區五大板塊。
走進玻璃房，我們一眼就看到一塊數米寬的顯示屏，屏幕上實時更新著土壤濕度、空氣溫度、光照等數據。示范區工程師朱勝吉告訴我們，這是整個園區的“大腦”。
“這么大的園區，怎么只看到幾位工作人員？”我們邊參觀邊提出疑問。“因為園區很智能，灌溉變得輕而易舉，我們不需要太多勞動力。”說著，朱勝吉指向遠處一方清澈的水塘，“那是整個園區的生態水源地，它與附近2000余畝的洛舍漾相通，讓園區灌溉的水質得到保證。”
“咱們去看看就知道了。”在朱勝吉的帶領下，我們看到，水塘邊的一座小房子是智能泵站，粗細不一的各種供水管道從這里向外延伸，通向不同的種養板塊。同時，玻璃房內的“大腦”，通過5G及物聯網技術與分布在各板塊的數百個傳感器連接，對各類植物、魚蝦的用水情況進行實時感知和精準計量。
怎么知道植物什么時候澆水和需要澆多少水呢？朱勝吉帶著我們到田間，只見每塊田里都矗立著幾個帶有天線的儀器。“你看，深入土壤底部的這個儀器是智能土壤墑情檢測儀，能對不同深度的土壤含水量、溫度進行動態檢測；那是孢子檢測儀，能檢測空氣中的細菌；蟲情測試儀，能自動給蟲子拍照識別……”朱勝吉邊走邊介紹著一項項“黑科技”，這些儀器相當于給園區裝上了神經末梢，能感知周圍環境的變化，并通過內置的數據處理模塊將信息傳送到園區“大腦”，管理人員只需要看一眼監測數據，就能有針對性地作出判斷，進行灌溉、施肥、除蟲等操作。
“我們只要點點手機，就能讓植物精準‘喝水’。”朱勝吉說著，打開手機上的小程序，看到露天蔬菜區顯示：今天灌溉次數0次。他點擊開關，只見安裝了噴灌機的菜地內，機器噴灑出春雨般細密的水霧，均勻灑在菜地上。
逛了一圈，我們看到不同作物類型和種植模式被施以不同的灌溉方式。葉菜為主的抱柱栽培區，采用的是滴灌方式，水管從柱子頂部穿過，通過一個個深入土壤的箭頭狀插管，直達植物根部；花卉景觀區則以噴灌的方式為主，一個個柱狀噴頭將水均勻噴灑在花瓣上；我們又來到草莓溫室大棚內，看到一個個小噴頭溫柔地給草莓根部“注水”……“私人訂制”式的灌溉模式，大大提升了水資源的利用率。據測算，在同等面積、相同種養種類的情況下，與傳統灌溉模式相比，該園區每年能節省30%的灌溉用水。
園區內的蔬菜采用抱柱式滴灌模式進行灌溉。
生菜生長周期縮短三分之一
節水同時實現作物增收
夏日的洛舍漾水波瀲滟，偶有白鷺低飛嬉戲。緊鄰漾畔的洛舍鎮位于德清東部平原地區，水網縱橫、土地肥沃、物產豐饒。節水灌溉示范園區為何落戶在這個水資源豐富的鄉鎮？
示范區負責人徐銀忠解答了我們的疑惑：江南水鄉雖然水資源豐富，但不少地區仍存在水質性缺水的問題。多項研究發現，采用傳統的灌溉及施肥模式，普遍存在磷、氮肥僅被農作物吸收約30%至40%，剩余部分會流入河道，造成一定程度的農業面源污染，對水產養殖的品質和產量造成一定影響。
我們眼前的國家節水灌溉標準化示范區內，種植水稻、玉米、番茄、辣椒等作物，養殖青魚、鱸魚、河蝦等水產，正是模擬了江南水鄉典型的農業種養類型，它通過智能灌溉系統，探尋節水、護水、增效的科學方法。
“在設計上，整個園區是一個封閉式的儲存灌溉內循環系統，能避免灌溉用水外溢到河道。”徐銀忠帶我們走到稻田邊，這里用的是低壓管道灌溉，只見多條水管均勻分布在田間，水流通過管道灌溉到每一片水稻。徐銀忠輕點手機上的按鈕調節，管道口的水流立即變小了，再點開施肥界面，還能精細分配各類養分的補給濃度。
智能灌溉除了能夠節約用水、保護水環境，也能大大提高經濟效益。回到示范區“大腦”，徐銀忠點開大屏幕上的水稻用水數據，給我們算了一筆賬：采用傳統大水漫灌的方式，洛舍地區一季水稻每畝所需灌溉用水達450噸，而采用智能灌溉模式，每畝僅需350噸。以園區種植的60畝“南梗46”水稻為例，每年至少節水6000噸。同時，土壤養分傳感器能夠自動測量土壤的PH值及氮、磷、鉀含量，工作人員根據監測數據就可以知道何時施肥及施肥量。精準施肥不僅可以節省肥料支出，而且可以減少殘留，每年減少化肥用量約28%。
我們看到蔬菜種植區，大片綠油油的生菜長勢喜人，種植蔬菜的管道被一片綠葉包裹。高效的滴灌和噴灌技術，讓生菜的生長周期縮短了三分之一。同樣，不遠處，一串串紅彤彤的小番茄垂掛下來，新型灌溉讓瓜果的年產量，由原來的217.6千克/畝提升至495.8千克/畝。
縱覽整個園區，智能節水灌溉系統不僅大幅提高了水資源的利用率，同時也改變了傳統的農田管理模式，提升生產效率，降低作業成本。徐銀忠介紹，智能灌溉使人均農田灌溉面積由原來的45畝提高到了300畝。
江南種起芒果樹
節水灌溉模板可復制到全國
在園區，我們驚喜地看到，芒果樹、仙人掌也在江南水鄉茁壯成長。徐銀忠介紹，節水灌溉示范園區不僅在研究江南水鄉的智能灌溉系統，同時也在探索國內6種不同地區氣候條件下不同植物類型的智能灌溉解決方案。在他的指引下，我們參觀了玻璃陽光房內一片片不同種類的作物，原來這里是一個集合多種植物、多樣氣候、多種灌溉和栽培模式的實驗室，讓不同區域的多種植物住在了一個“房子”里。
陽光房內種植面積最大的是熱帶植物。“我們通過特殊的燈光和噴灌系統模擬熱帶地區的氣候條件，種植的是番木瓜、檸檬等熱帶水果。”徐銀忠邊走邊介紹，“你看，這里安裝了光照燈、噴灌設備等設施，能控制這片區域的光照強度和土壤濕度。”再往里走，眼前出現一片小小的“沙漠”，種植著大片仙人掌等植物……陽光房內共有6種不同的氣候條件場景，分別采用不同的栽培模式、灌溉模式進行研究。同時,這里還是節水灌溉理念教育、節水灌溉技術展示的科普基地。
實驗得到的數據如何最終成為可在不同地區復制推廣的節水灌溉模式？回到大屏幕前，徐銀忠略顯神秘地說:“玄機仍在這里。”
點開大屏，徐銀忠介紹，這里搜集了園區每一類植物的全生命周期數據。他調出一組水稻的數據：泡田期、返青期等不同階段適宜的灌溉水位、溫度、總灌溉水量等數據都被一一記錄下來。智能節水灌溉系統的核心功能是將眾多作物的生長數據，結合氣象參數等進行綜合分析，疊加農業專家的寶貴經驗，形成數學模型和灌溉方案，然后通過互聯網將方案自動下載到智能水肥一體化管理設備，由設備自動控制進行定量灌溉和施肥。同時，通過種植結果的反饋，系統能持續對專家模型和方案進行優化和調整，實現可復制可推廣。
“這是數字經濟范疇下，用數字化重組方式對傳統產業進行變革和升級的典型應用之一。”德清縣水利局相關負責人介紹，通過先進節水灌溉技術的應用，可實現農業生產品質高效、省工省料、增產增收，進而大幅提升農業產業鏈運營效率并優化資源配置效率。
【記者手記】
從一根水管
窺見未來農業新圖景
生菜、番茄、草莓等作物不是長在地上，而是一排排地放置在架子上，枝葉從一個個的圓孔里伸出。農作物“口渴”，輕點手機，系統自動精準補水；農作物遇到病蟲害，系統立即發出預警，出動無人機前往滅殺；田間地頭所有農作物的生長情況，都化為一條條數據，投射在大屏幕上隨時監測。從一根水管中，我們不僅能見證灌溉方式的變遷，更能窺見未來農業的模樣。
我國農業缺水與浪費情況并存，一方面水資源緊張，另一方面灌溉用水方式粗放，農業節水迫在眉睫。
隨著我國土地流轉的加速，家庭農場以及合作社的興起，推動了生態觀光農業和鄉村旅游發展，改變了農村單一的種植產業結構，新的農業經營模式對發展節水灌溉提出新的要求。物聯網、5G、云計算、大數據等新型技術運用到農業生產領域，成為農業綠色發展的必然選擇。
一段無人收割機的麥收視頻曾在網絡上爆紅，只需按幾下按鈕就能顆粒歸倉，就像看科幻電影一樣。隨著現代農業技術的發展，不難預測，硬核科技助力農業成為未來發展方向，無人農場、“手機種地”等生動場景在不久的將來會陸續出現在農村的各個角落。
