北京房山节水型社会创新试点关键技术应用于示范

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：水利技术示范项目

技术简介

针对房山区节水型社会创新试点示范区建设需求，在综合利用计算机科学等多学科理论、方法和技术的基础上，以物联网、云计算、人工智能和自动控制理论为指导，构建水肥一体智能灌溉云服务系统。通过在果树、大田、设施农业等作物种植中的试验示范，以“水肥一体化首部系统选型配套技术＋田间高效节水灌溉技术＋精准灌溉决策技术”为核心技术成果，探索通过水肥一体智能灌溉技术和物联网集成技术，降低田间管理人力投入和劳动强度、节约水资源和改善土壤生态环境的作物种植新模式

主要性能指标

技术特色

1.创新构建了实时监控、智能决策、精准灌溉、精准施肥的智慧灌溉云服务系统，并进行了集成示范应用。一是创新提出了新型宿主网关集群模式在智能终端管理设备中的配套安装应用技术，克服农业环境异质性对数据采集、传输及分析管理的负面影响，确保实时监控效率。二是率先采用水肥定额动态决策机制和智慧种植水肥效益监测评价体系，改进了当前主流云服务系统构建框架，提升了通过气象、作物、墒情、灾情等更多维度的环境因子数据和作物实时生理生化监测数据的系统分析能力，提升了水肥精准施用决策精准度和输出结果的可靠性。三是开发构建了基于系统实时数据的农田及时、准确、规范的节水节肥量化分析技术。 2.创新提出了以农业用水总量控制为核心的灌溉用水收费管理政策机制。一是建立了示范区农地面积及其种植户台帐，确定了农田与机井的对应关系，制定了农业用水总量控制和限额管理制度，细化了农田用水限额标准，严格用水限额管理，将年度用水指标落实到每一村庄、每一眼井、每一用户，实现了用水户插卡取水及用水信息的远程实时监控，每年对实际用水量与限额指标水量进行对比分析，为政府决策提供依据和参考。二是优化了田间节水工程的协同配套技术模式。集成了当前国内先进实用的果园覆膜滴灌技术、覆盖保墒+小管出流灌水技术、设施“30逆向”膜下滴灌技术和大田喷灌技术等先进灌溉设施及其配套农艺措施，并提出了不同种植类型条件下精准灌溉的土壤墒情上、下限控制值，开发建成了远程控制平台。

推广情况

对于已有的施肥设备并未没有充分发挥其效应，主要原因在于缺乏作物水分养分协同管理技术。如果灌溉与施肥在时间、数量和方式方法上配合不当，则会降低水分和肥料的有效利用效率，增加损失，造成土壤盐渍化、水资源等环境污染，产品中硝酸盐含量增加，降低蔬菜品质；本项目研发的智慧灌溉云服务系统，可根据作物实际需水需肥量，优化水分及养分配比，实现精准灌溉施肥，同时达到省时省工，节水节肥增产的目标，推广应用前景广阔。

典型案例

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负责人：张汉松

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中国灌溉排水发展中心、北京市水科学技术研究院、山东锋士信息技术有限公司

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