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科技赋能“大国粮仓”:科右前旗大豆单产提升项目打造移动智能水肥一体化标杆
发布时间:2026-09-28      阅读次数:10次


       在内蒙古兴安盟科尔沁右翼前旗广袤的田野上,一场以“数字驱动、精准管控”为核心的现代农业变革正结出硕果。依托2024年大豆单产提升工程项目,当地成功部署了集“四情监测、移动水肥、AI决策”于一体的智慧农业系统。从传统的“大水漫灌”到如今的“精准滴灌”,从“凭经验施肥”到“看数据配肥”,这片528亩的高标准农田正通过物联网、大数据与智能装备的深度融合,为国家大豆单产提升行动交出一份亮眼的“科技答卷”。

一、 项目背景:直面痛点,探索大豆提质增效新路径

科尔沁右翼前旗作为大豆重要种植区,虽然已具备高标准农田基础,但传统种植仍面临水资源利用效率低、水肥管理粗放、病虫害预警滞后等瓶颈。粗放式的管理不仅导致化肥农药过度使用,更制约了大豆单产与品质的进一步突破。

为落实国家大豆单产提升行动,本项目以约528亩核心示范区为依托,引入智慧农业技术体系。项目旨在通过农业物联网精准监测生长环境和作物生理信息,利用农业数字模型进行智能分析与决策,切实调节大豆生长的水、肥、气、热环境,力争实现大豆单产提升10%-15%,并大幅降低生产投入品使用量,打造具有国际化标准的“智能、增产、减损、优质、高效”生产基地。

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二、 科技筑基:构建“感知-决策-执行”全闭环智慧体系

1. 天地空一体化感知,农情监测无死角

项目在田间构建了全方位的“四情”监测网络,打破了过去“凭经验、靠天吃饭”的盲区。

微气象与土壤监测:通过部署5G新型物联网基站,结合无线空气温湿度、大气压、降雨量、风速风向及太阳全辐射传感器,精准采集田间小气候数据。同时,管式墒情监测器与无线土壤水分、温度、pH值、电导率传感器协同工作,实时掌握根系集中范围的土壤墒情。

作物本体与长势监测:植物可穿戴设备(叶面温湿度传感器)将监测精度延伸至植株本体。多光谱植被监测仪(支持6个光谱通道,400W分辨率)定期分析NDVI等植被指数和叶面积指数,结合4G网络球形红外摄像头的360°全景覆盖,不仅实现了作物长势的量化评估,更为产量预估提供了数据支撑。

2. 移动智能水肥,精准供给到根层

作为本次项目的核心亮点,拖曳式与牵引式移动水肥一体机打破了传统固定泵房的地域限制。

灵活转场,适应复杂地形:设备采用两轮拖曳设计,承载能力达2吨以上,支持380V电压,底盘配置弹簧板减震装置,完美适应丘陵山地及多地块轮换作业。

精准配肥,高效过滤:系统搭载智能施肥机(2000L/h单通道),采用EC/pH原理配肥及高精度PID动态算法,配合500L/2000L带搅拌电机施肥桶,实现水肥均匀融合。首部配备自动反冲洗砂石过滤器+叠片过滤器,过滤精度达120目,确保滴灌系统长期稳定运行。

智能控制,轮灌自如:田间部署了66套状态反馈式直流脉冲减压电磁阀与33套物联网无线灌溉节点(太阳能+锂电池供电,LoRa/4G通讯)。系统可根据大豆不同生育期的需水规律,自动生成控制指令,实现轮灌组的远程精准控制。

创新蓄水方案:针对基本农田严禁混凝土硬化的要求,项目创新采用了“工字钢环形底座+细沙回填+土工布”的装配式蓄水池基础方案,既满足了524m³蓄水罐的承载需求,又实现了可拆卸、无污染,兼顾了农业生产与生态保护。

3. 数字大脑决策,APP云端一键管控

项目搭建了“科百云田APP”与信物融合数字化精准种植管控云平台,实现了从“人管地”到“云管地”的跨越。

领导驾驶舱一张图:通过定制化GIS图或无人机航拍鸟瞰图,直观展示基地地块分布、设备状态、实时数据与预警信息,为农业生产管理提供了透明的管理手段。

AI智能决策模型:内置大豆生长模型、水肥灌溉决策模型及病虫害预报预警模型。水肥模型基于FAO Penman-Monteith公式计算每日蒸腾量,结合作物系数精准推荐灌溉量。AI助手(集成DeepSeek-R1)可随时解答农事问题,实现病虫害“防大于治”。

远程闭环管理:农户通过手机APP即可完成远程灌溉、施肥、农事记录、库存管理及无人机飞控数据查看。系统支持定时控制、条件控制、组合控制等多种模式,真正做到了“数据多跑路,农民少跑腿”。

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三、 攻坚克难:高效交付与因地制宜的工程落地

面对地块调整与农时紧迫的双重挑战,项目团队(北京中羚泰和、宁波科百物联网、内蒙古草海农牧业等多方协同)制定了严密的施工计划。

高效的供应链与施工组织:2025年4月至5月,从物联网基站到智能水肥首部,从指挥中心板房到田间管网,所有硬件设备高效进场并完成签收。施工团队克服了农忙期土地深耕翻整、施肥播种带来的干扰,灵活调整管沟开挖与PE软带铺设计划,确保不误农时。

过路与过渠工程:针对地块变更后新增的道路与沟渠,项目采用DN150过路顶管与DN100过渠钢管工艺,有效解决了田间管网跨障碍物敷设的难题。

严格的验收与培训:2026年4月,项目完成了指挥中心建设及系统联调,并组织红峰村及农牧业科技发展中心的相关人员进行了现场培训,交付了应用平台账号、密码及操作手册,确保系统“建得好、用得上”。

四、 建设成效:科技加持,交出亮眼“成绩单”

2026年4月28日,“全国粮油作物大面积单产提升现场推进会”在项目现场顺利召开。这套移动智能水肥一体化系统作为示范样板,向全国展示了其卓越的节水节肥与增产增效潜力: 

经济效益显著:通过精准水肥管控,预计节约肥料约20%,减少农药使用60%以上,节省劳动力50%-80%。浅埋滴灌技术配合水肥一体化,大幅提升了水肥利用率,有力保障了大豆单产提升10%-15%的目标。

生态效益凸显:先进的数字化管控模式,有效减少了土壤养分流失,减轻了对地下水等环境的污染,改善了土壤物理性质,克服了传统灌溉造成的土壤板结问题。

社会效益深远:项目形成了可复制、可推广的标准化栽培管理方案。通过信物融合精准种植系统,将种植专家的经验量化为数字模型,有助于解决农业技术推广“最后一公里”的难题,为区域农业数字化转型和乡村振兴注入了强劲的科技动能。

五、 展望未来

       科右前旗大豆单产提升项目的成功落地,不仅是智慧农业技术在大田种植场景中的一次成功实践,更是现代农业向“新质生产力”跨越的生动写照。未来,这片充满“智慧”的农田将继续释放数据生产力,不断优化本地化大豆作物生长模型,助力大豆产业高质量发展,为保障国家粮食安全贡献更大的力量。


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