潘旭涛 张译仁

当前,黄河上中下游春灌工作全面铺开。在山东、河南引黄灌区,大模型、数字孪生等前沿技术持续落地应用,推动春灌加速“智”变。

4月的鲁西平原,麦浪泛青。家住山东省聊城高新区许营镇三亢村村民亢士红说,他去年在自家10亩地里做了一场试验。

亢士红将土地一分为二,一块地按照自己多年的种地经验浇水,另一块地则使用新的灌溉方法。“最后核算下来,用新方法浇水的那片地,每次每亩能省水20多立方米,每亩还多收了100多斤麦子。又省水又增产,这科学浇地是真有门道!”亢士红的话语里满是信服。

这套新灌溉方法,来自聊城市位山灌区灌溉试验站。

位山灌区灌溉试验站,24个试验测坑整齐排列,气象站、通量塔、墒情监测设备密布其间。作为水利部灌溉试验重点站,这里是科研试验的前沿阵地,为科学春灌提供坚实技术支撑。

“亢士红用新灌溉方法取得好收成后,周边农户自然愿意跟着学。”位山灌区灌溉试验站副站长衣厚振笑着说,试验站联合清华大学、黄河水利科学研究院开发了作物需水预测模型,可测算作物未来30天最优灌溉量、最佳灌溉时间,帮助农户告别“凭经验浇水、盲目浇水”。

为了让试验成果从“试验田”走向群众的“大田”,位山灌区打出“线上+线下”组合拳:线上,通过微信公众号持续发布“冬小麦灌溉需水和长势预测”,将需水预测报告以文字配图表的形式向社会推送,让农户看得懂、用得上;线下,组建15支基层灌溉服务队,春灌期间,队员们深入田间地头,手把手指导农户按照科学方案开展灌溉。

在位山灌区,智能灌溉系统逐步落地生根,惠及越来越多的农户。位于聊城市阳谷县的凤祥农场,连片麦田在春风里泛起碧波。脚下看不到传统的土渠垄沟,细密的滴灌带顺着作物根系延伸,水肥一体化系统精准输送水分和养分。

这片7000亩广阔农田里,铺设滴灌带90万米,配套智能监测与水肥耦合系统。曾经大水漫灌的场景早已不见,取而代之的是智能监测、按需供给。项目投用后亩均节水70立方米、节肥20%以上,小麦、玉米分别增产13.6%和18%。

“过去浇地都是漫灌,费水费力还不均;现在滴灌带铺到麦垄间,手机上就能操作,水和肥直接送到农作物根上。”山东凤祥农业公司总经理王凤娥算起了节水账。

科技赋能,成效显著。“十四五”以来,我国加快推进数字孪生灌区建设,49处数字孪生灌区先行先试取得阶段性成效,有力支撑了灌域内主要作物的需水量、土壤水分、最优灌溉日期及灌溉量的分析预测,推动水资源从源头到地头的精细化管理,让春灌变得更“聪明”。

田块“渴不渴”,看“图”就知道。在位于河南省新乡市的人民胜利渠保障中心,数字孪生灌区平台上的土壤墒情预测图格外醒目,土壤偏湿、墒情适宜、轻度干旱、中度干旱、重度干旱分别用不同颜色标注,灌区田块“渴不渴”一目了然。

人民胜利渠还增设了水位预警智能语音外呼系统。系统提前设定了水位安全、流量管控、超计划用水三类预警阈值。一旦监测数据突破阈值,该系统就会立即拨打闸站人员电话,同步播报险情位置与实测数据。

据人民胜利渠保障中心信息科科长孙莹介绍,通过数字孪生系统墒情预测模型,可对未来一周土壤墒情分布状况、演变过程进行预测分析,让供水调度实现了从被动响应到主动供给的转变。

“从‘凭经验调度’到‘用数据配水’,从‘现场跑腿’到‘指尖操控’,春灌响应速度和供水精度都上了一个台阶。”孙莹说。

眼下正是春季农业生产关键期。沿黄灌区系统部署、智慧调度,让黄河水源源不断滋养万顷良田。河南省濮阳市范县杨集乡西牛桥村村民牛恩宾说:“现在春灌放水及时、水量均匀,渠道不堵、水流顺畅,麦苗长势非常好。”