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6月2日，河北鹿泉现代节水农业科技小院在国家半干旱农业工程技术研究中心鹿泉综合试验基地揭牌成立。
这是河北首个以节水为主题的科技小院。在水资源短缺的华北地区，节水科技小院能带来什么样的科技创新？在人才培养上，节水科技小院又能激发出什么样的活力？记者对此进行了调查。
6月24日，河北鹿泉现代节水农业科技小院里，中国农业大学在读硕士研究生程诺（左一）和河北农业大学在读硕士研究生相明淏正在苜蓿地里测量株高。河北日报记者 白 云摄
从曲周科技小院到创建节水科技小院
6月22日，石家庄已经进入盛夏。位于鹿泉区的国家半干旱农业工程技术研究中心鹿泉综合试验基地（以下简称“试验基地”），小麦已收割，玉米刚出苗。
20天前，这里挂牌为河北鹿泉现代节水农业科技小院（以下简称“节水科技小院”）。河北省科技创新服务中心（以下简称“科创中心”）副研究员蔡东玉，是节水科技小院负责人。
一见面，记者瞅着他有点眼熟，就多打量了几眼。这点微表情被蔡东玉捕捉到，他笑着说：“之前我在曲周科技小院驻站……”
2021年，蔡东玉从中国农业大学博士研究生毕业，按照老师张福锁院士的安排，前往曲周开展博士后工作。
蔡东玉的老家在甘肃天水，也很缺水。从2014年到2021年，蔡东玉的求学生涯都在研究节水灌溉，灌溉的对象围绕粮食作物玉米、小麦，灌溉的设备包含了各种型式。他研究的领域越来越精专，涉及的面却越来越宽。
曲周是全国科技小院发源地，那里建有全国第一个科技小院。
蔡东玉广为人知的经历，是和叶松林、郝展宏、冯小杰三个年轻人一起，共同承包了曲周县的千亩农田，推动“绿色吨半粮”项目建设。
“小麦、玉米高产技术体系，不是单一技术可以完成的。我们四个人所学的专业涉及农业机械、农艺栽培、养分管理、节水灌溉，正好在农业一线成体系验证。”蔡东玉说。
科技小院培养的人才种地到底行不行？2024年的实测数据给出了答案——他们承包种植的地块，冬小麦实收亩产725公斤，夏玉米实收亩产797公斤，周年亩产达到1522公斤，小麦与玉米周年合计亩产实现了“绿色吨半粮”目标。
也是这次成功，他们大面积实践了一套农业主推技术并在全省推广，为节水科技小院的创建埋下了伏笔。
2024年，蔡东玉博士后出站，入职科创中心。“一是这里的研究方向和我的专业对口，二是离曲周较近。”蔡东玉说，前年，为了往返方便，他专门买了一辆车，一年就跑了2万多公里，其中有一多半是去曲周的。
试验基地是科创中心（原国家半干旱农业工程技术研究中心）下属的核心科研基地之一，承担着农业节水技术的研发、评测、展示与服务职责。
“华北地区缺水，但是做农业只做灌溉是不够的。”蔡东玉说，这也是他到了新的工作岗位后，依然奔波在鹿泉和曲周之间的原因。
从曲周科技小院走出来的蔡东玉，为什么要创建节水科技小院呢？
曲周科技小院的工作经验，让蔡东玉总结出一套理论和实践结合的方法——农业是多年延续性学科，需要持续扎根一线。从概念提出、技术完善再到大面积推广应用，需要综合节水装备研发、农机配套、农艺栽培、水肥制度等各版块的技术，这些问题都需要在具体实践中来解决。
“创建节水科技小院，能把科技研发、试验示范和研究生培养有效结合起来。”蔡东玉说，尤其是科创中心的科研积累和中国农业大学的人才技术优势叠加，双方在节水装备、高效灌溉和水肥一体化等相关合作成果的转化应用中会有更多落地场景。
说到这，蔡东玉站起来手一挥说：“走，在这儿聊不直观，咱们去地里看看。”
试验基地流转了附近村民的近400亩土地，建设了4个温室及大田粮食作物、林果苗木、经济作物等多个节水试验示范区。
土黄色的麦茬地里，几名农民正在铺设水带。
“我们这儿，集合了市面上能见到的浅埋微喷、浅埋滴灌、地埋伸缩喷灌、管道式喷灌、大型喷灌机等所有灌溉设施，特别适合做节水方向的研究工作。”蔡东玉说着蹲到地头，脚下是一条条黑色的微喷带。
这些设备如何高效使用、智能化应用，是学生们的研究方向，也是试验基地的研究课题。包括蔡东玉在内的老师们为学生提供理论和实践指导，共同完成研究生的培养。
节水科技小院还在尝试打造“科技小院+政府+企业+用户”服务模式。
“我想把曲周科技小院的精神延续到节水科技小院，让更多学生的研究成果直达用户、直达农业一线，最终为节水农业技术的创新与应用提供宝贵经验和案例。”蔡东玉表示。
6月24日，河北鹿泉现代节水农业科技小院里，中国农业大学在读博士研究生刘延浩正在拿合适的工具安装气象站。河北日报记者 白 云摄
在节水科技小院里“种”论文
“我的几亩试验田，昨天刚种完玉米。”6月24日，中国农业大学博士研究生刘延浩扛着刚收到的快递，沿着长长的田埂走向田间。
快递里装着刘延浩不久前向导师申请购买的气象设备，用于收集试验田里的降雨、温湿度、光照等数据。
这次安装，出动了节水科技小院的“全班人马”——中国农业大学在读博士生金凯军、中国农业大学在读硕士研究生程诺、河北农业大学在读硕士研究生相明淏。
几名学生的研究方向，涵盖水分、养分、粮食作物、饲草作物等，总的来说都和节水有关。2025年，四个年轻人先后来到节水科技小院。
6月底的太阳火辣辣，平坦的试验基地，遮挡物并不多。四个年轻人尽管都戴着草帽，但个个晒得黝黑。
刘延浩拎出两个相当齐全的工具箱，哐啷一声放在田埂上。看得出来，这些活儿对他们来说，是家常便饭。
气象站安装在了四人45亩试验田的中间。距离安装点不远，停着一台大型平移式喷灌机，这片儿，是金凯军的试验田。
“我导师的导师，完成了全国第一套大型喷灌机的国产化。现在，我的研究方向是实现大型喷灌机的智能化。”金凯军说，2025年底，他带着“基于平移式喷灌机的冬小麦水氮智能诊断与决策研究”课题来到试验基地。
农业是实践学科，但大多数农业高校没有足够的试验场地。“在这儿，我有26亩地的试验田，45米宽的平移式喷灌机完全跑得开。”金凯军介绍。
让大型农机变得智能化，首先要收集作物全生命周期的多轮数据。在过去大半年时间里，金凯军用设备采集了小麦三个不同生育时期的数据，然后将这些参数输入大模型，通过训练，给出灌溉、施肥等具体的管理方案。
“大模型给出的种植方案到底行不行，需要回到试验田里找答案。”金凯军说，不断验证、不断修正，这些宝贵的数据和结论，都将写进他的博士论文里。
节水科技小院，不仅仅是学生们完成论文的试验田。
一天前，刘延浩在他的试验田上，分别按照60厘米等行距和40、80厘米宽窄行两种播种方式种下了玉米，并对不同种植小区给予不同灌溉量。
这是针对他的课题“华北地区微喷水肥一体化条件下麦玉轮作节水减排模式研究”，进行的不同分组试验。
这片玉米，从种下去那一刻起，就是刘延浩下半年学习进度表里的主角。
试验期间，玉米的每一次管理措施都有科学依据。就拿浇水来说，要打下1米深的土钻，每20厘米做一个分层，分析土壤的含水量，并结合降雨信息，拿出灌水量方案。
“课本上只告诉我们玉米种植后多久要进行灌溉，但是亲自种下去才会知道，天会下雨、地会干旱，每个地区的蒸腾量不同，土壤质地不一，还是要具体问题具体处理。”刘延浩说。
精细化管理的试验田，被分成15个小区，每个小区随机取三个平方米作为样本。刘延浩和小伙伴们会对不同样方作物采集5—6次数据，然后对获得的信息进行处理、计算。“这些数据能反映出作物从哪个生长阶段开始有了变化，最终影响了产量。”刘延浩介绍。
这些研究，对农业生产很有指导性。就拿小麦来说，去年分别按照宽窄行、等行距、宽幅等深匀播三种方法种植。
试验基地东头的凉棚下，堆满了刚收获的麦穗。每一捆麦穗都用黑笔写着不同的标记，这代表着它们采集自不同的试验小区。接下来几天的任务，学生们会对这些麦穗进行烘干、称重，测量穗数、千粒重、籽粒含水量等。
“在相同的水肥管理条件下，哪一种种植模式产量更高，就在这些待处理的小麦中。”刘延浩指指脚下的麦穗说，他很想知道答案。
这个答案，会和玉米种植的结果一起，组成麦玉轮作节水模式下的最优种植方案。
“那时，试验就能走出试验基地，有了推广价值。”蔡东玉说。
6月22日，河北鹿泉现代节水农业科技小院试验田，河北省科技创新服务中心副研究员蔡东玉（左前）正和学生们安装气象站。河北日报记者 白 云摄
他们是农业技术推广的验证人
学会开三轮车，是农学博士到试验基地的第一课。
6月22日，金凯军娴熟地推出凉棚下的三轮车，拧开开关、跨上座位，在熟悉的“倒车，请注意”声中，三轮车倒出来顺正，驶向试验田。
“科技小院对学生们的锻炼，就是实际生产中的各种实践。”蔡东玉说，科技小院与农业生产紧密联系，学生们不仅要采集数据完成论文，还要向农业大户、合作社推广技术，要讲出这项技术怎么用、好在哪儿。
刘延浩来到试验基地的第一项任务，是对“主粮作物水肥精准高效集约化生产关键技术装备研发与应用”的部分成果做推广应用。
这项科研成果获得了2024年河北省科技进步奖一等奖。先进的科研成果往往比较专业，教给农户使用要翻译成通俗易懂的大白话。
推广的第一步，先要解决这项科研成果中给出的两组数据。华北地区播种机播种玉米的间距多为60厘米，播种小麦的间距多为15厘米。微喷带呈条状，铺设时要兼顾成本和喷灌效果。科研人员取了两种播种间距的公倍数，给出的铺设间距为1.8米和2.4米两种模式。
“我们不能告诉农户两个模式都可以，要拿出哪一种铺设间距效果更好的说服力证据。”刘延浩说。
按照传统思维，微喷带铺设间距应该是越小灌溉效果越好。但去年6月的小麦种植显示，相同工况下，两个铺设间距对小麦的产量数据影响不显著。“在这种情况下，按照2.4米间距铺设，能减少25%的微喷带用量，农户可以节约投入成本。”刘延浩说，这个结论一下子把科研成果指导实践往前又推进了一步。
成本、使用便利性，这些课本都没有写，但实践会帮助学生们思考。
6月9日，试验基地要开展实收测产，来自京津冀三地相关部门的老师要检验学生们的科研成果。蔡东玉作为指导老师，手把手教几位学生如何介绍自己的研究课题。
“对农户要说得通俗，不然对方听不懂。对专业的老师，讲述就要专业化，最好定量化。”蔡东玉举例，比如介绍肥料配比，就要具体到什么肥料、配比多少，监测的指标是什么、什么时候监测，技术创新点一听即知。
这些课堂外的指导，让几位学生都受益匪浅。
蔡东玉还经常带着学生们前往合作社、生产企业走访，鼓励他们和企业、农户多交流，主动发现问题、解决问题。
去年，几位学生跟随蔡东玉前往北京通州，对接微喷带技术。“在试验基地做实验时，田间地头都配有压力表，我们看读数就行。但是到了一线，发现很多地方设备并不完善，农户没有参考的数据。”相明淏说。
微喷带要求工作压力为0.08MPa，对应着喷水高度为1.8米，用水量计算单位为立方米。但农户习惯大水漫灌，浇地标准以小时计算。
“最后我们换算了一下，告诉农户水喷到脑门这么高，压力就够了。”相明淏说，这件事让他学到，技术术语要转化，才能发挥科研成果的最佳效能。
节水科技小院挂牌后，或将迎来更多科技小院专项的学生入驻。届时，他们带动的科技推广和一线落地也会有更明确的考核。
蔡东玉希望，高校+地方合作打造的科技小院能实现“百亩核心攻关，千亩示范推广，万亩辐射带动，全域农业用水效率提升”。（河北日报记者 白 云）
■记者手记
从一次科研转化说起
走访的企业和种植大户多了，河北省科技创新服务中心副研究员蔡东玉收集到的困惑和难题也多了。
种植大户的种植面积上去了，先进的技术设备跟不上。农业设施生产企业没有足够的研发实力，生产的设备“老三样”，不中看也不好使。科研单位的研发项目拿了很多奖，迟迟落不了地。
“我经常琢磨，有没有一方主动出击，把各方拉到一起呢？”蔡东玉说，他慢慢有了一个想法：建立“研、产、推、用”一体化的创新联合体模式。
这种模式能实现什么？让高校的科研成果在国家半干旱农业工程技术研究中心鹿泉综合试验基地进一步验证完善，再拿去企业落地转化，转化后的产品放到农场或合作社进一步验证效果，最终完成大范围的推广应用。
2025年，河北雨农水务科技有限公司（以下简称“雨农水务”）新上了两条生产线，就是这一模式的应用案例。
雨农水务是一家从事节水灌溉和现代农业推广及服务的企业，他们的产品广泛应用于温室大棚、无土栽培、大田种植等场景。
“之前我们也生产微喷带，但是技术难点始终解决不了。”雨农水务市场经理李红锐说。她说的技术难点，指的是微喷带长度到60米时，水压就不够了，灌溉的效果就会打折扣。
但是种植大户流转的土地越来越集中，地块越来越大，对微喷带的铺设长度需求也相应增加。
在蔡东玉到企业走访时，把这一难点带回了科创中心，由高校和科创中心共同来攻关。
“经过攻关，我们破解了难题。”蔡东玉说，他们研发出的微喷带长度突破了100米，甚至可达120米，辐射半径达3米以上。
解决农业的问题，要和使用成本结合起来算。这项技术攻关，还减少了32%的田间直管，一亩地就能省出40元至50元。
除了技术和成本，他们还研究了铺设方法。经过科学计算后，采用宽窄行铺设微喷带，更利于机械化作业。
研发项目推荐给雨农水务后，企业认为很有市场，当年生产，当年上市，当年就有了收益。
“销量很可观。很多客户到我们这参观使用效果后，马上就拍板下订单。”李红锐介绍。
不久前，蔡东玉带着节水科技小院的学生们又到企业走访。“我们非常欢迎，因为自身的科研实力不够强，这相当于来了外援。”李红锐说。
类似的案例不止于此。看到研发成果转化效果，河北鹿泉现代节水农业科技小院的学生们也受到了启发。
中国农业大学在读博士研究生刘延浩，发现微喷带在使用时，要和旁通连接在一起，就像拧瓶盖一样。但设备拿到手，没有任何提示，经常费劲拧好后，发现微喷带的出水口并没有摆正，要多次拆装才行。
“我用相机镜头时受到启发，能不能在连接处设置红点，二者对准后一次到位。”刘延浩的这一想法，生产企业挺感兴趣，双方正在沟通。
无形中，不管是科研人员还是科技小院的学生，大家的研发思维都在朝着应用转变。这或许，是科研向生产靠近的一个答案。
文/河北日报记者 白 云
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