节水灌溉关键技术及成套产品研发

发布时间:2022-03-08文章来源:浏览次数:

针对国家社会经济发展中水资源短缺、灌溉水利用效率偏低等关键问题,通过协同中国农业科学院农田灌溉研究所,联合开展节水灌溉新技术及成套新产品的研发,创新性成果有:(1)地下滴灌技术模式。研发了地下滴灌核心技术与关键产品,集成了一年生或季生作物浅埋式地下滴灌、多年生宿根作物深埋式地下滴灌等地下滴灌模式,系统抗堵塞率、自洁净率、灌水均匀度等技术性能指标分别达到了85%、98%和96.2%,水、肥、农药成本和人工费用节约量高达60~85%。研究成果在新疆、甘肃、广西等地进行了大田试验与示范,达到了国内领先技术水平。(2)精量灌溉关键技术与产品研发及应用。基于现代农业和节水灌溉的云灌溉技术,集大数据、云计算、物联网、智能感知技术,对作物用水、施肥统一调控,实现作物定时、定量的精准灌溉,同时辅以土壤墒情监测和气象信息监测,实现了节水、节肥、节力和节时四大功效,云灌溉较传统节水25%以上,节肥16%以上。(3)水气耦合灌溉技术研究。研发的水气耦合灌溉技术和装置,解决了湿润区内存在周期性厌氧环境,攻克了掺气比率低且不稳的关键技术难题,掺气比率由12%提高到40%,实现了水肥气一体化自动灌溉;研发了低能耗过滤技术研究与设备,攻克了低压条件下压力-流量调节技术,集成了灌区水资源高效开发利用技术模式,成果的应用对提升农业节水技术水平起到了明显的示范效应。(4)宽垄沟灌技术研究及应用。系统研究了宽垄沟灌垄田规格、灌水技术要素、水流运动、土壤水分入渗、作物需水特性和灌溉制度,构建了技术体系及操作规程,取得了创新性成果。项目首次系统地提出了河南粮食出产区宽垄沟灌最优沟垄田规格技术参数组合,构建了小麦-玉米一体化宽垄沟灌技术体系,用水综合成本降低12.31%,灌溉水利用率提高了18.09%,作物水分利用效率提高了0.32 kg/m3。实现了节水节支增产和优质高效,在知识产权获取和产业化开发上取得突出成绩,在粮食核心区建设、粮食丰产工程和灌区改造等国家和区域产业发展中发挥了重要作用。

研究成果的应用对提升沿黄各省区农业节水技术水平起到了明显的示范效应。成果在河南省郑州市、洛阳市、新乡市、三门峡市及陕西省、山东省、河北省等粮食主产区进行了大面积示范和推广,亩均节水60~70 m3累计节约用水50亿m3以上,产生了显著的经济社会和生态环境效益。成果获国家科技进步二等奖1项、省部级奖6项,授权发明专利40项,出版学术著作20部,发表论文125篇,其中SCI收录67篇。

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