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李广教授在课堂授课
西北角·中国甘肃网记者 王树铭
地处西北内陆的河西走廊,常年干旱少雨、蒸发旺盛。区域内年蒸发量远超降水量,悬殊的水土条件,制约着当地农业发展,水资源如何高效利用是西北旱区农业提质增效的核心难题。
河西学院作为丝绸之路近2000公里干线间唯一的综合性公办本科高校,学院立足地方需求,校长李广教授领衔的科研团队,扎根田间地头,研发推广高水效精准农业技术,以科创力量为干旱农业纾困解难,为西北旱区粮食安全和水资源可持续利用探索出可复制、可推广的实操路径。
校企合力 盘活万亩旱田
河西走廊灌区耕地先天缺水,多地区年均降水量不足200毫米,而年蒸发量高达2000毫米,十年九旱的气候特点让农业节水增效成为当地种植产业的迫切需求。
甘肃华瑞农业股份有限公司坐拥万亩耕地,却受限于灌溉技术瓶颈,发展步履维艰。企业虽早已放弃传统大水漫灌模式,普及滴灌设备,但灌溉流程完全依靠人工经验操作,缺乏智能化、精准化调控手段,不仅严重浪费水资源,而且农作物产量也难以提升,规模化种植陷入瓶颈。
2021年,面对企业反映的灌溉难题,李广教授第一时间带领水土资源高效利用与保护专家团队,深入民乐县生态工业园田间地块实地踏勘调研。亲眼目睹戈壁耕地缺水干裂和农户丰产增收受阻的困境后,团队当即调整科研主攻方向,聚焦旱区农业节水痛点,锚定高水效精准农业开展专项攻坚,开启校企协同治水兴农的合作之路。
2024年,李广教授牵头的河西绿洲灌区高水效精准农业生产关键技术研发项目,获批中央引导地方科技发展资金项目。
同年年底,李广教授调任河西学院任职后,进一步整合科研资源,推动两所高校科研团队协同发力,持续优化升级精准灌溉技术,让科研攻关更贴合河西农业发展实际需求。
科技控水 重塑灌溉新模式
盛夏时节的河西走廊,烈日灼灼。在民乐县华瑞农业玉米试验田里,李广教授带领团队成员扎根一线,日复一日开展试验观测。查看作物根系生长状态,核对卫星监测参数,手把手指导青年学子和种植户操作智能设备,一身汗水一身土成为科研工作的常态。
身兼数职的李广始终坚守科研下沉一线的初心,把田间地头当作攻坚阵地,走遍河西各大灌区摸排水土资源现状,逐项破解精准灌溉技术难题。
“传统灌溉凭经验浇水,容易出现漏灌、漫灌,要么缺水减产,要么积水浪费。我们研发的这套技术,相当于给整块农田做全方位检测,精准摸清土壤缺水情况,按需定量补水。”李广介绍道。
经过反复试验、不断优化,团队最终攻克地块级精准测水核心难题,搭建起天地空一体化农田感知体系,彻底改变了旱区农业粗放灌溉模式。
据了解,这套核心技术体系依托多维度监测设备实现精准管控。通过卫星遥感结合全域气象数据,宏观研判区域气候特征,为全域灌溉规划提供大数据支撑;利用搭载多光谱、热红外、激光雷达三类镜头的无人机,动态监测作物长势、识别田间旱情、构建精准作物生长模型;通过田间埋设的多层传感器,实时采集不同土层的温度、湿度、盐分数据,全方位掌握土壤水土状态。
在此基础上,团队自主研发土壤湿度与遥感影像耦合模型,依托机器学习算法融合多维监测数据,精准测算地块土壤含水率,生成动态缺水分布图谱。
同步上线的高水效精准农业数字平台,集成气象预警、病虫害监测和土壤墒情热力图等实用功能,能够智能比对作物需水阈值和田间实际含水率,结合天气预报动态调整灌溉方案,联动田间智能阀门实现无人化精准控水,让农业灌溉从“凭经验”彻底转向“靠数据”。
技术创新,增收成效显著
据华瑞农业常务副总经理杨昆山介绍,民乐县有效耕作层仅30厘米,全年灌溉周期约110天。在传统人工轮灌模式下,田间灌溉均匀度不足,地块旱涝不均,严重影响玉米产量。
应用高水效精准农业技术后,田间实现定点定量滴灌,每亩玉米全周期用水量从360至400立方米降至300立方米,亩均增收近300元。目前,40亩核心试验田示范效果突出,技术辐射推广面积已达4000亩。
2025年7月,河西学院农业与生态工程学院农艺与种业专业研究生高冰洁加入项目组,常驻民乐试验基地,全程参与田间取样、施肥灌溉、数据统计等一线工作。从课堂书本到田间地头,让她对农业科研有了新的认知。
“亲眼看着自主研发的技术解决农田缺水难题,帮农户增产增收,我更加理解了三农工作的意义,也坚定了扎根西北、服务乡土的初心。”高冰洁说道。
据了解,该项目实施五年来,先后有30余名硕士、博士及青年教师投身科研一线,在戈壁田间用青春之力助推旱区农业发展。
河西学院农业与生态工程学院院长马银山表示,李广教授团队始终立足地方产业需求,扎根一线攻坚克难,以实实在在的科研成果践行高校服务地方发展的使命,是新时代科教工作者科研报国、助农兴农的生动实践。
目前,这套高水效精准农业技术已走出试验田,在河西走廊多地及新疆部分区域落地应用,覆盖耕地超万亩,节水增产、提质增收成效显著。
未来,河西学院将持续立足西北干旱区农业发展实际,持续迭代优化精准农业技术,深化产学研融合,推动更多实用型科创成果落地转化,持续为西北绿洲粮食安全、水资源高效永续利用和乡村振兴赋能助力。

责任编辑:陈汐
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