“目前，规模化水稻种植过程中，耕地、播种、施肥、质保、收割等环节，均已实现机械化、自动化和部分无人化，标志着我国农业生产达到了比较高的现代化水平。然而，在水稻种植全生长期的用水环节，95%以上依然需要使用人工管理。”河海大学农业用水智能测控研究所所长王高鹏介绍，低成本智慧灌溉系统的出现，补齐了国内农业现代化的短板，并且将价格打了下来，平均每亩大约50元，比以前人力田间管水便宜了一半左右。

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那么这套智慧灌溉系统为什么能够实现“白菜价”呢？王高鹏表示，团队主要从两个方面去讲成本：一是降低硬件设备购买成本，通过深入分析农业用水灌溉需求，去除硬件设备上不必要的功能，减少因无效冗余功能带来的成本增加。如蝶阀是一种关闭件为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的阀，可用于控制水的流动，以往用于工业领域，但要求比较高，团队将其适农化改造成蝶板微，并采用工业化规模生产方法，充分降低生产成本。二是减少软件系统的使用成本，改变传统软件收费模式，与农民增产效益挂钩并仅占小比例收益。

“与农民增产效益挂钩”九个字，道出了低成本智慧灌溉系统的优势——节水、减排和增产。原来，传统灌溉模式的痛点在于“凭感觉浇水”，农户靠经验判断灌溉时机，要么缺水减产，要么漫灌浪费。该系统打破了“水稻必须泡在水里生长”的传统模式，采用控制灌溉方法，根据水稻不同生长期的生理特性，少量多次缺水再灌，绝不淹水。不仅节约了水资源，而且少花了电费、少排了面源污染的退水，还能实现增产增收。实测数据显示，低成本智慧灌溉系统比传统种植方法节水30%以上，增产5%以上。

值得一提的是，这套系统并非只用于规模化种植。“70亩也能用！提到智慧农业，大家都觉得要1000亩、2000亩以上的规模化种植才用得起、用得上，但我们这套系统就像汽车，有简配、复杂等不同的配置可以挑选，小农户也可以用。”王高鹏说。

采访中，记者了解到，这套低成本智慧灌溉系统，是团队历经四十载攻坚、三代人接力才结出的“科研果实”——

在河海大学农业科学与工程学院的资料室，泛黄的试验记录本堆叠如山。最早的笔记始于上世纪八十年代，纸页上用红蓝铅笔标注着水稻不同生育期的需水数据，这是团队探索低成本智慧灌溉系统的起点。

而在这套低成本智慧灌溉系统中，最核心的技术是水稻灌溉的控制算法。从实验室到稻田，这套算法的研发过程可谓是“披荆斩棘”。

“水稻一年一熟的生长周期，决定了基础数据的采集只能按年累加，每一轮算法迭代都必须等待完整的种植季结束，时间成本难以压缩。”河海大学农业科学与工程学院教授徐俊增坦言，更棘手的是，土壤墒情、气象变化、作物长势等数据维度繁杂，动辄以百万级体量涌现，要在其中精准捕捉规律，如同在稻浪中寻找特定的稻穗，只能依靠反复试验与比对。

为打破这种“时间紧、数据繁”的困局，研究团队引入AI技术作为“加速器”。通过机器学习对历史数据进行深度挖掘，原本需要数年才能完成的规律回归过程被大幅缩短，算法的迭代效率显著提升，最终让这套灌溉决策系统既能精准贴合农田实际，又能跟上农业生产的节奏变化。

经过三代人的持续努力，这套系统的灌排控制决策算法入选水利部《第一批数字孪生灌区模型推荐清单》，成为行业标杆。从2024年首次推广至今，低成本智慧灌溉系统已在江苏、四川、云南、广西、黑龙江等水稻产区的12个示范点落地。

新华日报·交汇点记者 洪叶/文 洪叶 王苏禾/视频

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