铭记历史 缅怀先烈丨从“红色堡垒”到“幸福山乡”——晋察冀根据地首府阜平振兴观察

6月9日，第二届(dìèrjiè)雄安未来之城场景(chǎngjǐng)汇系列大赛决赛中，参赛项目“基于VegSyst–DSS水肥智能管控系统”获得雄安智慧农业技术应用大赛设施种植技术赛道(sàidào)一等奖。

该项目以欧洲先进农业科研院校技术为依托，结合省农林科学院16年长期定位试验(shìyàn)积累的14万条数据，研发(yánfā)适合华北地区设施蔬菜生产的水肥精准管控系统(xìtǒng)，并搭载智能水肥一体机推广应用。

水肥精准管控系统给出的决策方案，和过去(guòqù)的模式相比有什么不同？如何建立(jiànlì)适合(shìhé)华北地区设施蔬菜的水肥管理大模型？智慧农业将给未来的设施蔬菜水肥管理带来哪些变革？记者对此进行了采访。

保定清苑水润佳禾农业科技园区试验站内的番茄长势喜人(zhǎngshìxǐrén)（摄于2025年4月(yuè)22日）。　河北水润佳禾农业集团股份有限公司供图

让水肥机像农技专家(zhuānjiā)一样思考

6月30日，省农林科学院农业资源环境研究所(yánjiūsuǒ)（以下(yǐxià)简称“省农科院资环所”），一场网络视频会议正在进行。

该所研究员王丽英、副研究员史建硕和河北水润佳(shuǐrùnjiā)禾农业集团股份有限公司（以下(yǐxià)简称“水润佳禾”）总经理刘朝辉、算法工程师徐亮，正在讨论把蔬菜水肥管理(guǎnlǐ)技术“灌输(guànshū)”给智能水肥一体机的分阶段实施方案。

双方共同推动的(de)是一个省重大国际科技合作项目(hézuòxiàngmù)，名为“基于VegSyst–DSS水肥智能管控系统”，项目去年(qùnián)8月立项。6月9日，该项目在第二届雄安未来之城场景汇系列大赛上，斩获雄安智慧农业技术(jìshù)应用大赛设施种植技术赛道一等奖。

“当前(dāngqián)，应用在设施蔬菜水肥管理领域(lǐngyù)的水肥机，实现自动化没问题，但智能化不足。”王丽英说，项目的目标就是让智能水肥一体机可以(kěyǐ)像农技专家一样自主分析(fēnxī)思考、下达指令，设施蔬菜可以按需获得水分和养分。

6月23日，保定清苑，水润佳禾(hé)农业科技园区试验站。

在试验站的智能水肥管控中心，高级农艺师朱立保点击(diǎnjī)智能水肥一体机的触摸屏，给试验站的大棚(dàpéng)番茄灌溉施肥。

他选中灌溉区域，输入可溶性盐浓度、灌水时长、灌水总量等(děng)参数的数值，水肥(shuǐféi)机自动计算出该条件下A、B、C三个输肥通道所需(xū)肥料母液用量，随后(suíhòu)灌溉程序启动自动配肥，水溶肥通过管网输送到番茄根部土壤中。

“这样的一台水肥机最多可以管理128个大棚的灌溉阀门，每天给多少水肥、分(fēn)几次给，只需要提前设置好计划，它就可以自动执行(zhíxíng)，精准地(dì)把水肥‘喂’给棚里的蔬菜。”朱立保说。

这是水润佳禾自主研发(yánfā)的第三代水肥机，在精准控制上很出色，但必须有一位像朱立保这样懂农技的农艺师输入指令，它才能(cáinéng)工作。

“不是所有的(de)设施蔬菜生产都有农技人员指导。不靠农技人员水肥机也(yě)能工作，才是真正(zhēnzhèng)的智能化。”刘朝辉说，这项研究要解决的是未来谁来种地、如何科学种地的问题。

对于水润佳禾，这次合作(hézuò)带来的(de)将是产品设备智能化水平的全面提升。而对于省农科院，这意味着农业技术推广模式的重大变革。

仅就蔬菜(shūcài)水肥管理技术而言，全省蔬菜播种面积620万亩，菜农数十万(shùshíwàn)人，技术怎么推广落地，执行环节怎么把控核验(héyàn)，一直是农技专家面临的难题。

“几十年来，我们通过讲课(jiǎngkè)把技术传授给基层农技人员，把技术要点印在‘明白纸’上发到(fādào)农民手里，点对点传授。但教一百个菜农，有十个能(néng)听懂就是好的。”王丽英说，长期以来，菜农因为担心菜长不好习惯了大水大肥，这种观念(guānniàn)很难转变。

菜农不好教，王丽英团队决定换(huàn)一个思路，把技术教给水肥机。

从2024年下半年开始，王丽英团队开始关注世界各地蔬菜水肥(shuǐféi)管控大(dà)模型的(de)开发(kāifā)，引入西班牙研发的土壤栽培体系养分决策支持系统VegSyst–DSS，对模型进行本地化校验，最终建立适合华北地区设施蔬菜水肥精准管控系统，并集成到智能(zhìnéng)水肥一体机中推广应用。

王丽英团队预测，项目落地后(hòu)，较传统设施(shèshī)蔬菜水肥管理模式，水肥利用率提高42%，节水率达(lǜdá)45%，将实现设施种植水肥供应精准调控与智能化管理。

6月23日，在位于石家庄市鹿泉区大河村的省农科院(shěngnóngkēyuàn)大河实验站，省农林科学院农业资源(zīyuán)环境研究所副研究员史建硕介绍(jièshào)棚内的光照强度测量仪。河北日报记者　李冬云摄

作物需要多少水肥就(jiù)给多少

6月23日，石家庄市鹿泉区大河村，省农科院(shěngnóngkēyuàn)大河实验站。

史建硕正在(zài)黄瓜大棚里取样。他连根拔起一棵黄瓜秧，连同挂在秧上的黄瓜一起装入试验袋，标记好取样时间、地点，准备带回实验室烘干，测定(cèdìng)作物(zuòwù)的干物重和养分含量。

棚里新加装的小型气象站正在工作(gōngzuò)。它收集的光照、温度、湿度等数据，史建硕可以通过(tōngguò)手机实时查看。

每半个月(yuè)，史建硕就要到棚内采集一次植株样品，测定干物重和养分含量，用来校验作物的生长(shēngzhǎng)模型。

光照，是王丽英团队借鉴西班牙水肥智能管控模型引入的(de)新试验参数。过去，他们主要关注土壤和作物(zuòwù)(zuòwù)养分积累的关系，缺乏气象—作物生长—土壤数据的融合分析。

光合作用(guānghézuòyòng)下(xià)作物才能积累养分。在给定作物理想的水肥条件下，光照因素就成为作物能够长多大的决定性因素。

“晴天比阴天，作物能吸收合成更多的养分(yǎngfèn)，所以遇到阴天，水肥机就可以相比于晴天少(shǎo)给一些肥料，因为给多了作物也‘吃’不了。”史建硕(shǐjiànshuò)说。

除了作物(zuòwù)生长模型(móxíng)，王丽英团队还要校验适合华北(huáběi)本地(běndì)的水分蒸散模型、有机肥矿化模型、土壤氮素矿化模型，这些大数据模型服务于一个共同的目标：作物每日需要多少水肥，就给多少，最大限度实现水肥供需的平衡。

河北目前普遍采用的(de)设施蔬菜水肥管理模式，是根据作物生长期分段管理的。如果这个(zhègè)项目落地，将使蔬菜水肥走向真正的精细化管理。

“所谓按作物生长(shēngzhǎng)期管理，看这个表格一目了然。”王丽英在电脑上打开一张图表，图中横轴是(shì)黄瓜120天的生长周期，分为(fēnwéi)幼苗期、生长期、开花期、结果期、成熟期五段(wǔduàn)，纵轴是对应五个时期的氮肥指导施用量。

每个时期大约二三十天，给定一个施肥总量。至于菜农是一次施肥，还是分成(fēnchéng)几次，全凭个人经验。氮肥施用量指导方案中(zhōng)并没有细化。

水肥(féi)这样(zhèyàng)类似“批发供给”的管理模式(guǎnlǐmóshì)，是基于长期以来蔬菜种植管理的现实——要考虑用工成本。“我们不能让菜农一天一配肥、一天一浇地，这太繁琐了，技术根本推不下去。”王丽英说。

但水肥机(jī)可不嫌(xián)繁琐，这种更像“零售”的水肥管理模式，机器可以不折不扣地执行。

“如果把未来我们(wǒmen)输给水肥机的水肥智能管控模型呈现在(zài)表格上，将不再是传统的阶梯形，而是平滑的曲线。”王丽英说。

其实，要建立一个水肥智能管控系统，来自(láizì)土壤的参数变量才是最(zuì)复杂的。

不过(bùguò)，在土壤肥料研究上，省农科院资环所却积累了比西班牙的大模型更长期详实的数据。资环所在改名之前，就叫(jiào)土壤肥料研究所。

“土壤是建立大模型的(de)(de)一个‘干扰’因素，不同地区土壤肥力不同，就需要对应给出不同的施肥方案。”王丽英说，其中氮肥的供应方案，受土壤肥力和灌溉的影响(yǐngxiǎng)最大。

比起磷(lín)、钾，氮是个“活跃分子”，它会随着(suízhe)土壤灌水淋失，一部分还会变为气态损失掉。不同土壤肥力下，土壤基础含氮量不同，同一(tóngyī)作物不同茬口氮的(de)需求也不同。沟灌、滴灌不同灌溉方式下，氮的淋失量也不同。

“16年的长期定位试验，我们(wǒmen)积累了14万条养分管理数据，这些可以支撑我们把(bǎ)不同条件下土壤的养分供应、作物的生长模型、作物的养分吸收(xīshōu)等摸清楚。”王丽英说。

目前，王丽英团队掌握数据最多的作物是(shì)黄瓜和番茄，也是河北种植面积最大的两类蔬菜。团队就先从这两类蔬菜入手，建立(jiànlì)适合(shìhé)华北本地的黄瓜、番茄水肥管理模型。

6月25日，省农林科学院农业资源环境(huánjìng)研究所研究员王丽英通过实验测定蔬菜(shūcài)作物中钾含量。河北日报记者李冬云摄

从(cóng)管理蔬菜变为管理水肥机

6月(yuè)23日，省农科院资环所，王丽英从电脑上调出2015年做的全省设施黄瓜、设施番茄氮(dàn)、磷、钾施用量调查数据图表。

图表中(zhōng)，无论黄瓜还是(háishì)番茄，氮磷钾的施用量都超出实际需求一倍甚至两倍以上。

施肥(shīféi)严重超量的情况，在近十年有所改观，但主要原因除了菜农施肥观念的改变，也受化肥(huàféi)价格提高的影响。从种菜成本考虑，菜农才(cái)减少了施用量。

“大部分菜农依然是凭感觉浇水、施肥。”王丽英(wánglìyīng)说。

盲目超量施肥，使得河北设施蔬菜氮磷(dànlín)钾利用率长期(chángqī)处在一个低值水平，造成大量的浪费。同时，土壤养分失衡，产生次生盐渍化。

以氮肥为例，采用沟灌的普通种植户大棚里(pénglǐ)，作物(zuòwù)氮肥利用率平均只有15%，采用滴灌也只有30%，而省农科院的试验田(shìyàntián)能达到40%，欧洲的平均水平是55%。

“超量施用的(de)氮肥，造成(zàochéng)黄瓜、番茄叶子(yèzi)疯长，产量却不增。大部分氮肥随着水冲走，流到附近河流后，还会造成水体的富营养化。”王丽英说。

而如果把(bǎ)科学的(de)水肥管理模式教给智能水肥一体机，机器可以按天给出浇水、施肥的推荐值，从根源上减少肥料的浪费和对环境的污染。

同时，蔬菜种植户的身份也(yě)将发生转变，从管理种菜变为管理水肥(shuǐféi)机。

6月23日，水润佳禾农业科技园区试验站的番茄大(dà)棚里(pénglǐ)，工人们正在采摘。

在有水肥机自动灌溉的条件下，试验站30多个(duōgè)大棚，还要长期雇佣十几个工人，而在普通蔬菜种植户家中，菜地就(jiù)更离不开人。

蔬菜管理需要的(de)时间精力，远大于大田的玉米、小麦。

“小麦、玉米可以一个月浇一次水，但设施蔬菜(shūcài)几乎(jīhū)每天都要浇水。”朱立保说，有了智能水肥一体机，规模化(guīmóhuà)的设施蔬菜种植可以节省很多人力。

还有一种(zhǒng)情况，是种番茄的菜农因为不懂怎么种黄瓜，所以年复一年只种番茄，尽管番茄和黄瓜轮种更科学。菜农因没有相关技术而不敢转型(zhuǎnxíng)尝试的顾虑，也可以(kěyǐ)由水肥机解决。

“未来种菜将变得很简单，菜农只要输入作物品种、土壤肥力等基本参数，大模型(móxíng)自动采集气象(qìxiàng)、土壤数据进行分析运算，然后生成水肥管理方案，菜农只需要按一下执行(zhíxíng)键即可。”朱立保说。

和过去的经验方案不同，这是一份实实在在“看天种地(zhòngdì)”的即时(jíshí)方案。水肥机会根据每日天气随机应变。

智能水肥一体机推广应用后(hòu)，还将变成大数据(shùjù)采集机，进一步反哺蔬菜的水肥管理研究。

在水润佳禾数字农业管理(guǎnlǐ)平台(tái)上，联网管理着全国各地180余个设施农业园区、158个大田项目，接入了986台水肥机、3119套(tào)智能控制设备、643套环境采集设备。

“目前，这些农业项目大部分是利用基质进行无土栽培的，未来(wèilái)水肥机如果能够(nénggòu)给出土壤栽培的水肥精准(jīngzhǔn)管理方案，普及率一定会更高。”刘朝辉说。

农业研究，没有数据就(jiù)像做饭无米下锅。省农科院的试验田(shìyàntián)面积有限(yǒuxiàn)、人手有限，加载了水肥智能管控系统的水肥机，就成为数据收集站。

“海量的数据，可以帮助(bāngzhù)我们进一步校验、训练水肥智能管控系统的适用性，让它更加智能。”王丽英说(shuō)。

河北(héběi)水润佳(shuǐrùnjiā)禾农业集团股份有限公司开发的数字农业管理平台，管理员可以通过该平台进行气象(qìxiàng)、土壤等数据监测，并对农作物进行水肥管控。（摄于2025年6月23日）河北日报记者李冬云摄

智慧(zhìhuì)农业让种地尽显“科技范儿”

智慧农业，将在未来展现一幅(yīfú)怎样的科技图景？

第二届雄安未来(wèilái)之城场景汇雄安智慧农业(nóngyè)技术应用大赛的获奖项目，向我们清晰展现了智慧农业的前沿探索和科技成果。

通过智能(zhìnéng)设备，提高农业(nóngyè)生产效率，降低人力成本，是智慧农业的重要发力方向。

绿萌科技股份有限公司的参赛项目“果蔬品质无损检测与智能分级装备”，获得大赛农业智能装备赛道一等(děng)奖(yìděngjiǎng)。这套装备主要用于果蔬产品采后品质检测与分选分级等商品化处理，对果蔬的重量、大小、色泽(sèzé)、表面瑕疵、糖度、酸度以及(yǐjí)内部病变等内外部指标(zhǐbiāo)进行无损检测及智能化组合分选。

水果、蔬菜采后商品化分级(fēnjí)(fēnjí)处理(chǔlǐ)，是人工依赖度很高的环节。这套装备可以有效提升果蔬采后商品化分级处理的工作效率、质量及标准化水平，降低劳动强度，解决农业(nóngyè)生产劳动力短缺、用工成本高等难题(nántí)，目前已经被广泛应用于柑橘、苹果、梨、西瓜、桃、西红柿等60多种果蔬品种的分级处理。

智慧农业，带来的不仅是高效(gāoxiào)，还有精准。

针对新型农业合作主体，河北绿谷信息科技有限公司设计的绿谷智慧农场平台，融合了DeepSeek大模型技术，将农场管理、智能(zhìnéng)(zhìnéng)巡检、智能预警、智能水肥、智慧农机、智能问诊等功能一体化，对农业生产进行精准监控与智能化(zhìnénghuà)管理。这一项目(xiàngmù)应用于(yú)企业在邢台南和的示范区，实现了小麦全周期智能化管理，亩产增长12%。

智慧(zhìhuì)农业，还将助推农业产业链的改造升级。

京东科技(kējì)农产品区块链溯源平台及(jí)生物资产监管平台，依托(yītuō)京东集团在零售、物流、科技等方面的优势，通过京东农业科技农场，将农产品原产地生产过程真实数据实时记录，打造(dǎzào)种植、物流、销售全程可视化、可溯源的农产品供应体系，推动农业数字化转型。

保护和改善资源环境(huánjìng)，实现农业可持续发展(fāzhǎn)，也是智慧农业肩负的使命。

江苏爱园健康科技有限公司的获奖(huòjiǎng)项目“基于农业废弃物矿基(kuàngjī)生物炭的产业化及其在环境修复应用(yìngyòng)研究(yánjiū)”，聚焦的就是土壤培肥能力提升和农业面源污染治理问题。农业废弃物矿基生物炭，可以改良因土壤酸性造成的重金属污染，提升土壤吸水保水率。固废处理技术无(wú)二次污染产生，节能绿色、低碳环保。

智慧农业，正在不断(bùduàn)提高农业生产的效率和精准度，推动农业现代化，让种地尽显“科技范儿(fànér)”。（记者 李冬云）

来源丨河北(héběi)日报客户端

编辑 王亚伟 实习编辑 张文曦(zhāngwénxī) | 校对 张亚微