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，第二届雄安未来(wèilái)之城场景汇系列大赛决赛中，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(jìshù)应用大赛设施种植(zhòngzhí)技术赛道一等奖。

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

水肥精准管控系统给(gěi)出的(de)决策方案，和过去的模式相比有什么不同？如何建立适合华北地区设施蔬菜的水肥管理大模型(móxíng)？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(qīngyuàn)水润佳禾农业(nóngyè)科技园区试验站内的番茄长势喜人（摄于2025年4月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(jīxiàng)农技专家一样思考

6月30日，省农林科学院农业(nóngyè)资源环境研究所（以下简称“省农科院资环所”），一场网络(wǎngluò)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(hé)农业集团股份有限公司（以下简称“水润佳禾”）总经理刘朝辉、算法(suànfǎ)工程师(gōngchéngshī)徐亮，正在讨论把蔬菜水肥管理技术“灌输”给智能水肥一体机的分阶段实施方案。

双方共同推动的是一个省重大(zhòngdà)国际科技(kējì)合作项目，名为“基于VegSyst–DSS水肥智能管控系统”，项目去年8月(yuè)立项。6月9日，该项目在(zài)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应用大赛设施种植技术赛道一等奖。

“当前，应用在(zài)设施蔬菜水肥(shuǐféi)管理领域的水肥机，实现自动化没问题，但智能化不足。”王丽英说，项目的目标(mùbiāo)就是让智能水肥一体机可以(kěyǐ)像农技专家一样自主分析思考、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，水润佳禾农业科技园区试验站(shìyànzhàn)。

在试验站(shìyànzhàn)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，给试验站的大棚番茄灌溉施肥。

他选中灌溉(guàngài)区域，输入可溶性盐浓度、灌水时长、灌水总量等参数的数值(shùzhí)，水肥机自动计算出该条件下A、B、C三个输肥通道所需肥料母液(mǔyè)用量，随后灌溉程序启动自动配肥(pèiféi)，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(duō)可以管理128个大棚的灌溉阀门，每天给(gěi)多少水肥、分几次给，只需要(xūyào)提前设置好计划，它就可以自动执行，精准地把水肥‘喂’给棚里的蔬菜。”朱立保说。

这是水润佳禾自主研发的(de)第三代水肥(shuǐféi)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，它才能工作。

“不是所有(yǒu)的设施蔬菜生产都有农技人员指导。不靠农技人员水肥机也能(néng)工作，才(cái)是真正的智能化。”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，这次合作带来的将是产品设备智能化水平(shuǐpíng)的全面提升(tíshēng)。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(bǎ)控核验，一直是农技专家面临的难题。

“几十年来，我们通过讲课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，有十个能听懂就是好的。”王丽英说，长期以来，菜农因为担心菜长(càizhǎng)不好(bùhǎo)习惯了大水(dàshuǐ)大肥，这种观念很难转变。

菜农不好(bùhǎo)教，王丽英团队决定换一个思路，把技术教给水肥机。

从2024年下半年(xiàbànnián)开始(kāishǐ)，王丽英团队开始关注世界各地蔬菜水肥管控(guǎnkòng)大模型的开发，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(tuīguǎngyìngyòng)。

王丽英(wánglìyīng)团队预测，项目落地后，较传统设施蔬菜水肥管理模式，水肥利用率(lìyònglǜ)提高42%，节水(jiéshuǐ)率达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(dàhécūn)的(de)省农科院大河实验站，省农林科学院(kēxuéyuàn)农业资源环境研究所副研究员史建硕介绍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(shuǐféi)就给多少

6月23日，石家庄市鹿泉区大河村(dàhécūn)，省农科院大河实验站。

史建硕(shǐjiànshuò)正在黄瓜大棚里取样。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，测定作物的干物重和(hé)养分(yǎngfèn)含量。

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

每半个月(yuè)，史建硕就要到棚内(péngnèi)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(yǐnrù)的新试验参数(cānshù)。过去，他们主要关注土壤和作物养分(yǎngfèn)积累的关系，缺乏气象—作物生长—土壤数据的融合分析。

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

“晴天比阴天，作物(zuòwù)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。”史建硕说。

除了作物生长模型，王丽英团队还要(háiyào)校验适合华北本地的水分(shuǐfèn)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(shùjùmóxíng)服务于一个(yígè)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(rúguǒ)这个项目落地，将使蔬菜水肥走向真正的精细化管理。

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

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，还是分成几次，全凭个人(gèrén)经验。氮肥施用量指导方案中并没有(méiyǒu)细化。

水肥这样(zhèyàng)类似“批发供给”的管理模式，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(yītiān)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(shuō)。

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

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

其实，要建立一个水肥智能管控系统，来自土壤的参数变量(biànliàng)才(cái)是最复杂的。

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

“土壤是(shì)建立大模型的一个‘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(fāngàn)。”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、钾，氮(dàn)是个“活跃分子”，它会随着土壤灌水淋失，一部分还会(háihuì)变为气态损失掉。不同(bùtóng)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(de)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不同(bùtóng)条件下土壤的养分供应、作物的生长模型、作物的养分吸收等摸清楚。”王丽英说。

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

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

从管理蔬菜变为(biànwèi)管理水肥机

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

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

施肥严重超量(chāoliàng)的(de)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(shì)凭感觉浇水、施肥。”王丽英说。

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

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

“超量施用的氮肥，造成黄瓜、番茄(fānqié)叶子疯长，产量(chǎnliàng)却不增。大部分(dàbùfèn)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。

而如果把科学的水肥管理模式教给智能水肥一体机，机器可以(kěyǐ)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(wūrǎn)。

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

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

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

蔬菜管理需要的时间精力，远大于(yuǎndàyú)大田的玉米、小麦。

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

还有一种情况，是种番茄的菜农因为不(bù)懂怎么种黄瓜，所以年复一年(niánfùyīnián)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尝试的顾虑，也可以由水肥(shuǐféi)机解决。

“未来种菜将变得很(hěn)简单，菜农只要输入作物品种、土壤肥力等基本参数(jīběncānshù)，大模型自动采集气象、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(yīxià)执行键即可。”朱立保说。

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

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

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

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

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

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

河北水润佳禾农业集团股份有限公司(yǒuxiàngōngsī)开发的数字(shùzì)农业管理平台，管理员可以通过该平台进行(jìnxíng)气象、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

智慧农业让(ràng)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(xióngān)未来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(tōngguò)智能设备，提高(tígāo)农业生产效率，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(guǒshū)品质无损检测与智能分级(fēnjí)装备”，获得大赛农业智能装备赛道一等奖。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、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(zǔhé)分选。

水果、蔬菜采后商品化分级处理，是人工(réngōng)依赖度很高的环节。这套装备可以有效提升(tíshēng)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，解决农业生产(shēngchǎn)劳动力短缺、用工(yònggōng)成本高等难题，目前已经被广泛应用于柑橘、苹果(píngguǒ)、梨、西瓜、桃、西红柿等60多种果蔬品种的分级处理。

智慧农业(nóngyè)，带来的不仅是高效，还有精准。

针对新型农业(nóngyè)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(le)DeepSeek大模型技术，将农场管理、智能巡检、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。这一项目应用于企业(qǐyè)在邢台南(nán)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。

京东科技农产品区块链溯源(sùyuán)平台及生物资产监管平台，依托京东集团在零售、物流、科技等方面的(de)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，打造种植、物流、销售(xiāoshòu)全程可视化、可溯源的农产品供应(gōngyìng)体系，推动农业数字化转型。

保护(bǎohù)和改善(gǎishàn)资源环境，实现农业可持续发展，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项目“基于农业(nóngyè)废弃物矿基生物炭的产业化及其在(zài)环境修复应用研究”，聚焦的就是土壤培肥(péiféi)能力提升(tíshēng)和(hé)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。固废处理技术无二次污染产生，节能绿色、低碳环保。

智慧农业，正在不断提高农业生产(shēngchǎn)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