2019-03-08 14:24:25
1月23日，“人工林智能滴灌水肥一體化栽培技術(shù)體系”科技成果通過(guò)中國(guó)林學(xué)會(huì)科技成果評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)委員會(huì)專(zhuān)家認(rèn)為，這項(xiàng)成果將智能控制系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)和水肥一體化管理制度有機(jī)結(jié)合，在我國(guó)首次提出了完整配套的人工林智能滴灌水肥一體化栽培技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了人工林的節(jié)水、節(jié)肥、高效、環(huán)保的可持續(xù)經(jīng)營(yíng)，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
這項(xiàng)研究由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院華北林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心主持完成。針對(duì)我國(guó)水資源短缺，林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)粗放、人工林生產(chǎn)力普遍低下等突出問(wèn)題，瞄準(zhǔn)解決人工林滴灌局部灌溉理論與方法、人工林滴灌的智能化管理以及人工林滴灌水肥一體化管理制度等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，華北林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心蘭再平研究員率領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)從2009年起，開(kāi)始研究人工林智能滴灌水肥一體化栽培技術(shù)體系，先后實(shí)施了國(guó)家級(jí)研究項(xiàng)目4項(xiàng)、國(guó)家級(jí)科技推廣（轉(zhuǎn)化）項(xiàng)目2項(xiàng)、省級(jí)科技推廣項(xiàng)目6項(xiàng)，研究地點(diǎn)布局到北京、內(nèi)蒙古、寧夏、山東和安徽5?。▍^(qū)），研究樹(shù)種和人工林類(lèi)型涉及楊樹(shù)、刺槐等用材林，錦繡海棠、枸杞、文冠果等經(jīng)濟(jì)林，樟子松、榆樹(shù)、銀杏、欒樹(shù)、白蠟等生態(tài)景觀林以及衛(wèi)矛、海棠等綠化大苗，營(yíng)建智能滴灌試驗(yàn)示范林面積達(dá)2770畝。
“人工林智能滴灌水肥一體化栽培技術(shù)體系”主要技術(shù)成果體現(xiàn)在6個(gè)方面：
研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的人工林滴灌智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)搭載了控制和采集芯片以及各類(lèi)傳感器接口，支持NB-iot/LoRa低功耗網(wǎng)絡(luò)的萬(wàn)能采集控制器，支持手機(jī)APP與系統(tǒng)軟件云平臺(tái)，具備植物生長(zhǎng)環(huán)境因子監(jiān)測(cè)、灌溉管理、設(shè)備監(jiān)測(cè)、實(shí)景監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警、現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)、火情預(yù)測(cè)、多用戶管理等八大功能。
揭示了滴灌栽培人工林局部灌溉條件下的根系分布規(guī)律，據(jù)此提出了滴灌栽培人工林局部灌溉的科學(xué)依據(jù)以及沿樹(shù)行鋪設(shè)一條滴灌管的設(shè)計(jì)方法，解決了長(zhǎng)期以來(lái)存在的人工林滴灌系統(tǒng)灌水器布設(shè)不合理的問(wèn)題。
提出以滴灌栽培人工林吸收根主要分布土層含水率的年變化規(guī)律作為科學(xué)灌溉的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了滴灌栽培人工林在整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)的精準(zhǔn)灌溉。
提出了以單次有效灌溉時(shí)長(zhǎng)（灌溉量）及沿樹(shù)行滴灌管下土壤濕度傳感器指示出的土壤含水率為指標(biāo)制定人工林灌溉制度的方法，制定了不同土壤類(lèi)型人工林的智能滴灌灌溉制度。
提出了以林木生長(zhǎng)量為目標(biāo)的人工林對(duì)氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)元素的年吸收量為依據(jù)制定滴灌施肥制度的方法和以果實(shí)產(chǎn)量為目標(biāo)的人工林在各生長(zhǎng)發(fā)育期對(duì)氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)元素年吸收量為依據(jù)制定滴灌施肥制度的方法，制定了楊樹(shù)、刺槐等用材林和蘋(píng)果、枸杞等經(jīng)濟(jì)林的滴灌施肥制度，實(shí)現(xiàn)了人工林精細(xì)化滴灌施肥。
制定了《人工林智能滴灌水肥一體化栽培技術(shù)規(guī)程》，包括智能控制系統(tǒng)的組成與功能，人工林滴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行與維護(hù)，智能滴灌栽培人工林的灌溉制度及其制定方法，智能滴灌栽培人工林的施肥制度及其制定方法等內(nèi)容，用于指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)單位學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用該科技成果。
目前，人工林智能滴灌水肥一體化栽培技術(shù)體系在北京、內(nèi)蒙古、寧夏、河北、浙江、山東、安徽、青海、甘肅、山西10省（區(qū)、市）推廣應(yīng)用超過(guò)3萬(wàn)畝，實(shí)現(xiàn)節(jié)水40%-60%，提高勞動(dòng)效率80%以上，增加林木生長(zhǎng)量和經(jīng)濟(jì)林果實(shí)產(chǎn)量30%-160%。以10年為運(yùn)營(yíng)周期的投資內(nèi)部收益率提高了5%-32%，每年增加利潤(rùn)（用材林、經(jīng)濟(jì)林、綠化大苗）1462萬(wàn)元，每年節(jié)約成本（生態(tài)景觀林養(yǎng)護(hù)）388萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益顯著。
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