眼下，冬小麥從南到北陸續(xù)進入收獲期。雖然今年降水偏少，開春有輕度旱情，大風(fēng)天氣也很多，但河南省新鄉(xiāng)市種業(yè)發(fā)展服務(wù)中心副主任張東升卻并不慌忙，“我手機里有‘利器’——灌溉預(yù)報，”張東升說，這份灌溉預(yù)報每周在微信公眾號推送一次，既能展示實時土壤墑情，還能根據(jù)天氣情況預(yù)測未來一周土壤墑情變化，并給出灌溉建議，對一線指導(dǎo)十分便利。
張東升口中的灌溉預(yù)報指的，正是中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所（以下簡稱“灌溉所”）推出的“黃淮海冬小麥種植區(qū)土壤墑情及灌溉需求預(yù)測分析（周報）”服務(wù)。
“大體來講，將一段時間的作物需水量與土壤墑情進行對比就能知曉所需灌水量。”灌溉所副研究員、河南省農(nóng)業(yè)高效用水野外科學(xué)觀測站常務(wù)副站長、國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家馬守田說，經(jīng)驗豐富的種田“老把式”有這判斷力，但面對土地流轉(zhuǎn)加速的現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景，高效精準(zhǔn)判斷并做出決策本就不容易，更難的是將氣象狀況也考慮在內(nèi)，“溫濕度、降水等氣象狀況既影響土壤墑情，又影響作物需水量，是科學(xué)化、精細(xì)化灌溉管理必須要考慮的因素?！?/p>
據(jù)介紹，灌溉所與國家氣象信息中心合作，針對小麥、玉米兩種黃淮海種植區(qū)大宗農(nóng)作物，將多源監(jiān)測的土壤含水量數(shù)據(jù)、中短期天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、不同區(qū)域土壤類型分布數(shù)據(jù)結(jié)合國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村長期因子觀測新鄉(xiāng)站多年科研積累的作物需水規(guī)律數(shù)據(jù)，運用機器學(xué)習(xí)算法構(gòu)建了灌溉預(yù)報模型，能對未來一周黃淮海種植區(qū)的土壤墑情分布狀況、變化趨勢及灌溉需求進行預(yù)測分析，至今已運行了兩年多。
模型中將土壤類型納入考慮范圍是值得一提的創(chuàng)新，“黃淮海種植區(qū)有潮土、褐土、砂土等不同類的土壤，即使土壤含水量相同，墑情評價結(jié)果也是不同的”，馬守田說，模型加入土壤類型數(shù)據(jù)能進一步貼近一線生產(chǎn)實際，提升預(yù)測精度。
而引入天氣預(yù)報的優(yōu)勢就在于能根據(jù)氣象情況對未來變化進行預(yù)測，從而精準(zhǔn)判斷灌溉時機與灌溉量。馬守田舉例，“譬如今日該澆水但過兩日要下雨，就可暫緩或減少灌水等待降雨。近日若有大風(fēng)天氣帶來的旱情風(fēng)險，也可以提前灌水保障作物需求”，模型也會將氣象因素考慮在內(nèi)進行運算，并輸出黃淮海種植區(qū)土壤墑情四級彩色分布圖和預(yù)測圖，一目了然，十分省心。
2022年上線第一年，灌溉預(yù)報就成為了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)，并于2023年獲得中國農(nóng)業(yè)節(jié)水科技獎一等獎。截止2024年底，該成果已在河南和河北兩省累計推廣應(yīng)用3500余萬畝，每畝節(jié)約用水約50立方米、小麥-玉米畝均增產(chǎn)93公斤，共計節(jié)約灌溉用水17.5億立方米，增產(chǎn)325.5萬噸。
“精準(zhǔn)灌溉是農(nóng)田現(xiàn)代化管理的關(guān)鍵一環(huán)，”灌溉所作物高效用水研究中心副主任、河南省農(nóng)業(yè)高效用水野外站站長、國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家劉戰(zhàn)東研究員說，我國部分地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源日益緊張，必須將區(qū)域農(nóng)業(yè)用水統(tǒng)籌考慮、綜合安排，才能做到綠色低碳、節(jié)水豐產(chǎn)，“未來我們將繼續(xù)提高模型預(yù)測精準(zhǔn)化水平，優(yōu)化交互體驗，打造具有預(yù)報、預(yù)警、預(yù)案功能的灌溉服務(wù)系統(tǒng)，并針對有需求的地區(qū)提供定制化服務(wù)，積極服務(wù)糧食穩(wěn)產(chǎn)保供，為國家糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)用水提供技術(shù)支撐?！?/p>
