省力又节肥!手机一点,不同地块施肥便可享受“私人订制”

大众新闻·农村大众 陈茹   2026-05-20 14:11:57原创

5月14日,山东省农业科学院农业资源与环境研究所联合中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,在德州平原县召开了农田智慧施肥项目田间观摩会。

农田智慧施肥项目观摩会现场。

站在田埂望去,2万余亩连片麦田一望无际。与传统农田不同,这里的每一寸土地有了更精细的“营养管理”。从养分专家系统的智能推荐,到物联网配肥机的自动生产,再到配套农机的定量深施,一套覆盖“智能决策—精准配肥—机械深施”的全链条智慧施肥技术模式,已在这里连续应用超过2个完整种植周期,真正实现了从“实验室配方”到“田间变量施肥”的规模化落地。

这是中国农业科学院农业资源与农业区划研究所联合山东省农业科学院,在国家农业科技项目“农田智慧施肥”支持下取得的突破性成果。

Nutrient Expert(NE)养分专家推荐施肥系统是整个模式的“大脑”。

华北平原是我国重要的粮食主产区之一,近年来,随着农业规模化经营加速,大型家庭农场、农业合作社及农业企业等新型经营主体不断涌现,但传统“凭经验、靠感觉”的粗放施肥模式却成为制约生产效率提升的瓶颈。

“以前施肥都是‘一刀切’,不管地块肥力差异,都用一样的量。”平原土地鲁望农业发展有限公司总经理张研生坦言。这种粗放模式不仅造成肥料浪费、面源污染风险增加,还时常因施肥不均影响产量,同时人工施肥劳动强度大、用工成本高。

不仅是规模化农场,小农户同样面临施肥难题。山东省农业科学院农业资源与环境研究所、养分资源高效利用全国重点实验室农田高效精准施肥技术团队魏建林副研究员介绍,我国小农户受限于测土条件,尤其山东一年两熟的种植茬口紧,冬小麦收获后紧接着种植夏玉米。而测土分析环节多、周期长,成本和时效性都难以满足生产需求,影响了测土配方施肥技术的及时落地应用。

何萍研究员(右二)和魏建林副研究员(右一)一同察看新技术模式的应用情况。

为破解这一行业共性难题,中国农业科学院与山东省农科院展开联合攻关,将作物营养学理论与现代信息技术深度融合,打造出了一套完整的智慧施肥技术体系。

——智能决策端。基于QUEFTS模型驱动的Nutrient Expert(NE)养分专家推荐施肥系统是整个模式的“大脑”。该系统融合了科研团队30多年积累的肥料田间试验数据、土壤养分测试数据以及作物养分吸收数据。并结合土壤测试结果、作物目标产量、品种特性及气候条件,运用大数据算法,数分钟内就能生成“一地一方”的个性化施肥方案,精准推荐氮磷钾及中微量元素的配比与用量。

“我们还在原有的NE系统基础上,结合AI技术研发了智慧施肥大模型。” 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所何萍研究员介绍。大模型进一步简化了操作流程,将土壤信息预置到后台,农户只需输入地块位置、目标产量和施肥场景(如水肥一体化、有机肥替代等),就能获得科学的施肥建议。

“即便是没有专业知识的普通农户,也能轻松上手。真正解决了精准农业‘最后一公里’的落地难题。”何萍说。农户通过关注“养分专家”微信公众号或搜索“作物养分专家”小程序即可使用。目前,系统已覆盖小麦、玉米、蔬菜、果树等29种作物,能够满足不同地区、不同种植模式的需求。

魏建林指导企业技术人员调试物联网智能高效配肥机。

——精准生产端。物联网智能高效配肥机是连接“处方”与“田间”的关键枢纽。通过4G/5G网络,配肥机可以实时接收智能决策系统的配方指令,实现手机远程操控。其配肥精度可达±0.2%,支持多种基础肥料自动配比混肥,生产效率高达15吨/小时,真正实现了“具体地块、具体配方、即时生产”。

——田间施用端。科研团队将智慧施肥技术与小麦玉米周年轻简化高产高效农艺技术深度融合。小麦季采用机械深施、秸秆还田、深翻、旋耕、播前播后双镇压技术,实现肥料均匀分布与耕层扩容增碳;玉米季则采用秸秆还田免耕、种肥同播一次性施肥等生产技术,既简化了作业工序、节本增效,又实现了保护性耕作。

魏建林在现场演示,用手机远程操控智能配肥机。

智慧施肥模式的成功落地,离不开“产学研用”的深度协同。中国农科院农业资源与农业区划研究所作为技术源头,负责算法研发、养分专家系统及精准施肥核心技术的攻关;山东省农业科学院依托养分资源高效利用全国重点实验室等多个国家级与省部级研发平台,负责物联网控制智能配肥技术的区域适配优化与推广;平原土地鲁望农业发展有限公司则提供万亩级应用场景,负责模式的运营验证与反馈。

三方紧密合作,不仅实现了技术的快速落地,还形成了完整的技术体系。目前,《黄淮海区小麦-玉米轮作规模化经营生产技术规程》《黄淮海区小麦-玉米轮作规模化经营管理技术规程》《麦玉轮作中低产田智慧施肥技术规程》等多项标准已制订出台,为技术的规模化推广奠定了基础。同时,项目已形成相关软件著作权、专利等自主知识产权成果。

经过两个完整种植周期,智慧施肥模式的成效已经逐步显现。据测算,该模式每亩可实现节肥15%-20%、节本增效约200元。若该技术模式在黄淮海粮食主产区进一步推广应用,有望产生显著的经济、社会和生态效益。

除了经济效益,生态效益、社会效益同样值得关注。精准配肥减少了肥料过量施用,有助于降低农业面源污染风险。机械化、智能化作业替代了传统人工作业,极大解放了劳动力。

何萍表示,该技术模式成熟度高、成本可控,为华北平原粮食作物规模化生产提供了一种新的施肥方案,也为全国粮食主产区探索出一条可借鉴的农业高质量发展路径。

(大众新闻·农村大众记者 陈茹)

责任编辑:安臻