旱区农业新疆研究院 “一事一议” 支持战略人才项目系列成果四

在新疆自治区“一事一议”支持战略人才项目（批准号：XJHQNY-2025-3）等资助下，旱区农业新疆研究院葛茂生教授课题组围绕“作物精准灌溉与智能决策”的关键科学问题，提出了“以作物需求为导向，以数据模型为支撑，以智能控制为手段”的绿色智能移动式精准变量喷灌系统。研究团队在前期灌溉机器人研发基础上，进一步融合多模态信息（空地协同）感知技术，成功开发了精准匹配作物需求的水肥一体自适应变量喷洒与智能控制技术，将灌溉机器人升级为数字墒控智能灌溉终端。相关成果以“自走式智能灌溉机器人设计与使用规程”为题，正在申请新疆土壤与肥料学会团体标准，为干旱区智能灌溉系统提供了全新的技术路径。

作物精准灌溉面临土壤墒情空间异质性大、水肥需求动态变化快、区域尺度监测难等挑战。传统灌溉方式多依赖经验决策，难以实现作物需求的实时匹配与精准调控。无人机与卫星遥感虽能提供作物生长信息，但单一传感器数据存在时空分辨率与精度局限，难以支撑大区域、高精度的灌溉决策。

针对这一难题，研究团队基于水量平衡原理和多源卫星遥感（光学+雷达）数据融合算法，首创得到20米精度的区域尺度（万亩及以上）逐日土壤水分反演方法。该方法可在无需无人机介入的情况下，构建天地协同的大区域-轻简化-自适应变量喷洒与智能控制技术，实现从“感知”到“决策”再到“执行”的全链条智能化灌溉管理。该技术不仅大幅提升了灌溉水肥利用效率，还为干旱区规模化农业提供了低成本、高精度的智能灌溉解决方案。

相关成果以“自走式智能灌溉机器人设计与使用规程”为题，正在申请新疆土壤与肥料学会团体标准，为干旱区智能灌溉系统提供了全新的技术路径。