北科大天津学院“节灌润农”系统实地调研持续推进

近日，北京科技大学天津学院城市建设学院研发团队携自主研制的节灌润农集雨式零能耗水肥一体灌溉装置，联合自研农村装配式绿色低能耗建筑雨水收集与综合利用系统，先后深入校内建筑区域、校内试验田及天津市宝坻区周良街道农田中，开展全场景实地调研与组合应用性能测试。本次调研全面验证了两套系统协同运行的稳定性、资源适配性及实用价值，证实二者组合应用可高效解决农村水资源短缺、灌溉能耗高、水肥利用率低等痛点，为绿色低碳乡村建设提供创新技术方案。

图(1)为研发团队在试验田调试水肥一体与雨水收集系统组合装置

我国农村地区水资源供需矛盾突出，全国超半数耕地面临缺水困境，传统大水漫灌模式水资源浪费严重、化肥利用率低，同时偏远地区电力配套不足，电动灌溉设备普及受限。此外，农村雨水资源利用率极低，大量雨水直接流失，未能转化为可利用的灌溉水源。在此背景下，北京科技大学天津学院“节灌润农”研发团队立足乡村振兴与“双碳”目标，聚焦农村水资源高效利用，将“无动力水肥一体灌溉技术”与“装配式建筑雨水收集技术”深度融合，打造“雨水收集-净化储存-无动力水肥灌溉”一体化解决方案，从源头破解农村用水与灌溉难题。

本次实地调研遵循农村实际场景需求，分为校内模拟测试与农户实地应用两大阶段。在内场测试中，团队依托校内建筑屋面雨水收集管网、储水设施，完成雨水过滤净化、水质检测、水量测算等工作，同步接入“水肥一体”装置，模拟无动力环境下雨水自动输送、水肥混合、精准滴灌全流程；在外场调研中，团队走进宝坻区周良街道农户庭院，实地勘察农户现有用水与灌溉条件，现场搭建组合装置，全程跟踪记录系统运行数据、水肥混合效果、滴灌均匀度及设备适配性，真实还原农村庭院、菜地、果园等场景的实际应用效果。

图（2）为团队成员在校内建筑屋面，调研雨水收集系统水质与储水量

调研数据显示，两套系统组合应用优势显著、可行性极强。雨水收集系统可高效收集屋面、庭院雨水，经多级过滤净化后水质达到农业灌溉标准，每亩年均可收集雨水“80-120立方米”，有效缓解干旱季灌溉用水短缺问题；节灌润农依托文丘里管流体力学原理，无需外接电力，仅靠雨水管网常规水压即可实现自动吸肥、均匀混合、精准滴灌，大幅提高水肥混合均匀度和水资源利用率，肥料利，滴头堵塞率较传统设备降低“70%”。二者协同运行，每亩每年可节水“100立方米以上”、减少化肥用量“12-18公斤”，节水节肥成本超“200元”，同时每亩减排二氧化碳“100-150公斤”，兼具经济、生态双重效益。

图（3）图为研发团队与 "节灌润农" 灌溉装置合影

团队负责人康嘉漫表示“农村缺的不是水，是高效收集和利用水的技术。”产品设计负责人赵长安介绍:“水肥一体装置与雨水收集系统组合，完全适配农村“无电、缺水、分散种植”的特点，模块化设计让安装维护无需专业技术，普通农户即可上手操作，制造成本仅为传统电动灌溉+供水设备的35%，真正做到“低成本、零能耗、易推广”。此次农户实地调研中，多户村民反馈，组合装置运行稳定、操作简单，既解决了灌溉用水难题，又减少了化肥浪费，作物长势明显改善，是贴合农村实际需求的实用技术”。

指导教师郭佳副教授介绍:“本次跨场景实地调研，充分验证了水肥一体灌溉装置与雨水收集系统组合应用的场景适配性与落地可行性，是高校产学研融合、服务乡村振兴的重要实践。该方案不仅响应国家“大力发展绿色农业、推进水资源节约集约利用”的政策导向，更契合农村装配式绿色低能耗建筑推广需求，可广泛应用于农村庭院灌溉、温室大棚、荒山修复、无电牧区等场景，为农村水资源循环利用、农业绿色低碳转型提供可复制、可推广的技术范式”。

指导老师孙佳秋介绍：“下一步，研发团队将结合本次调研数据，持续优化两套系统的适配细节，新增墒情智能监测、远程预警等功能模块，进一步提升系统智能化水平；同时将加强与地方农业部门、乡镇政府、种植合作社的对接合作，加快技术成果转化落地，推动“水肥一体灌溉装置+雨水收集系统”一体化技术走进更多乡村，以高校科研力量赋能美丽乡村建设，助力乡村振兴目标实现”。