智能滴灌濕潤帶
缺水，是世界各國共同面對的挑戰(zhàn)，而且這個(gè)問題將越來越嚴(yán)峻。在嚴(yán)重缺水的形勢下，如何發(fā)展以水為生命線的農(nóng)林業(yè)？
中國林業(yè)科學(xué)研究院研究員蘭再平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新、實(shí)踐，探索出適合我國不同立地條件的智能滴灌技術(shù)，在北京、內(nèi)蒙古、河北、山東等省區(qū)市推廣應(yīng)用，示范區(qū)面積超過1.7萬畝，取得了很好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，為節(jié)水型現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展，提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
引進(jìn)、消化、吸收
發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)是未來林業(yè)行業(yè)的主攻方向，也是全球缺水的嚴(yán)峻形勢給林業(yè)提出的新課題。
據(jù)蘭再平研究員介紹，目前,我國的人均水資源占有量只是世界人均值的1/4, 被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為世界13個(gè)貧水國之一。近年來，隨著城鎮(zhèn)化加速發(fā)展，我國耕地減少、水資源匱乏等資源環(huán)境約束問題日益突顯。同時(shí)，農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)中大水漫灌、過量施肥現(xiàn)象在很多地方還比較普遍，水肥利用率較低。水資源短缺、化肥污染，成為制約我國農(nóng)林業(yè)乃至國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的瓶頸。從2013年到2017年，中央一號文件連續(xù)5年都提出，要大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉。
正是在這樣的大背景下，自2009年起，蘭再平研究員率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，通過實(shí)施國家“948”項(xiàng)目，即引進(jìn)國際先進(jìn)的林業(yè)科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目“速生豐產(chǎn)林自動(dòng)化節(jié)水灌溉與高效栽培管理技術(shù)”，引進(jìn)了美國綠木源公司楊樹速生豐產(chǎn)林節(jié)水灌溉與高效栽培技術(shù)，根據(jù)我國不同立地條件，進(jìn)行本土化創(chuàng)新研究，初步探索和總結(jié)出一套適合我國北方地區(qū)應(yīng)用的楊樹速生豐產(chǎn)林自動(dòng)化滴灌栽培技術(shù)成果——“北方沙地楊樹速生豐產(chǎn)林自動(dòng)化滴灌栽培技術(shù)”。這項(xiàng)科技成果由于具備自動(dòng)控制灌溉功能，被人們稱為“智能滴灌技術(shù)”。
2013年12月，這項(xiàng)技術(shù)通過國家林業(yè)局科技司組織的科技成果鑒定， 2014年被收錄入“國家林業(yè)科技推廣成果庫”，作為國家林業(yè)局重點(diǎn)推廣的林業(yè)科技成果,并入選國家林業(yè)局2016年重點(diǎn)推廣林業(yè)科技成果100項(xiàng)。
生態(tài)景觀與城市園林養(yǎng)護(hù)
創(chuàng)新、融合、發(fā)展
在北京市大興區(qū)永定河故道沙地滴灌栽培的楊樹人工林，應(yīng)用智能滴灌技術(shù)成果可以實(shí)現(xiàn)單次灌溉比常規(guī)灌溉節(jié)水84.4%-95.6%；生產(chǎn)1立方米楊木蓄積量比常規(guī)栽培節(jié)水74.79%；可以實(shí)現(xiàn)比常規(guī)施肥節(jié)省化肥施用量30%以上；楊樹人工林蓄積生長量比常規(guī)栽培提高1倍以上；節(jié)省勞動(dòng)力成本50%以上。
這就是智能滴灌帶來的效率。而這項(xiàng)技術(shù)與一般滴灌技術(shù)的最大區(qū)別之一，就是具備一套像人腦一樣的“智能中樞”。研究人員利用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，對滴灌系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場和遠(yuǎn)程智能化管理，可以對滴灌林地的氣象因子、土壤環(huán)境因子（土壤濕度、土壤溫度、土壤電導(dǎo)率等）進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測，將采集到的環(huán)境因子數(shù)據(jù)作為制定科學(xué)灌溉與施肥制度的依據(jù)。智能控制系統(tǒng)取代了許多常規(guī)管理下由人工完成的繁瑣工作，實(shí)現(xiàn)了植物需要何時(shí)澆水就能何時(shí)澆水（施肥），植物需要多少水（肥），就能提供多少，灌溉效能和節(jié)約水（肥）效果非常顯著。
用材林培育
蘭再平研究員說，這項(xiàng)技術(shù)雖然自動(dòng)化程度高，但安裝使用并不復(fù)雜，在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，就能夠完成自動(dòng)化地面滴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行與維護(hù)。
在河流故道沙地上用楊樹小插條扦插造林，如果有地表滴灌條件，成活率就能達(dá)到98%。
這項(xiàng)技術(shù)還有許多優(yōu)勢，如：以楊樹速生豐產(chǎn)林蒸散量為依據(jù)的滴灌灌溉制度，在整個(gè)生長季內(nèi)，可以對楊樹速生豐產(chǎn)林實(shí)現(xiàn)每周精準(zhǔn)灌溉；以楊樹對氮、磷、鉀營養(yǎng)元素的吸收量為依據(jù)的滴灌施肥制度，在整個(gè)生長季內(nèi)，可以對楊樹速生豐產(chǎn)林實(shí)現(xiàn)每周精細(xì)施肥。
經(jīng)濟(jì)林培育
推廣、應(yīng)用、支撐
林業(yè)智能滴灌技術(shù)填補(bǔ)了我國滴灌栽培楊樹速生豐產(chǎn)林的技術(shù)空白，具有創(chuàng)新性，達(dá)到了國際同類技術(shù)的先進(jìn)水平。目前，這項(xiàng)研究成果已走出實(shí)驗(yàn)地，在北京、內(nèi)蒙古、河北、山東等省市推廣，應(yīng)用面積超過1.7萬畝。實(shí)踐證明，這項(xiàng)技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，正在成為?jié)水型現(xiàn)代林業(yè)的重要支撐。
要將一項(xiàng)好的研究成果帶到實(shí)踐中，是一件很困難的事。耳聽為虛，眼見為實(shí)。要讓人們接受一項(xiàng)新生事物，不僅要花大氣力讓人們認(rèn)識了解，還要讓人們真正看到實(shí)效。因此，在推廣這項(xiàng)智能滴灌技術(shù)時(shí)，蘭再平率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)“兩條腿”走路，一方面，在各種媒體上廣泛宣傳，利用會(huì)議、培訓(xùn)和到地方指導(dǎo)工作等機(jī)會(huì)，對科技成果進(jìn)行講解，使這項(xiàng)節(jié)水、節(jié)肥、高效、環(huán)保的現(xiàn)代林業(yè)技術(shù)為更多的人所知道。另一方面，通過國家林業(yè)局林業(yè)科技成果推廣項(xiàng)目和科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目等，建立示范區(qū)，同時(shí)與地方政府及事業(yè)單位合作進(jìn)行科技成果的推廣與轉(zhuǎn)化，與企業(yè)合作，通過給企業(yè)提供科技支撐的方式，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，目前在北京、內(nèi)蒙古、河北、山東等地建立林業(yè)智能滴灌技術(shù)推廣示范區(qū)，累計(jì)面積已超過1.7萬畝。
林業(yè)智能滴灌技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)還針對各示范區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)、林木種類和培育目標(biāo)，指導(dǎo)和培訓(xùn)各級技術(shù)人員全面掌握科技成果的技術(shù)要點(diǎn)，累計(jì)培訓(xùn)人員3000余人次，為林業(yè)智能滴灌技術(shù)落地生根奠定了人才基礎(chǔ)。
生態(tài)修復(fù)
目前，林業(yè)智能滴灌技術(shù)已經(jīng)在生態(tài)修復(fù)、生態(tài)景觀與城市園林養(yǎng)護(hù)、用材林培育、經(jīng)濟(jì)林培育、綠化大苗培育、種質(zhì)資源保存等領(lǐng)域得到應(yīng)用，涉及楊樹、刺槐、楸樹、國槐、榆樹、柳樹、銀杏、欒樹、懸鈴木、白蠟、油松、樟子松、云杉、圓柏、側(cè)柏等用材林和防護(hù)林樹種20多個(gè)；海棠、碧桃、黃櫨、丁香、榆葉梅、月季、忍冬、接骨木、衛(wèi)矛等園林景觀樹種20多個(gè)；蘋果、梨、桃、棗、櫻桃、核桃、板栗、枸杞、文冠果、龍腦香樟等經(jīng)濟(jì)林樹種10多個(gè)。