项目名称 PROJECT NAME
湖北省十堰市油橄榄种植基地项目
项目规模 PROJECT SCALE
1700亩
项目地址 PROJECT SITE
湖北省十堰市
项目类型 PROJECT TYPE
智慧农业、智能节水灌溉及水肥一体化
获奖情况 AWARDS
国家农村产业融合发展示范园
△左图：塞万提斯 右图：诺亚方舟
《唐·吉坷德》作者塞万提斯笔下的橄榄，是世界名贵的木本油料兼果用树种，木樨科木樨榄属常绿小乔木——油橄榄，又名“齐墩果”。油橄榄本身因极具生命力被称为“生命之树”，无论在多么贫瘠的土地上，油橄榄树也总能生根、开花、结果。据《圣经·创世纪》记述，诺亚一家乘坐方舟在大洪水中漂流了40天，搁浅在高山上。诺亚放出的鸽子衔着新鲜的油橄榄枝飞回，意味着洪水灾难消退，万物开始复苏。
油橄榄起源于叙伊地区并向西扩展到地中海沿岸。唐朝《酉阳杂俎》中有“西域人压为油，以煮饼果，如中国之用巨胜也”的记载。早在唐朝时期的人们就已经知晓了西方社会会使用橄榄榨油，就像中国会用“巨胜”，也就是芝麻榨油一样。作为油料作物，新鲜的油橄榄果实可直接冷榨为橄榄油，具有软化血管、减缓衰老、美容养颜的功效，被称为“液体黄金”、“植物油皇后”和“地中海甘露”。
△左图 油橄榄
△右图 周恩来总理亲手种植
1964年春天，敬爱的周恩来总理心系人民健康，从地中海国家阿尔巴尼亚引进1万多株油橄榄树苗，并在全国4个地区选点试种，其中就包括十堰市郧阳区。郧阳区地处北纬32°，秦巴山脉南北环抱，三千里汉江蜿蜒而过，是南水北调核心水源区，具备独特的光照、土壤和自然气候等资源优势，当地已有近50年的油橄榄种植历史，有“东方地中海”和“北纬32°世界橄榄油黄金产区”的美誉。
为进一步扩大郧阳地区油橄榄种植规模，达到“节水、节肥、节劳”与“稳产、高产、优产”的预期效果，中工武大受郧阳区油橄榄种植龙头企业——湖北鑫榄源油橄榄科技有限公司委托，充分发挥自身在智慧农业、节水灌溉及水肥一体化领域的核心技术优势，以“助力一家企业，振兴一项产业，带动一方发展”为己任，探索实施“生态农业+健康食品+生物科技+农文康旅”的发展模式，共同打造全国优质橄榄油核心示范基地和国家级三产融合示范标杆，走出了一条“油橄榄+”产业融合发展的新路子，将石漠化荒山变为“金果林”，让油橄榄产业成为农民致富的“金果子”、乡村振兴的好产业。
2.项目介绍
十堰市郧阳区湖北鑫榄源国家级产业融合发展示范园是中工武大承担建设的智慧农业和精准水肥一体化EPC总承包项目。项目区位于位于南水北调中线工程核心水源地、丹江口库区，十堰市郧阳区杨溪铺镇，示范园总面积1700亩。
在项目实施前，项目区油橄榄种植存在“高投入、低产出、污染大”的现象。经项目组深入调研发现，在缺水的石漠化荒山进行油橄榄种植时，由于灌溉和施肥主要依赖传统的人工方式，需要大量的人工成本，且水肥有效利用率不高，导致油橄榄长势不好、产量低。同时，大水漫灌等不合理的浇灌方式致石漠化荒山的水土流失问题严重，农业面源污染难以得到有效控制，影响南水北调工程的核心水源地水质，严重制约了当地油橄榄产业发展。
选择如何应用智慧农业、水肥一体化等现代化农业技术，确定适宜的一揽子综合解决方案改变项目区种植困境，实现油橄榄丰产与优产，是本项目的关键重点。
丹江口水库位于汉江中上游，项目取水口位于丹江口水库的库尾，水位变幅较大，需优选取水方案，保障灌溉取水率；项目区地形条件复杂、沟壑分割，且项目区地形陡峭，落差达150m，灌溉区域扬压区和自压区共存，需合理规划、分片供水，保证均匀灌溉；项目区位于丹江口水库核心区，是南水北调中线工程水源地，对面源控制极其敏感，需严格控制面源污染；项目区石漠化山坡耕土层仅40cm左右，且地形陡峻，灌溉方案需避免出现水土流失现象；项目区存在无线通信传输不畅的现状，在智能灌溉方案中需优选通信传输方式，保障通信传输畅通。
3.解决方案
△十堰市鑫榄源油橄榄种植基地项目©CEWUD
项目组根据项目区油橄榄生产中需要解决的问题，仔细勘查、认真研判，因地制宜地提出建设智能节水灌溉和水肥一体化为主的智慧农业一揽子解决方案。
△智慧农业灌溉工艺简图©CEWUD
本方案以中工武大自主研发的Agri-net智慧农业云平台管控系统为核心，搭建集智能提水工程、智能滴灌工程、智能水肥一体化工程、土壤及气象监测工程、视频监控工程等于一体的物联网云平台，将传统水肥灌溉技术与物联网设备有效结合，基于土壤气象等环境监测数据，通过耦合迭代分析确定油橄榄灌溉施肥策略最优解，实现项目区油橄榄种植精准化、管理可视化、决策智能化以及远程操控的数字化管理。
△项目设备实景拍摄©CEWUD
1.智能泵站取水，二次加压保障水源
项目组协同业主及政府有关部门，研究对比多种方案，在确保不影响丹江口水库水质的前提下，创新采用浮船式智能提水泵站在水库库尾取水，有效应对取水水位差变化，并提水至相对高差200m的高位水池，通过二次加压对项目区进行灌溉，保障了灌溉水资源。
2.合理划分灌溉片区，综合施策保均匀灌溉
为保障项目区三座山体150m高差区域的均匀灌溉，项目团队根据实地情况，按沟壑划分为橄榄之光灌溉区、大风车灌溉区、茨塘岭灌溉区，创新应用压力补偿式滴灌技术，因地制宜地搭建园区首部枢纽、灌溉水网及各类控制检测设施，通过“Agri-net智慧农业云平台”智能控制，实现水肥一体化高效精准灌溉，持续稳定地将汉江之水和肥料科学有度地输送至每一棵油橄榄。
3.加强研发高效从源头节水控污、减少水土流失
公司积极与湖北省林科院油橄榄种植专家合作，研究适合当地油橄榄不同生长期的最佳水肥配比方案，大幅节约化肥用量，减少水土流失，从源头上控制了示范区内面源污染，有效提高生态环境效益。
4.布置稳定通信网络，实现全区自动控制
布置“光纤+无线”相结合的设备通信网络，一方面对项目山谷沟壑区域进行光纤网络铺设，另一方面部署无线通信网络基站，实现项目区域设备信号全覆盖，并提供高效、稳定、安全的信息传输服务，满足用户各种设备和应用的通信需求，为实现自动化智能灌溉奠定坚实基础。
4.技术亮点
在郧阳区乃至整个湖北省的油橄榄种植领域，智能节水灌溉及水肥一体化技术的实地应用尚属首次，为湖北区域农业种植技术树立了新的标杆，对推动油橄榄等农业种植产业发展产生了深远的影响。
△研发平台&科研成果©CEWUD
2011年以来，中工武大依托武汉大学农田水利、遥感与测绘、计算机等学科，设立“院士专家工作站”、“湖北省精准农业工程技术研究中心”、“武汉市工程技术研究中心”等多个研发平台。在院士专家带领下，以节水与智能灌溉技术研发为核心，深化科研合作促进成果转化，加快打造产业科技创新高地。历经十余年的潜心研究与创新实践，已在业内处于优势地位。获得自主知识产权80余项，其中美国专利1项。核心技术“Agri-net智慧农业云平台”经专家鉴定为国内领先。
在本项目中，停靠在汉江的提水泵船，为园区提供灌溉用水；园区北部最高点的首部枢纽，控制着整个园区的智能灌溉及水肥一体化；分布在园区各处的摄像头、气象站及土壤墒情监测设备负责收集各项数据。以上三大板块通过物联网组成了智慧农业的基础。
Agri-net智慧农业云平台
平台系统的开发采用浏览器/服务器（B/S）模式，系统免费开源的MySQL数据库管理系统以及JDBC（Java Database Connectivity，简称JDBC）。采用扩展能力强、安全性高、跨平台、开源免费的Tomcat服务器软件向用户、管理人员提供安全、稳定的网络服务。
△Agri-net系统功能示意图©CEWUD
平台系统采用模块化设计，各模块间分工明确、相互独立、互不影响、覆盖完全。Agri-net智慧农业云平台系统包括以下10个功能模块：企业云门户、农业物联网管控系统、智能化灌溉方案、农事百科系统、温室环境智能控制系统、安全生产管理及质量追溯系统、生产管理可视化系统、农业专家问诊平台、水肥一体化系统和农事管理系统。平台界面提供一键式实时控制、传感器实时数据、历史数据查看等操作功能。
△Agri-net系统架构示意图©CEWUD
平台系统总体架构分为用户层、服务层和执行层。用户层主要包括Web网页端和手机端，用户可通过手机或网页，对平台系统实现操作控制；服务层主要是维持平台系统功能的云服务器；执行层包括泵房远程控制、田间信息采集、视频采集、气象信息采集、水肥一体化设备控制等。用层与服务层、服务层与执行层均通过Internet网络连接，执行层内各模块通过光纤网络连接。
核心技术——智能灌溉
智能灌溉是Agri-net智慧农业云平台的核心技术，其主要功能包括自动控制计划和决策辅助功能。
△核心技术——智能灌溉©CEWUD
自动控制计划能为用户实现制定园区灌溉计划的功能，包括定时控制计划和自动控制计划。其中定时控制计划能在指定的时间对园区进行灌溉，而自动控制计划则是根据作物灌溉需求制定一段时期内的灌溉计划，通过智慧农业云平台控制灌溉。
△灌溉决策程序流程图©CEWUD
决策辅助功能提供了两种灌溉策略，一是采用彭曼公式计算作物的参考需水量，为自动控制计划的制定提供参考；另一种是基于短期气象预报的智能灌溉决策模型，根据未来7天的降水预报，得出短期降雨预报模型，在保证农作物正常生长前提下，结合当地气候条件、农业资源条件，不断迭代出最优化的作物灌溉制度。
△精准水肥药一体机©CEWUD
自动控制计划和决策辅助功能共同协作，根据不同类型经济作物在不同生长周期需求制定具有针对性的灌溉计划，再同短期降雨预报相耦合，组成了自动灌溉精度更高、适应性更强、方案更优化的智慧灌溉功能，配合中工武大自主研发的精准水肥药一体机，自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、施药量、药液浓度、酸碱度等参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，提供全方位的水肥管理，进一步提高灌溉水的利用效率。
在中工武大的精心策划与实施下，项目立足智慧农业、智能节水灌溉及水肥一体化等先进技术，实现“节水、节肥、节劳”与“稳产、高产、优产”，减轻水土流失，有效降低农业面源污染，协调推进了长江生态环境保护与经济发展，并形成“生态农业+健康食品+生物科技+农文康旅”的全新产业模式，三产融合打造现代精品农业，对当地劳动就业及经济发展起到积极的带动作用，是当地高效精准数字化种植项目的标杆，2022年12月被评为“国家农村产业融合发展示范园”，真正实现了习近平总书记“绿水青山就是金山银山”的重要战略。
△2023年项目区油橄榄丰收
历经疫情洗礼，2023年金秋十月的湖北郧阳，千亩油橄榄梯田层层绿波中，圆润饱满的橄榄果压弯枝头，三十余名工人喜笑颜开，忙着采摘成熟的橄榄果。在十堰郧阳高新技术产业园区的湖北鑫榄源油橄榄科技有限公司精深加工车间，正在开榨今年的第一桶油。金黄的液体从榨油机里汩汩流出，散发着淡淡的清香……
△项目区鸟瞰©CEWUD
如今，湖北省十堰市郧阳区杨溪铺镇杨溪铺村大尖山，种满油橄榄的梯田一层层一圈圈，山下，宽阔的汉江静静流淌。
据湖北鑫榄源油橄榄科技公司董事长朱瑾艳介绍，项目成功实施后大幅降低了水资源与肥料消耗，同时减少人工成本，实现了节水节肥、降本增效的良好预期。
△业主方提供数据©CEWUD
橄榄树进入丰产期平均一亩地可收油橄榄1500斤，一亩地可带给农民7500元收入，在生产橄榄油的基础上，还形成了橄榄口服液、橄榄护肤品、橄榄药露等多种深加工产品，种植和精深加工带动就业近200人。
△“鑫榄源”橄榄油©CEWUD
位于十堰市郧阳区高新技术产业园区的湖北鑫榄源油橄榄科技有限公司成立于2015年6月，建有油橄榄种植基地6000亩，辐射当地油橄榄种植面积3万亩，是中国橄榄油新国标起草单位、国家高新技术企业、国家粮食局指定橄榄油加工基地。
在经过艰辛的努力之后，曾经的石漠化荒山已脱胎换骨，变为满载生机的“金果林”。这转变的背后得益于项目团队的精心策划实施和村民们的辛勤种植。如今，漫山遍野油橄榄树硕果累累，仿佛一片金色的海洋。这些油橄榄不仅带来了丰收的喜悦，更为村民们带来了富裕的生活和光明的未来。
今天，我们非常荣幸地邀请到了这个项目团队的核心成员，听他们讲述精品项目背后的故事。
项目团队核心成员
Q1 作为团队核心设计成员，请分享一下参与本项目的经验与心得？
本项目的核心聚焦节水、降本、增效，精打细算做好“点滴账”。
设计方面，前期工作要深入进行现场勘察并及时根据实地情况变更调整设计方案。尽可能利用项目地理高程差，调整优化滴灌片区分布及滴灌设备设置，节约项目成本。因地制宜选取最优解的供电和网络模式，减少电耗。严格把关项目设备采购，关键设备优先使用一线设备及产品，并引入预制设备产品，在合理节约成本的前提下，提升项目整体效能。根据业主要求选择合适的智慧农业云平台管理模块，科学制定油橄榄不同生长周期灌水施肥方案，节约成本，增加效益。
施工方面，围绕“资金是保障，谋划是核心，采购是前提，预判是关键”核心理念，提前制定好项目实施方案、实施计划及节点计划等，妥善协调和组织好相关资源，确保现场流水作业、有序施工，并根据现场具体变化，动态优化和调整部分计划安排，最终保证项目总体目标顺利完成。
Q2 智慧农业及节水灌溉技术是中工武大深耕已久的特色业务领域，请您分享一下您对我国当前市场发展前景的思考。
我们主要从五个方面对我国智慧农业与节水灌溉技术市场发展前景进行分析。
科学技术进步。随着中国信息技术的迅速发展，物联网、大数据分析和人工智能等技术的应用将使得智慧农业和节水灌溉的可行性、示范性、推广性和效果性更加明显。
减少环境污染。农业面污染是当前及未来面临的重大环境问题，化肥和农药的过度使用导致水体富营养化和地表地下水污染。节水灌溉和水肥一体化技术可以提高水资源和化肥利用率并减少污染，是环境治理和社会经济发展的客观需要。
水资源合理利用。我国水资源面临着日益短缺和污染严重的严峻形势，节约用水已成为水资源安全和战略的首选解决方案。节水灌溉和水肥一体化将在节水和减少水资源污染方面发挥重要作用，前景可观。
适应人口发展。随着中国步入老龄化时代，新生人口数量减少以及城市化进程加速，农村劳动力日益减少。因此，机械化、无人化和智能化的智慧农业成为新时代农业生产的必然趋势。智慧农业在灌溉和施肥药作业方面具有显著优势，能够大幅减少人工投入，展现出广阔的发展前景。
助力乡村振兴。乡村智慧农业可减少水土流失和水污染，改善环境，提高农业生产产量和质量，增加农业收入，推动经济发展。智慧农业云平台可提升农村网络化水平，促进农产品电商发展。
科技引领，智慧农业。作为中工武大集团的核心业务之一，智慧农业及节水灌溉主要通过智能化的灌溉系统、水肥一体化系统、农业物联网系统以及精准农业解决方案，向业主提供规划、勘测、设计、产品采购、施工、后期运维服务的全过程服务，旨在确保农业生产的高效性、节水性和精准性，为农业发展带来更多可能性。
△技术推广应用©CEWUD
目前，该技术已在湖北、四川、广西等多个国内省份成功推广，广泛应用于柑橘（沃柑、脐橙等）、油橄榄、蔬菜、烟草、苗木等农业种植、园林绿化相关领域，助力当地智慧农业示范区建设，实现了农业种植的“节水、节肥、节劳”与“稳产、高产、优产”，较好地落实了习近平总书记“共抓大保护、不搞大开发”、“绿水青山就是金山银山”的指示精神，既提高了农产品产量和品质，又节约了资源投入、也解决好了生态环境问题，真正实现了高质量发展。
