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红壤筑梦乡村振兴服务团:AI赋能贫困村水肥科学管理报告

    发布时间:2026-07-24 阅读:
    来源:多彩大学生网

红壤筑梦乡村振兴服务团:AI赋能贫困村水肥科学管理报告                    学校:辽宁工业大学

学院:化学与环境工程学院

主要内容:2026年7月20日至7月29日,红壤筑梦乡村振兴服务团以实地调研,科学分析的方式进行主题为《AI赋能贫困村水肥科学管理》暑期“三下乡”活动,帮助农户规范水肥使用、降低种植成本、提升果蔬品质,也守护耕地土壤健康,以科创力量助力乡村特色农业良性发展。

一.背景

全面推进乡村振兴是国家重要发展战略,壮大特色种养产业、夯实农业发展根基是乡村产业振兴的核心抓手。结合 “十五五” 规划中强化农业绿色发展、推进耕地质量保护、普及科学农业技术、提升农业现代化水平的相关要求。本调研村落——辽宁省锦州市金刚村是贫困村,该村以大棚果蔬为支柱产业,采用节水滴灌技术,大棚直接修建在耕地上,无配套排水设施。但村内种植户多为传统经验式耕作,缺乏专业农技指导,滴灌时长、肥料用量随意性大,也难以准确判断作物养分盈亏。长期不合理的水肥管理,不仅增加农资成本、影响果蔬产量与品质,还易造成土壤养分失衡、耕地质量下降。在此背景下,本项目运用 AI 技术与环境专业知识,为当地搭建低成本、可落地的科学水肥管理体系,助力农业提质、耕地保护与乡村产业可持续发展。。

二.目的 
针对锦州贫困村大棚滴灌种植缺少水肥量化标准、难以精准判断作物缺肥问题,依托环境工程土壤养分专业知识与轻量化AI工具,制定分周期滴灌水肥配比方案,编制缺肥判别指南;通过低成本检测设备试点落地与农技科普,帮助农户节约水肥成本、提高果蔬品质,保护耕地土壤,依靠科技创新助推当地特色农业可持续发展。

三.选址

辽宁省锦州市临海市三台子镇金刚村

四.实践开始

1. 团队前期进驻目标贫困村开展全域实地调研,划定核心大棚种植片区,对接村委与全体种植户,完成全覆盖走访。
团队采用环境专业五点取样法,对多座典型大棚开展土壤采样,利用 pH计、土壤湿度试纸、氮磷钾快速比色卡,检测土壤酸碱度、干湿程度及养分含量。同步逐一记录大棚滴灌运行模式、日常水肥使用习惯、作物品类与生长周期,收集农户判断作物长势、缺肥与否的传统方法,拍摄大棚设施、作物生长实景影像。全面摸清片区种植规模、基础设施条件、农户技术短板、生产现存难点,累计整理有效调研数据、访谈记录、现场影像等多份基础资料,为方案修订与落地实施提供真实、全面的本地化依据。
2.收集土壤并做干燥处理,使土壤中水分蒸发便于对土壤氮磷钾含量的测定。后使用土壤养分速测试剂盒快速便捷测量土壤中速效磷,速效钾,铵态氮,硝态氮的含量后交接AI进行数据的比对与分析汇总全部调研数据,使用无代码 AI 工具生成定制水肥方案、作物缺肥判别资料,汇编形成正式管护手册。

土壤重量的配比   王学文配图
3.水肥使用数据分析:对比试点大棚实施前后数据,农户滴灌时长、肥料用量趋于稳定,盲目增减水肥的行为明显减少,整体水肥消耗量合理下降,农资投入成本得到控制;土壤指标分析:示范大棚土壤酸碱度、干湿状态保持稳定,氮磷钾养分处于作物生长适宜区间,土壤养分失衡问题得到改善,耕地理化性状逐步向好;作物长势分析:参照缺肥判别标准,大棚作物黄叶、徒长、落花落果等异常现象减少,植株长势均匀,果蔬品相得到提升;农户认知分析:参与试点及宣讲的农户,基本掌握作物缺肥简易判别方法与标准化水肥操作流程,科学种植意识显著提升;方案适配性分析:修订后的方案完全适配滴灌 + 无排水渠的大棚模式,所有操作简单易上手,农户接受度高,方案整体运行稳定,无落地障碍。

全面推进乡村振兴是国家重要发展战略,壮大特色种养产业、夯实农业发展根基是乡村产业振兴的核心抓手。结合 “十五五” 规划中强化农业绿色发展、推进耕地质量保护、普及科学农业技术、提升农业现代化水平的相关要求。
五.实践意义
一、产业与农户层面
立足锦州贫困村大棚果蔬产业痛点,借助AI与土壤监测技术制定标准化滴灌水肥方案,降低农户农资投入成本,改善果蔬品质,依靠科学种植稳定农户收益,切实解决当地农户凭经验耕作、缺农技指导的现实难题,赋能特色果蔬产业提质增效。
二、耕地生态层面
通过量化水肥管控、常态化土壤监测,纠正盲目施肥造成的土壤养分失衡、板结退化问题,维护耕地地力,践行农业绿色发展要求,实现大棚种植与耕地保护协同推进,助力乡村农业可持续发展。
三、乡村振兴与基层服务层面
补齐当地专业农技服务短板,通过试点示范、实操宣讲普及现代农业技术,转变农户传统耕作观念,形成可复制、低成本的水肥管控推广模式,为同类贫困村提供实践范本,以青年科创力量助力乡村产业振兴。
四、专业实践育人层面
推动环境专业土壤养分、耕地保护理论落地乡村一线,实现理论知识与田间实操深度融合;团队深入基层调研服务,加深对乡村产业现状、农民生产需求的理解,锤炼青年学生社会实践、科创助农的综合能力。
五、科创助农发展层面
创新轻量化无代码AI在地农业应用路径,以低成本简易检测设备降低技术落地门槛,探索AI技术下沉乡村小微农业场景的可行模式,为数字农业、智慧农技向偏远乡村普及提供实践参考。

六.实践收获
经济成效:示范大棚水肥用量得到合理管控,农户农资采购成本降低;作物长势与果蔬品质提升,为农户增收打下基础,切实减轻贫困村种植户经济负担。
农业生态成效:规范水肥施用行为,有效避免肥料滥用造成的土壤破坏,保护耕地质量,推动当地大棚农业向绿色、可持续方向发展。
技术推广成效:完成定制化水肥手册、缺肥判别指南编制,形成一套适配本地滴灌大棚的科学种植方法,可为周边同类型贫困村提供参考借鉴。
社会服务成效:填补当地专业农技指导的缺口,帮助农户转变传统种植观念,提升村民科学务农能力,以青年科创力量服务乡村振兴。
实践育人成效:团队将环境专业理论知识运用到乡村实践中,完成理论结合实操的锻炼,同时深化了对乡村产业发展、基层民生需求的认知。
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