阿布扎比,2026年11月9日(阿联酋通讯社)——穆罕默德·本·扎耶德水倡议正在对其农业水挑战赛(Al Miyah Challenge for Agriculture)的决赛入围解决方案开展实地测试。这些方案通过工程化气候管理系统和保水技术,实现高效、可控的用水,旨在减少温室降温和作物灌溉中的用水量。
总部位于阿联酋的CRETA集团和Raincatcher Technologies公司入围了由穆罕默德·本·扎耶德水倡议发起的农业水挑战赛决赛。两家公司的解决方案分别针对温室内的热负荷和沙质土壤中的水分流失。结果和目标因气候、作物和灌溉方式而异,而两种方案均可利用现有农业基础设施。
CRETA集团向阿联酋通讯社(WAM)表示,该集团开发了一套自有的多区域温室系统,集成了地下热交换、工程化气流、压差管理以及被动减少太阳得热等技术。其双层壳体结构划分出相互连通的热区和压力区,可协调管理气流和热负荷,并在温室下方的土壤中进行热交换和蓄热。
该集团解释说,该系统优先调控作物周围的微气候,而非对整个空间进行均匀降温。这使温室转变为一体化气候管理系统,减少对高耗水、高耗能制冷的依赖,并支持在夏季和冬季都较少受外部条件影响的农业生产。
该集团指出,在已测试的地中海气候及较温和气候条件下,该系统夏季无需蒸发冷却用水,冬季也无需燃料供暖。其在艾因的试点项目正在测试适应沙漠条件的改进方案,当地气温可能接近50°C。
夏季高峰期的设计目标包括将作物区温度维持在28-32°C,并使冷却用水量较传统风机湿帘系统减少85-90%。这些是设计目标,而非试点项目最终测得的节水结果。
按照传统冷却用水量每平方米每天8-15升的估算,一座与试点规模相当的温室在夏季高峰期的120天内可能需要约500-936立方米的水。这构成了评估节水目标的季节性基准。
该系统通过受控预冷,结合地下热交换、热设计和气流通道,在空气到达作物之前对其温度和湿度进行调节。节水目标涵盖空气预处理所用的水,灌溉用水则单独评估。
该集团报告称,其位于艾因、面积520平方米的试点项目实现空气温度降低约12-15°C,与制冷相关的电力消耗比传统系统低约30-40%。该装置的设计用电负荷约为7-8千瓦。
该系统可根据现有温室的结构和场地条件进行集成,也可在设计新温室时全面采用。该集团估计,根据规模、地面条件和所需改造的不同,初始安装成本比同类传统系统高出约20-30%。但这部分成本可由更低的运营和维护费用抵消,包括免去湿帘的日常维护和更换。地下基础设施的设计使用寿命超过20年。
该集团解释说,投资回收期取决于安装成本、水电价格和运行时长。该集团补充说,在得到验证的情况下,更长的种植季或更高的产量可提升回报,并强调应在系统的整个运行寿命内评估其价值。
总部位于迪拜的Raincatcher Technologies公司向阿联酋通讯社表示,其产品是一种可生物降解的土壤改良剂,结合了高吸水性聚合物和养分。该产品被注入根系附近,用于储存灌溉水或雨水,并在土壤变干时逐步释放。
该公司表示,在沙质土壤中,通过根系以下渗漏或蒸发造成的水分流失可高达90%。其配方可吸收自身重量数百倍的水,形成吸引根系的凝胶囊,促进形成更深、更密集的根系。
该公司使用专用注入工具,保护产品免受阳光照射和地表蒸发影响。公司通过分析土壤、气候和作物条件来确定适当的用量和施用深度,同时借助实时湿度监测,根据节水或增产的优先目标指导灌溉。
该方案于2023年获得太阳脉动基金会(Solar Impulse Foundation)的高效解决方案标签。该方案可与现有灌溉系统配合使用,无需更换作物或新建基础设施,将消耗性产品与依托专业设备和技术的服务相结合。其钾基配方不会向受盐碱影响的土壤添加钠,并在降解过程中为植物提供钾。
据该公司介绍,在迪拜国际生物盐农业中心(ICBA)开展的一项已发表的试验中,27棵椰枣树实现了85%的节水。处理于2020-2021年种植季开始时施用于表层50厘米土壤内,灌溉由湿度传感器指导。经处理的椰枣树每七天灌溉一次,未经处理的则每天灌溉。
在作为挑战赛评估一部分、于艾因Silal创新绿洲开展的甜玉米试验中,用水量比未处理地块低约20-25%。该公司解释说,采用高效滴灌种植的一年生作物本身起点效率更高,而在水分胁迫条件下以及多年生作物和沙质土壤中,节水效果会更显著。
该公司报告称,五年来在土耳其、摩洛哥和吉尔吉斯斯坦开展的田间试验实现了40-85%的节水,在水分胁迫条件下产量提高幅度从20%到90%以上不等。
该公司估计,包括产品和注入在内的平均成本为每棵椰枣树每年7美元、每棵果园树5美元、大田作物每公顷600美元。该公司报告称,灌溉树木节水超过80%,灌溉大田作物节水20%至60%,同时在降雨不足时有助于树木存活和生产。
投资可通过降低水费和抽水能耗费用、延长灌溉间隔以及在水分胁迫下提高产量来收回。据该公司介绍,产品效果视作物不同可持续一至三个种植季,产品平均约在七年内降解。
(来源:WAM.ae)
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