国家粮食安全和农业节水化，如何用科技来支撑？
科技日报2020-06-21 19:40
科技日报记者 马爱平
手中有粮、心中不慌。
党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央确立了“以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑”的国家粮食安全战略。
2014年5月9日，习近平总书记在河南考察时指出：“粮食生产根本在耕地，命脉在水利，出路在科技，动力在政策”。
2020年6月9日，习近平总书记在宁夏考察时指出：“要调整种植结构，保护好这里的水资源，积极发展节水型农业，不要搞大水漫灌。要根据节水的要求，以水定产，力求少而精，提高附加值”。
总书记关心的国家粮食安全和农业节水化，应该如何用科技来支撑？
6月20日，在中国农业大学中国农业水问题研究中心主办的第六期谷水学术沙龙上，院士专家建言献策、热烈探讨如何以科技支撑农业节水化，夯实国家粮食安全基础。
依靠扩大农业用水总量增产不可持续
“我国用占全球6%的淡水资源、9%的耕地，解决了占世界21%人口的粮食问题，这是中国对世界粮食安全的一个重大贡献。但我们国家是一个水资源非常紧缺的国家，在一些水资源短缺的局部地区，由于农业过度开发导致了严重的水短缺，如西北内陆区石羊河流域、黑河流域、塔里木河流域相继告急，下游出现土地沙化、沙进人退、绿洲萎缩等严峻的生态环境问题。”中国工程院院士、中国农业大学中国农业水问题研究中心主任、中国农业节水和农村供水技术协会会长康绍忠表示。
每年占全国耕地面积约49%的灌溉面积上生产了占全国总量约75%的粮食和90%以上的经济作物。但未来我们有更多的水支撑粮食生产吗？“根据全国现代灌溉发展规划的报告，未来灌溉水增加的量非常有限，靠扩大农业用水总量规模增加粮食产能不可持续。”康绍忠说。
习近平总书记在2014年就提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水新思路。
2019年9月18日，在郑州主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上，习近平总书记又谈到要推进水资源的节约集约利用。习近平说：“黄河水资源量就这么多，搞生态建设要用水，发展经济、吃饭过日子也离不开水，不能把水当作无限供给的资源。”“要大力推进农业节水，实施全社会节水行动，推动用水方式由粗放向节约集约转变。”
“我们要找准农业适水发展和农业水资源高效利用的核心问题，通过科技进步与管理改革提高水的利用效率，在保障优质高产的前提下大幅度减少单位面积农业用水量，这是解决当前中国水危机并保障粮食安全与农业可持续发展的根本途径。”康绍忠说。
节水技术对农业发展的贡献功不可没
在这样紧迫的形势下，我国农业节水发展的速度比较快。
康绍忠介绍，喷微灌面积在1995-2005年时每年净增约380万亩，在2010-2015每年新增大约是1500万亩，近五年每年增加2000万亩，喷微灌总面积达到1.7亿亩以上。近年增长速度在世界上排第一，美国大约两亿亩，总量在世界排第一。
“近20来年的时间，农田有效灌溉面积从1995年的7.39亿亩扩大到了2018年的10.24亿亩，节水灌溉面积由1998年的2.28亿亩扩大到了2018年5.42亿亩，翻了一番，这其中，高效节水灌溉面积由2000年的0.88亿亩增加到了2018年的3.28亿亩。可以说发展的速度是非常快的，成效也是非常明显的。”武汉大学水利水电学院院长、教授黄介生表示。
“PPP项目也是节水灌溉技术推广应用的有效解决办法。大禹集团实现了节水灌溉项目的自主设计、自主施工、自主运营管理，避免了建设过程中的责任推诿问题，也有利于设计过程中各类问题的有效解决，同时能够为新项目的建设提供更好的想法。”国际灌排委员会（ICID)名誉主席、大禹节水集团大禹研究院院长高占义介绍。
但是，我国的农业节水化水平与发达国家还有一定差距。“无论是作物水分利用效率、田间水利用效率，还是渠系水利用效率，同发达国家都有一定的差距。”康绍忠说。
农业节水技术在推广和实施过程中，也遇到了一些瓶颈。康绍忠表示，农业节水补偿机制尚未形成，节水成本无人买单；土地分散经营模式限制了高效节水技术的应用；重建设、轻管理，节水工程标准低；缺乏经济、可靠、耐用、适应性广的先进实用技术；节水科技推广与技术服务体系不完善；农业节水试验与监测网络建设滞后；缺乏变化环境下节水的基础研究工作。
破解瓶颈，要做好“四个转变”“四个完善”
要破解这些瓶颈，康绍忠认为，农业节水化要做好“四个转变”、“四个完善”：由单一节水灌溉技术向与农艺技术相结合转变，由单一高效节水向节水节肥节药一体化转变，由单一节水高产向节水提质增效转变，由重视节水面积数量向重视工程质量和效益转变；完善节水科技推广与技术服务体系，完善农业节水试验与用水监测网络，完善农业节水补偿机制，完善节水产品市场准入机制。
对于促进我国农业节水化，康绍忠建议，三个方面不可少，投入、管理和科技。“投入要更多，管理要更到位，科技支撑要更有效。建议进一步完善国家农业节水化的管理体制，建立农业节水化行政首长责任制。建立农业节水化发展基金，形成农业节水化投资收益保障机制。建议建立农业节水化综合改革试验示范区。建议尽快启动‘农业节水化’科技创新专项。”他说。
中国水利水电科学研究院水利研究所所长、教授级高工李益农认为，现代灌区农业灌溉全过程的节水可以为农业节水化提供一把钥匙。“我们以往是在单项节水技术方面有一些成果，但总的来说在整体上是不足的，而且过去更多的是靠人力、凭经验。未来的发展要强调系统治理的思想，强调整体的作用，要靠科技凭数据，提升服务管理能力，这是在全过程节水中需要考虑的问题。从节水技术发展的趋势来说，目前已经发展到智能化的节水技术，从单一技术向综合技术转变，从单目标向多目标协同转变，但目前还存在一些突出问题，首先是先进技术的供给能力不足，其次是节水产品低端化的格局并未改变，第三是整个节水的产业做大做强还任重道远。”李益农说。
“未来我们的农业节水空间到底有多大？可以从工程设施条件和运行管理水平两个环节来进行判断。”黄介生提出，在工程设施条件建设的过程中，还有一些问题需要我们研究。比如，在不同区域、自然和经济社会条件下，适宜的节水策略是什么？节水灌溉到底应该如何去因地制宜的发展？等，这都需要深入研究。
农业节水化核心是科技支撑，科技创新在路上
中国农业科学院农田灌溉研究所所长、研究员黄修桥认为，农业节水化的核心科技支撑，可以概况为九个方面:一是基于现代生物技术的节水抗旱品种选育；二是基于生物学原理的作物需水过程与调控理论；三是基于现代信息学的智慧灌溉技术；四是适水农业理论与新技术；五是基于可持续发展的节水生态型灌区理论与技术；六是基于系统论的农业水资源开发利用及水量水质调配理论与技术；七是现代农业节水装备与产品创新；八是现代农田建设技术与标准；九是综合管理节水技术及体制机制。
在地理区域上，西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院副院长、教授赵西宁认为，推进黄河流域农业节水科技的发展至关重要，需加强节水潜力和水资源承载力研究；重视节水全过程和关键环节；以灌区为重点，全科技链条设计；探索水权与市场定价机制。
如何以科技支撑农业节水化，夯实国家粮食安全基础？康绍忠提出，应科学确定节水灌溉工程规模和空间布局，做到适水发展和高质量发展。建议把我国不同典型区的重点灌溉试验站纳入国家重点野外观测研究站管理，构建国家农业节水化科研共享平台，为农业节水化提供科学依据。积极推进适合我国国情和农业现代化需求的灌区现代化，建设节水、生态、智慧、高效、创新型现代灌区，大力发展喷微灌等高效节水灌溉技术和用水智能量测控与精准灌溉技术。进一步研究农业节水标准，关注农业节水技术普及与推广，加强农艺节水技术标准化研究，关注大规模区域性节水的生态环境效应监测和评价，研究节水补偿机制和相关激励节水的政策。通过政、产、学、研、用的紧密结合和联合攻关，创建与农业节水化与适水发展相适应的新理论、新技术、新品种、新设备、新制剂、新模式与新机制。
“从传统的大水漫灌到精准滴灌，从浇地到浇作物，从节水灌溉到作物水肥一体化，从农业节水发展到今天的农业节水化，这是在‘绿色发展’背景下的新的时代要求，是‘节水优先’战略在现代农业上的系统体现，除了节水，我们更应该考虑如何节肥、节药、节地、节能、节本、减排、增效。农业节水科技创新永远在路上，希望我们发挥多学科交叉优势，协同创新，为实现农业节水化，夯实国家粮食安全基础贡献力量。”本次学术沙龙的主持人、中国农业大学水利与土木工程学院院长、教授杜太生在沙龙最后总结时这样强调。
编辑：刘义阳
审核：王小龙
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