中国节水农业发展战略初探_吴普特
气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响
气候变化对中国农业用水和粮食生产的影响吴普特1，2，赵西宁1，2，金继明3（1、西北农林科技大学国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心，陕西杨凌712100；2、中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌712100；3、美国犹他州立大学）摘要：全球气候变暖作为一个不争的客观事实，不可避免地会对中国农业用水和粮食安全产生影响。
本文分别采用Palmer干旱指数（PDSI）、单位灌溉面积用水量（GIQ）、单位面积粮食产量（PHGO）作为气候变化、农业用水和粮食生产具体度量指标，分析了中国1949-2005年PDSI、GIQ、PHGO年际变化特征，建立了GIQ与PDSI以及PHGO与PDSI的关系模型，并对1949-2005年GIQ和PHGO进行了预测。
在1949-1990年和1949-1983年，预测值GIQ和PHGO分别与实际值GIQ和PHGO拟合程度较好，表明气候变化在上述阶段对农业用水和粮食生产影响显著，技术进步和政策机制影响相对较小。
在1991-2005年和1984-2005年，预测值GIQ和PHGO与实际值GIQ和PHGO拟合程度较差，表明技术进步和政策机制作用在农业用水和粮食生产中已逐渐占据主导地位，对农业用水和粮食增产平均影响程度已达30%左右。
通过技术创新和政策机制保障，可在一定程度上缓解气候变化对中国农业用水和粮食生产所带来的负面影响。
关键词：气候变化；农业用水；粮食产量1、引言全球气候变化作为一个不争的客观事实，已成为21世纪世界各国普遍关注与重视的热点问题。
近1个世纪以来（1906-2005），全球平均地表温度上升了0.74℃[1，2]，1908-2007年中国地表平均气温升高了1.1℃[3]。
尽管中国气候变化趋势与全球气候变化趋势一致，但在某些方面表现更加剧烈，中国出现极端天气，如强暴雨、强雷暴，干旱化等较为频繁。
这无疑给中国的农业用水和粮食生产提出了严峻的挑战。
IPCC和FAO都将农业列为最易遭受气候变化影响、最脆弱的产业之一，特别是发展中国家的农业。
“北水南调工程”的警示与应对策略
“北水南调工程”的警示与应对策略吴普特【摘要】在分析我国南方和北方地区之间粮食调运与虚拟水流动量变化的基础上，指出粮食虚拟水“北水南调工程”引起了一系列潜在的危机：加剧了北方地区的水资源压力，威胁国家粮食安全并拉大了南方和北方地区的经济差距。
结合我国粮食生产用水技术水平与节水农业发展现状，提出应对上述潜在危机的建议：①强化政府宏观调控职能，挖掘农业节水潜力。
尽快启动研究实施国家粮食生产用水补偿奖惩制度，挖掘农业节水潜力，缓解北方地区粮食生产水资源压力。
②引入市场机制，大力发展现代节水农业。
尽快研究出台相关政策，鼓励并支持节水企业投资建设和经营管理节水农业工程，充分调动多方资源，促进节水农业发展，保障国家粮食安全。
%Based on analysis of the variation of grain transportation and virtual water flow between southern and northern China, a number of potential crises that could be created by the North-to-South Water Transfer Project with regard to virtual water of grain are described:exacerbation of water stress in the northern regions, threats to national food security, and a widening economic gap between the southern and northern regions. Based on the technical level of water use during grain production and current status of water-saving agriculture, we put forward two suggestions: ( 1 ) strengthening the macro-control function of the government, implementing the policy of compensation for water use during grain production, tapping the potential of water-saving agriculture, and alleviating the pressure of water resources for grain production in northern regions;and ( 2 ) developing modern water-saving agriculture byintroducing market mechanisms, establishing relevant policies as soon as possible in order to encourage and support the investment and construction of water-saving enterprises as well as the operation and management of water-saving agricultural projects, and mobilizing various resources in order to promote the development of water-saving agriculture and guarantee national food security.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】4页(P121-123,180)【关键词】北水南调;粮食安全;虚拟水;用水补偿;蓝水;绿水【作者】吴普特【作者单位】西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院，陕西杨凌 712100; 中国科学院水利部水土保持研究所，陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】TV213.420世纪90年代以来，基于国家区域经济发展格局的转变，我国出现了“北粮南运”现象，打破了“湖广熟，天下足”的古格局［1］。
农业灌溉技术及其发展走向
、
一
求 土壤 湿润 ，不 干不 涝 ，透 气性 好 ，这 样才 能获 得好 收成 。 深 翻要达 ２ ５厘米 以上 。
２施 肥 ．
在 ７ ８ ｍ、株距 ５ ６ ｍ 为宜 ，然后 盖膜 。 －ｃ －ｃ
在整 地 前 每亩 撒施 腐 熟农 家肥 ３ ０ — ０ ０ ｇ ０ ０ ５ ０ ｋ ，或 施 用 中微量 元素肥 １ ０ｋ ０ ｇ加 生物有 机肥 １ ０ｋ 。 ０ ｇ
ＸＮ Ｏ Ｇ Ｕ ＩＮ Ｎ Ｃ Ｎ
２ １ 年 第 ５期 ０ １
北方地区春蒜高产栽培技术
张新 华
摘
辛 增 英
２ ２Ｏ ） ６ １ ０
（ 东省安 丘 市植保 站 ， 山 东安 丘 山
收致 富 的好 门路 。 关键词 ：马 牙蒜
要 ：春季栽培 “ 牙蒜 ”从整地 、施肥入手 ，选好蒜种 、 掌握播种 时机及 密度 ，科 学大田管理 ，适 时收获 ，是农 民增 马
选种 整地 播种 管理
春蒜 又称 “ 马牙蒜 ” ，由于 早 春种 植 ，病 虫 害发 生 少 ， １整 畦备播 ． 用 药少 或 直接 不用 药 、无残 留 、安 全性 高 ，收 获 期较 秋 播 当冻 土融净 ，山东地 区 ３月 １ ２日即可 整畦 备播 。在 冬 大 蒜 晚收 １月 左右 ，大 蒜素 二烯 丙 基 三硫 醚含 量 适 中 ，便 前 耕 好 的 地 块 细 耙 后 做 成 宽 １４ １ ｍ 畦 面 ， 畦 垄 高 ．～ ． ６ 于 生食 且 口感好 等 优点 ，深 受 市 民青 睐 ，是近 几 年高 级 宾 １～ ０ｍ、宽 ２ ｍ，在 畦 面上 撒 施 含 硫 高氮 高 钾 复 合 肥 ５２ ｃ ５ ｃ 馆 、饭 店不 可 缺少 的上 等佳 肴 ，是 馈送 亲 朋好 友 的高 级 农 （ ６ ８ ２ ） ５ ｋ ，硫 酸 亚 铁 ｌ ｋ 、 硫 酸 锌 ２ ｇ １——２ ０ｇ Ｏｇ ｋ 、硼 砂 产 品 ，其 价值 是 普通 大 蒜 的 ２ ３倍 ，２ １ 年 市 面上 ｌ － ００ ０克 １５ ｇ （ 、硼 二 年施 一 次），为 防治 地 下害 虫 ，可 同时施 ．ｋ 锌 左 右 的 一 头 春 蒜卖 到 ０３元 ， 由于 春 季 种植 ，生 育 期短 、 用 ３ ． ％辛硫磷 每亩 ３ ４ ｇ 耙平 。 、ｋ 并 成本低 、蒜头产 量高 ，是农 民增 收致 富的好 门路 。 ２播 种时 间 ． 当气 温连 续 ５天平 均 ３ 以上 时 即可 播 种 ，山东 地 区 ℃ 整地 与 施 肥 般在 ３月 ｌ — ５日前后 即可播 种 。 ３１ １整 地 ． ３播 种方式及 播种 密度 ． 冬前 ，前 茬 作物 收 获后 立 即整 地 ，由于 “ 马牙蒜 ”属 ３１插 种 浇透 底 水 ，直 接将 蒜 瓣 插入 土 中 ，行 距 掌 握 ． 于喜凉 怕 高温 、浅 根蔬 菜 ，整 地 时一 定要 深 耕 、细 耙 ，要
制约我国农业高效用水发展的主导因素分析
制 约 我 国 农 业 高 效 用 水 发 展 的 主 导 因素 分 析
吴 普 特
（ 国 科 学 院水 利 部 水 土 保持 研 究 所 ， 北 农 林 科 技 大 学 ， 家 节 水 灌 溉杨 凌 工 程 技 术 研 究 中心 ， 西 杨 陵 中 西 国 陕 ７ １０） １ ２０
何 实 现 农 业 高 效 用水 提 出 了若 干 对 策 与 建 议 。 关 键 词 ： 业 高 效 用 水 ；节 节 中图分类号 ；２４ ￥ ７ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０ ５ ３ ０ （ ０ ２ ０ — ０ １ ０ １ ０ — ４ ９ ２ ０ ） ２０ ０ — ３
ｄｏ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ｅ ｔ ｉｔｎｇ ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ｎｔ ｆ ｃ ｏ ｓ ｏｆｒ ｓ ｒｃ ｉ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｎ ａ ｒｃ ｔ ｒ ｆｉｉ ｎ ｗ ａ ｅ ｕ ｅ ｒ ｐｕ ｆ ｒ ａ ｄ．Ｔ ｈ ｉｓ ， ｎｔ ｉ ｇ ｉｕｌｕ ｅ ｅ ｆｃ ｅ ｔ ｔ ｒ ｓ ａ ｅ ｔ ｏｗ ｒ ｅ ｆｒ ｔ ｔ ｅ ｅ ｉ ａ ｋ ｏｆｈａ ｍ ｏ ｄ ｉ ｅ ｎｔ ｇ ｉｙ ａ ｏ ｈ ｒ ｓ ａ ｌ ｃ ｒ ｎｙ ａｎ ｄ ａ ｏｆｉ ｅ ｒｔ ｍ ｎｇ ｂｕｓ ｎ ｓ ｅ ｈｏｕ ａｖ ｎ ａ ｅ ｓ ｂｅ ｎ ｇｉ ｅ ｇ ｉ ｅ ｓ ｓｔ ｇｈ ｓ ｉ ｇ ｗ ｔ ｒｈａ ｅ ｖ ｎ ｈｉ ｈ ｅ ｐ ｓｓｏ ｍ ｈａ ｉ ｎ． Ｔ ｈ ｅ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎｄ， ｌｈｏｕ ｅ ｔ ｎ ｓ ｉ ｎｔｆｃ ａ ｃ ａｔ ｇｈ ａ ｃ ｒ ａｉ ｃ ｅ ｉｉ ｃ ｕｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ｓ ｖ ｎｇ ｗａｔ ｒ ｈａ ｂ ｅ ｂｔ ｉ ｅ ｉ ｌ ｔｏ ｎ ａ ｉ ｅ ｄ ｅ ｎ ｏ ａ ｎ ｄ，ｔ ｄｉ ｎ’ ｃ ｄ ｔ ｏｍ ｅ ｎｔ ｂｅ ｎｇ ｉ ｏ ｉ ｐｒ ｄ ｅ ｏｍ ｉ ａ ｃ ｉ ｔ ｇ ａ ｌ ｎ ｎ ｅ ｎ ｅ ｒ ｌｙ， ｅ ｅ ｉ ｓ ｍ ｅ ｓ ｃ ｓ ｃ ｅ ｉｉ ｒ ｓ ａ ｃ ｓ ｒ ｌ ｇ ｄ ｖ ｎ ｎ ｏ ａ ｐｅ ｔ ｓ ｉ ｎｔｆｃ ｅ ｅ ｒ ｈｅ ａ ｅ ａ ｇｅ ｂｅ ｎｄ ｐｒ ｕｃ ｉ ｈｉ ｏｄ ｔｏｎ，ｗ ｈｉｈ ｎｅ ｄ ａ ｒ ａ ｍ ｐ ｏｖ ｍ ｅ ． Ｔ ｈｅ ｔ ｒ ，ｔ ｒ ｓａ ｌｇｉ ａｎ ｇ ｍ ｅ ｔｌ ｖｅ ，ａ ｉ ｈｅ ｃ ｅ ｇ ｅ ｔｉ ｒ ｅ ｎｔ ｈｉｄ ｈｅ ｅ ｉ ａ ｎ ｍ ａｅ ｎ ｅ ｌ ｒｄ ｔ ｌ ｃ ｓ ａ ａ ｄ ｏｆ ｗ ａ ｅ ｕｓ ． Ｔ ｈ ｆ ａ ｋ ｏｆ ｔ ｎｄ ｒ ｔｒ ｅ ｅ ｏｕｒ ｈ， ｕ ｏｕｎ ｔ ｎｓ ｄ ｐｏｌ ｙ ａ ｌ ｗ ， ｉ ｐｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｔ ｅ ｔ ｙｓ ｅ ， ａ ｉ ｎｄ ａ ｃ ｍ ｒ ｅ ｔ ｎｖ ｓ ｍ ｎ ｓ ｔ ｍ ｎｄ ｉ ａ ｉ ａ ｎ ａ ｅ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ． Ｆｉ ａｌｙ，ｔ ｅ ａ ｈ ｌ ｏ ｂｒｎｇｓｆ ｒ ａ ｄ ｃ ｎｖ ｌｄ ｓ ｖｉ ｇ ｗ ｔ ｒ ｍ ａ ｕ ｅ ｎｔ ｎ ｌ ｈ ｕｔ ｏｒａ ｓ ｉ ｏ ｗ ｒ ｏｕｎｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｄ ａ ｖｉｅ ｎ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ｄ ｃ ｓｏ ｈｏ ｔ ｅ ｌ ｅ ａ ｉ ｕ ｔ ｅ ｅ ｆｃ ｅ ｗ ｏ ｒ ａ ｉ ｇｒｃ ｌｕｒ ｆｉ ｉｎｔ ｗａｔ ｒ ｕｓ ． ｚ ｅ ｅ Ｋ ｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ： ｇｒｃ ｔ ｅ ｆｉｉ ｎ ｗ ａ ｅ ｕｓ ａ ｉｕｌｕｒ ｅ ｆｃｅ ｔ ｔｒ ｅ；ｓ ｖ ｎｇ ａ ｉ ｗａ ｅ ａ ｒｃ ｔ ｒ ｓ ｖ ｎｇ ｔ ｒ ｇ ｉ ｕｌｕ ｅ； ａ ｉ ｗ ａ ｅ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ；ｓ ｖ ｎｇ ｔｒ ａｕｅ ｎｔ ａ ｉ ｗ ａ ｅ ｅ ｈｎｏ ｏｇ ｔｒｔ ｃ ｌ ｙ
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现代节水农业技术发展趋势与未来研发重点
［ 收 稿 日 期 ］ ２００５ － ０９ － １２ ； 修 回 日 期 ２００６ － ０１ － １２ ［基 金 项 目 ］ “ 八 六 三 ” 高 技 术 研 究 发 展 计 划 资 助 项 目 （ ２００６AA１００２１７ ； ２００６AA１００２０４ ） ； 国 家 科 技 基 础 研 究 专 项 资 助 项 目
１４
中国工程科学
第９卷
学院 ， 中国农业大学 ， 西北农林科技大学等单位也 分别应用基因定位 、 分子标记 、 基因克隆和转基因 遗传改良技术 ， 研究作物高效用水生理机理及调控 技术 ， 初步建立了可操作性强的筛选鉴定技术方法 与指标体系 ， 培育了一批抗旱节水型作物新品种 。
基于植物生理需水调控的非充分灌溉技术 ， 如 调亏灌溉 （RDI） 、 分根 区 交 替 灌 溉 （ARDI） 和 部 分根干燥 （PRD） 高效用水技术 ， 可明显提高作物 水分利用效率 ， 已在澳大利亚 、 以色列 、 葡萄牙 、 摩洛哥等国及我国部分地区进行推广 ， 与传统灌溉 方式相比 ， 可大量减少灌溉水量 、 降低蒸腾而作物 产量并不降低 。 西北农林科技大学 ， 中国农业科学 院灌溉研究所 ， 中国农业大学等单位研究较多 ， 提 出并完善了有关非充分灌溉理论和作物控制性根系 分区灌溉技术 。 2畅2 非传统水资源开发利用技术成为关注的热点
２ 现代节水农业技术发展趋势
2畅1 应用生物技术充分挖掘植物本身节水潜力 利用作物生理调控和现代育种技术 ， 从作物本
身机能来提高产量和水分利用效率的生物节水技术 是节水农业研究的一个热点 ， 是实现用水从传统丰 水高产型 向 现 代 节 水 优 质 高 产 型 转 变 的 关 键 性 技 术［１７］ 。 发达国家 十分 重视 利用 转基 因技 术 培育抗 旱节水作物品种 ， 如澳大利亚的小麦品种 、 美国的 棉花品种 、 加拿大的牧草品种 ， 以色列的水果品种 等［１８ ，１９］ 。 这些品种不仅具备节水抗旱性能 ， 还具有 稳定的产量 、 性状和优良的品质特性 。 中国农业科
现代节水农业技术研究进展与发展趋势
环球市场/理论探讨-94-现代节水农业技术研究进展与发展趋势王长东山东德州平原县王凤楼镇政府摘要：我国是一个农业大国，对水资源的需求很高，最近几年，节水问题逐渐成为现代农业发展过程中重点研究的问题之一。
在现代农业建设过程中，发展现代节水农业技术对确保国家粮食生产安全，居民正常用水以及保护生态环境平衡有着十分重要的作用和意义。
现阶段我国现代节水农业技术的发展正处于一个传统技术和高科技技术相互融合和发展的阶段，对于我国现代节水农业的发展目标以及确保我国农业用水安全，保护生态环境和粮食生产安全有着十分重要的现实意义。
关键词：节水农业；技术发展；趋势随着我国经济的发展，工业化进程的加快，我国水资源污染情况十分恶劣，导致我国成为水资源紧缺的国家之一。
在此种情况下，进行农业生产和发展就显得尤为困难。
对此，我国应积极探索现代节水农业技术，以便其可以用于农业生产，提高水资源利用率，有效解决农业缺水问题，推动我国农业良好发展。
1 节水农业技术的发展要点在世界各个国家发展过程中，节水农业技术一般会应用在工程节水或是农业节水工作中，不断的完善节水技术，并且对节水技术进行有效的管理。
在节水农业技术应用的过程中，应该重视以下四点工作：一是在灌溉输水的过程中，要减少蒸发效率，降低蒸发造成的损失，进而提高水资源的利用效率；二是要对田间灌溉中的水分渗漏或是流失情况加以重视，不断的改善水质量，同时，也可以减少灌溉用水量，进而改善水资源的品质；三是要不断的对农田土壤水分蒸发进行改善，保证能够减少损失，有效的利用天然水与灌溉水，使其利用效率得以提升；四是是要对农作物的水分生产效率进行提升，进而减少水分的消耗与蒸发，使农作物的用水效率提升，进而发挥水资源的经济效益。
2 我国现代节水农业技术研究现状分析在我国节水经验不断积累和实践的农业生产过程中，我国节水农业技术创新和研究成果的应用发挥了十分重要的作用，但是在技术研究过程中依然存在很大的瓶颈，主要表现为我国现有节水技术还不能为建立一个现代高效节水农业体系而提供完善的技术支持，在经验和数据不断积累的基础上，缺少对节水农业发展相关的应用技术研究。
我校“十一五”国家科技支撑计划课题“黑龙江半干旱区粮食作物综合节水技术研究与示范”通过验收
４ 结
论
弓广智 ， 张海亮， 高娟， 伊维 菌素长效注射液对 小鼠的急性 等．
毒 性 试 验 ［１动物 医学 进 展 ，０ ８ ２ （２： １４ ． Ｊ． ２ ０ ， ９１）４ — ２
通 过复 方伊维 菌 素乳液 的急 性和 亚急性 毒理 试 验 ，表 明复 方伊维 菌乳 液毒 性弱 、反应 小 ，是 一种
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［ 参
考
文
献
］
冯明教， 马满 堂， 岳磊， 伊维菌素研究进展［】上海畜牧兽医 等． Ｊ＿
通 讯 ． ０ ６６： — ６ ２０ （）１ １． ５
复方伊 维 菌素乳 液是 以伊 维菌 素和 阿苯达 唑 为 主要 成分 的是一 种新 型药 物 ，为 了给临 床用药 提 供 理论 依据 ，本试 验通 过对 复方 伊维 菌素 乳液 的急 性 和亚 急性毒 理试 验对 其毒性 进 行 了研 究 。急性 试 验 表 明该药 毒性 弱 、毒 性反 应小 ，Ｌ 卯的平 均可 信 限 Ｄ
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我校“ 十一五” 国家科技支撑计划课题 “ 黑龙江半干旱 区粮食作 物综合节水技 术研 究与示范 过验收 ｉ ？ ？ Nhomakorabea●
现代节水农业理念与技术探索
大大促进了灌溉农业的发展与生产水平的提高 ! 与应用使得灌溉农业发生了一场革命性的变化 $ 虽然旱作农业与灌溉农业有着明显的区别 $ 但仔细分 析 $ 二者 之间也有 共 同 之 处 $ 其共同之处在于二者 均是充分利用自然降水 $ 灌溉需水量的确定也是指天然降水所不能满足作物需求的那部分水量 ! 据此 $ 我国 学者提出了节水农 业概念 ’ $ 而 国外 一般叫 做高 效用水 农业 $ ? * 0 3 ( @ A * B . ) ( . > ’ + 0 ’ ( 3 ? * 0 3 (3 , , . > . 3 ) > ( . @ /* / C* / ( ! 关于节水农业的概念在国内学术界也众说不一 $ 大致有 二 种 观 点 $ 一是认为节水农业就是节水灌 > ’ + 0 ’ ( 3 另一种观点则强调节水农业重视降水和灌溉水利用率的同步提高 $ 尽管大部分学者文字表述方法不 溉农业 $
灌溉农业与节水农业 6! 旱作农业 "
人类农业生产方式经历了原始旱作雨养农业 ! 灌溉农业与旱作农业 ! 节水农业与现代节水农业几个发展 阶段 " 农业生产方式的转变与人类社会的进步相一致 ! 每一次大的农业生产方式的转变都与社会的发展 # 生 产力的提高相关联 " 当地球上出现人类之后 ! 首先面临的第一个生存问题就 是吃 饭 ! 在 这种 人 类 的 本 能 需 求 下 ! 产生了最初 级的农业生产方式 ! 即我们今天所讲的原始雨养农业 " 这种农业生产方式的主要特点就是 $ 靠天吃饭 % ! 完全 依靠天然降水来满足作物的水分需求 " 属于一种人类无 法控 制的粗放式 农业 生 产 ! 农业生产完全处于一种
右 " 很显然节水农业研究以同步提高! 与 !" 但如果我们从植物生命 # 为 目 标 抓 住 了 问 题 的 实 质 和 要 害! 过程考虑问题 ! 就不难看出这还有一定的缺陷 ! 还有节水潜力可以挖掘 " 能否从植物本身考虑 ! 挖掘自身节水潜力 ! 如选用抗旱节水型的植物品种 ! 提高作物自身抗旱能力 ! 提高 作物自身水分利用效率 ! 事实上 ! 在今天利用现代生物技术实现这一目标已经成为可能 " 能否从植物生命需水过程考虑 ! 研究植物不同生长阶段对水的需求 ! 以 及 水 的 转 化 效 率! 并以水的综合 转化效率最佳为目标 ! 提出植物不同生育期的需水量 ! 实施精量给水 ! 减少给水过程损失 ! 达到高效用水的目 的" 能否采取科学的方法与手段 ! 尽量减少田间土壤无效蒸发 ! 将这部分水量保存在可供利用的土壤水库之 中! 作为植物利用水量 ! 增加用于植物蒸腾的水量 ! 实现植物高效用水 ! 达到节水增产的目标 " 能否采取开源的方法 ! 增加农业用水量 ! 如雨水 ( 污水 ( 微咸水 ! 甚至海水等非常规水资源 & 也可称之为异 源水 ’ ! 研究如何利用这部分水源的利用技术 ! 缓解农业用水危机 " 陆生植物从土壤中吸收 的 水 分 ! 只有极少部分& 约 为 6G !4G ’ 用于自身的组成和参与代谢活动 ! 而绝
《浅谈节水农业的发展》
《浅谈节水农业的发展》【摘要】水资源短缺是制约我国经济发展的首要资源环境问题之一。
随着国民经济快速增长，水资源“瓶颈”问题日益显现，如何解决这个问题，成为社会普遍关注的问题。
【关键词】节水农业发展；问题；方向1.节水农业发展的必要性1.1我国年水资源总量约2.7万亿立方米，居世界第六位，但人均占有量仅2250立方米，只有世界平均水平的1/4，若按亩均算每亩1300立方米，只有世界平均水平的一半。
截止xx年底，全国已有600多座城市缺水，每年城镇缺水200亿立方米以上，而农业用水每年亏缺300亿立方米，全国农村有xx万人口饮水困难。
所以，水资源短缺是制约我国经济发展的首要资源环境问题之一。
随着国民经济快速增长，水资源“瓶颈”问题日益显现，如何解决这个问题，成为社会普遍关注的问题。
1.2据预测，在2030年后我国人口将达到16亿高峰，需要粮食增长到6.4至7.2亿吨才能满足需求，按照现有水平预测，为了满足这种粮食需求，灌溉面积需要发展到9亿亩，此时，用水量将从现状的4000亿立方米增长到6650亿立方米。
从目前我国水资源供需状况来看，如此大量的农业水资源供给是不可能实现的。
出路只有一条，提高水资源利用率和利用效率，节水型农业发展是唯一的办法。
2.节水农业发展存在的问题节水农业发展虽然取得了一定成就，但也存在一定的问题，主要表现在：2.1节水农业技术不普及。
目前，我国水资源短缺与粗放低效利用的状况并存，而水资源的粗放低效利用，又加剧了水资源短缺程度。
目前，农业灌溉用水约占全社会用水量的70%，但由于输水方式、灌溉方式、农田水利基础设施、耕作制度、栽培方式等方面的问题，我国农业用水的利用率很低，渠道灌溉区只有30%～40%，机井灌溉区也只有60%，所以现状农业用水浪费严重。
2.2理论认识上存在偏差。
目前，在我国节水农业发展问题上认识还存在一些偏差，主要表现在以下几个方面：第一，节水农业看技术含量，认为高新节水技术才是节水，而那些技术实用性强、效率高的“土”技术没有得到足够的重视；第二，注重工程节水，忽视农艺节水，把节约水在输送和灌溉过程中的浪费作为主要技术内容；第三，节水灌溉农业和旱作节水农业分离，水利部门基本注重灌区，农业关注旱区，两者不相往来，旱作节水与灌区节水发展不平衡，制约了节水农业的发展。
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第21卷第6期2005年6月农业工程学报T ransacti ons of the CSA E V o l .21 N o.6June 2005中国节水农业发展战略初探吴普特,冯 浩(西北农林科技大学、中国科学院水利部水土保持研究所、国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心,杨凌712100)摘 要:在分析中国节水农业发展所面临的问题与挑战,以及国际节水农业发展趋势与国内技术需求的基础上,提出了中国现阶段节水农业科技发展的5大战略,即综合节水战略、技术创新与集成战略、产业支撑战略、虚拟水开发战略,以及科技创新平台建设战略。
同时,进一步提出近期中国节水农业研究的重点应该主要集中在生物节水技术、非传统水资源开发技术、旱作节水技术、节水灌溉技术与装备,以及节水农业区域发展模式等5个方面。
关键词:现代节水农业;综合节水;技术创新与集成;区域发展模式中图分类号:S 27 文献标识码:A 文章编号:100226819(2005)0620152206吴普特,冯 浩.中国节水农业发展战略初探[J ].农业工程学报,2005,21(6):152-157.W u Pute ,Feng H ao .D iscussi on of the developm ent strategy of w ater saving agriculture in Ch ina [J ].T ransacti ons of the CSA E ,2005,21(6):152-157.(in Ch inese w ith English abstract )收稿日期:2004212215 修订日期:2005206210基金项目:国家节水农业重大科技专项(863计划)(2002AA 2Z 4341、2004AA 2Z 4030)作者简介:吴普特(1963-),男,陕西武功人,研究员,博士,博士生导师,从事现代节水农业与水土保持研究。
杨凌 西北农林科技大学、中国科学院水利部水土保持研究所、国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心,712100。
Em ail :gjz wp t @vi p .sina .com0 引 言20世纪是人类有史以来发展最快的一个世纪,世界人口增加了4倍,工业生产总值增加了50倍,水资源消耗增长了100多倍,全球用水量达到水资源总量的20%,已经逼近水资源开发的最大潜力[1,2]。
跨入21世纪后,世界人口、工业、经济和社会依旧发展迅速,全球水资源短缺形势更是雪上加霜。
在出现持续严重干旱等特殊情况下,缺水极有可能造成全球某些区域和城市社会、经济发展停顿甚至崩溃。
因此,如何缓解日益严重的水危机已经成为21世纪世界各国关注的重大战略问题。
农业是用水大户,节水潜力巨大。
发展节水农业以缓解水资源危机的战略选择已成为世界各国的共识。
中国不仅是发展中国家,更是水资源极为短缺的国家,水资源危机已经成为制约经济社会可持续发展的瓶颈因素[3-5]。
如何选择中国节水农业科技发展战略已成为中国农业科技界的重大课题。
1 中国节水农业科技发展面临的问题与挑战 分析中国现代节水农业科技水平,从总体上看与国外差距还相对较大,特别是创新技术储备不足,难以适应发展需求;技术成果转化速度和产业化水平急待提升;技术研发平台建设比较薄弱;技术研发与重大工程建设之间的结合不够紧密,没有建立有效的结合机制[6,7]。
1.1 创新技术储备不足,难以适应现代节水农业发展需求中国在节水技术方面有比较雄厚的科学积累,尤其是在灌溉的理论研究方面,包括土壤—植物—大气系统中水的传输理论,甚至在国际上还处于领先地区,也有比较成熟的实用技术,并在生产中已经推广应用。
但目前存在创新技术储备不足的问题,主要体现在两个方面,一是集成创新技术储备不够,尽管单项技术相对成熟,但未形成技术体系,综合技术水平较低,未发挥出整体优势。
如在节水农业技术的应用推广中,往往人们重视节水灌溉技术,而忽视农艺技术,虽然我们省水了,但由于耕作管理不善,并未产生出令人满意的效果。
这是目前节水农业发展过程中普遍存在的问题。
二高新技术自创新储备不足。
随着科学技术的进步,技术水平不断提升,高新技术的应用将是未来发展的主要方向,这恰恰是我们的薄弱环节,例如,生物技术、智能决策系统、污水利用技术、现代控制技术在节水中的应用等[8],显示出技术创新能力相对薄弱,难以适应现代节水农业技术发展的需求。
这对今后节水农业的发展极为不利,使得科技进步缺少后劲,这是中国节水农业技术发展的致命弱点。
1.2 成果转化速度和产业化水平急待提升中国在节水农业技术储备方面相对较薄弱,加之已有技术积累集成度差,未能形成可供实际应用的技术体系,导致技术成果转化率低;另一方面,中国节水产品生产企业发育还不十分成熟,处于起步阶段,还没有形成大规模发展的产业,也使得技术成果转化速度相对较慢,严重制约了节水农业的发展。
产生上述现象的原因,一方面是由于技术本身与机制问题,更重要的原因还是由于节水农业行业本身性质所决定,而社会公益性非常明显的行业特征,以及行业发展的初级阶段也是一个重要原因。
同时,中国节水器材产业发展水平与国外发达国家产业发展水平差距仍很大,亟待提升。
据有关研究报道,251中国节水农业产业水平与发达国家相比至少落后20～25a,但节水农业基础理论整体水平与发达国家仅相差5a左右,部分领域还处在国际前列,节水农业技术水平与国外发达国家差距在10～15a之间,节水器材产业水平差距最大,技术成果的转化与产业化开发是中国节水农业当前发展的重要任务,尤其是节水农业产业水平的升级更是薄弱环节。
1.3 研发平台建设相对薄弱中国节水农业技术研发平台建设仍很薄弱,尽管中国已经拥有了与节水农业相关的多个学科、有一部分国家与省部级工程技术研究中心,也拥有一部分省部级与节水农业有关的重点实验室和野外试验站,但还没有一个节水农业国家重点实验室和野外试验站,工程技术研究中心建设也显得相对薄弱,还没有建设起大型节水农业技术与产品研究开发平台,对于节水农业前沿技术的研究,如生物节水技术、非传统水资源开发利用技术、精量用水灌溉技术,以及抗旱节水育种技术等,研发平台建设尤其薄弱,也相对分散,没有集成综合整体优势。
这种现象是导致中国节水农业技术创新能力、尤其是原始创新能力相对较差,创新技术储备不足的重要原因。
1.4 技术研发与重大工程建设之间的结合不够紧密由于缺乏有效的管理体制与运行机制,中国目前节水农业技术研发与重大工程建设之间的结合还不够紧密,导致技术研发与工程建设有相对脱节现象,也给技术成果的转化与推广应用带来了一定困难。
一方面,已经有相对成熟的技术,但工程建设部门并不了解,或者说工程建设部门了解,但处于行业保护政策,并不积极地去应用推广;另一方面,工程建设中急需解决的一些重大技术问题,由于缺乏有效的管理体制与运行机制,也很难较快地反馈到科技人员手中,使得工程建设中有关重大技术问题难以及时得到解决。
1.5 节水农业技术人才队伍急需加强现代节水农业是一个相对较新的领域,也是一项综合性较强的技术,需要水利、农业、机械、生物、化学、工程等众多学科联合攻关,技术的综合性和学科的年轻特点,对新型人才的要求提出了新的挑战。
过去,中国从事节水农业科技工作者大多为农田水利与农学科技工作者,难以适应现代节水农业技术发展的需求,急需培养一支新型节水农业科技队伍,以适应现代节水农业科技发展之需求。
2 国际节水农业技术发展趋势与国内需求 纵观国际节水农业总体发展趋势,在经历了灌溉农业与传统节水农业发展之后,国际节水农业的发展已经步入了现代节水农业发展阶段。
现代节水农业的发展彻底掘弃了以往节水农业就是灌溉农业、节水农业就是节水灌溉、高水才能高产的传统思想。
在确保环境安全、生态健康与可持续发展的前提下,以提高作物水分利用率与利用效率为目标,依据作物生理需水确定作物用水,强调节水灌溉与旱作节水并重、注重非传统水资源开发利用、重视节水农业技术综合效应与高新技术应用、强化节水农业的现代化管理成为其发展的主要特征。
2.1 重视对节水农业综合技术的研究,在技术创新与传统技术改进的同时,强调技术集成配套、凝练提升,注重区域发展模式研究随着全球性水资源供需矛盾的日益加剧,世界各国,特别是发达国家都把发展节水高效农业作为农业可持续发展的重要措施。
在发展节水农业的过程中,各国均十分重视工程节水、农艺节水、生物节水和管理节水的有机结合与集成,重视节水农业的综合效益。
通过减少渠系(管道)输水过程中的水量蒸发渗漏损失,提高灌溉水的输水效率;通过减少田间灌溉过程中水分的深层渗漏和地表流失,提高灌溉水的利用率并减少单位灌溉面积的用水量;采用蓄水保墒措施,减少来自农田土壤的水分蒸发损失,最大限度地利用天然降水和灌溉水资源;达到提高作物水分生产效率,减少作物的水分奢侈性蒸腾消耗,获得较高作物产量和用水效益的目标。
对于节水农业技术研究开发,在注重技术创新与传统技术改进的基础上,更应加强调技术集成配套、凝练提升,纵观世界各国节水农业技术研究发展动态,大致可划分为3个层次,即节水农业前沿与关键技术、节水农业关键设备与重大产品研发及产业化、节水农业技术体系集成模式等三方面,并将节水农业技术体系集成与示范应用作为重点研究方向;初步形成了与国家经济发展水平、缺水程度密切相关的节水农业技术发展模式。
以埃及、巴基斯坦、斯里兰卡、印度等为代表的经济欠发达国家,由于受其经济条件和技术水平的限制,节水农业的发展主要采用以渠道防渗技术和地面灌水技术为主,配合相应的农业措施以及天然降水资源利用技术的模式。
而以以色列、美国、日本、澳大利亚等为代表的经济发达国家,节水农业的发展主要采用以高标准的固化渠道和管道输水技术、现代喷、微灌技术与改进后的地面灌水技术为主,并与天然降水资源利用技术,生物节水技术、农业节水技术与用水系统的现代化管理技术相结合的模式。
2.2 生物节水技术、非传统水资源开发技术、以信息化技术为支撑的水管理技术已成为现代节水农业技术研究与开发的重要内容生物节水技术的发展更加重视改良利用作物的抗旱耐旱性及水分高效利用性,特别是通过认识作物抗旱、耐旱机理,筛选高水分利用型(W U E)作物品种,提高作物本身的节水潜力;注重开发利用植物和淀粉类物质合成生物类的高吸水物质;以基于植物生理需水功能的非充分灌溉技术的研究、开发与应用,作物用水正在从丰水高产型向节水优质高产型方向转变,在节水的前提下,实现作物优质高产双重目标。
以信息技术为支撑的现代节水农业管理技术,从作物水分监测指标与需水信息采集、分析加工、灌水管理与信息反馈等多方面开展研究,并注重水权与水价的研究与应用,基于“3S”技术的精量灌溉适用平台和数据管理软件以及作物生长决策模拟模型的开发已经引起351 第6期吴普特等:中国节水农业发展战略初探人们广泛关注,支持农田信息实时采集的各种传感技术和传输技术,随着节水管理技术的深入研究将会得到更快发展;现代节水农业管理技术的发展正在和精准农业、数字农业的发展密切结合。