水是農(nóng)業(yè)的命脈，水安全是食物安全與農(nóng)產(chǎn)品有效供給的重要保障。我國用占全球9%的耕地、6%的淡水資源生產(chǎn)的糧食，養(yǎng)活了占全球18%的人口。我國多年平均水資源總量約2.8萬億m3.居世界第6位，而人均水資源量僅1986m3.不足世界人均水平的1/4.單位耕地面積的水資源量僅為世界平均水平的1/2.特別是水資源與其他社會資源的空間分布不匹配，國土面積、耕地面積、人口和GDP分別占全國64%、60%、46%和44%的北方地區(qū)，其水資源量僅占全國的18%，“水缺”比“地少”更為嚴(yán)峻。在北方水資源緊缺形勢下，我國糧食生產(chǎn)重心仍在不斷北移，方糧食產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量比重由2000年的36.7%增加到2020年的63.3%全國5個糧食凈調(diào)出省份中北方占4個。2024年3月8日《Nature Water》也發(fā)文指出：“21世紀(jì)全球52%的灌溉面積擴張發(fā)生在已經(jīng)面臨水資源壓力的地區(qū)，雖然增加了全球作物產(chǎn)量，但也導(dǎo)致了對淡水資源更大的壓力。”在我國北方水資源緊缺地區(qū)，農(nóng)業(yè)過度開發(fā)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水量大，加之用水效率低，引發(fā)了華北平原嚴(yán)重的地下水水位下降，西北內(nèi)陸河流域下游土地沙化、沙進(jìn)人退、綠洲萎縮，東北地下水水位大幅度下降、濕地退化等生態(tài)環(huán)境問題，進(jìn)一步加劇了區(qū)域水資源短缺，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和人類生存環(huán)境形成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2023年，全國農(nóng)業(yè)用水3672.4億m3.占全社會總用水的62.18%。在水資源嚴(yán)重緊缺形勢下，要保障國家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給，必須實施農(nóng)業(yè)節(jié)水，發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)，大幅度提高農(nóng)業(yè)用水效率與效益。

習(xí)近平總書記高度重視農(nóng)業(yè)節(jié)水。2014年3月14日，在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第五次會議上，提出了“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路;2019年9月18日，在河南鄭州主持召開深入推動黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會時再次指出，把水資源作為最大的剛性約束，大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水，推動用水方式由粗放向節(jié)約集約轉(zhuǎn)變;2020年6月9日，在寧夏賀蘭縣考察時指出，積極發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)，以水定產(chǎn);2023年6月6日，在內(nèi)蒙古河套灌區(qū)考察時再次強調(diào)，要節(jié)約水資源，大力發(fā)展現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)和節(jié)水產(chǎn)業(yè)。習(xí)近平總書記的系列指示精神為我國農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展提供了根本遵循。

近10年，黨和政府把農(nóng)業(yè)節(jié)水作為方向性、戰(zhàn)略性大事來抓，黨的十九大報告提出“推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，實施國家節(jié)水行動”，標(biāo)志著節(jié)水上升為國家意志和全民行動。2019年4月，經(jīng)中央全面深化改革委員會審議，國家發(fā)展改革委、水利部等20個部門聯(lián)合印發(fā)《國家節(jié)水行動方案》;2023年9月，國家發(fā)展改革委、水利部等7部委聯(lián)合出臺《關(guān)于進(jìn)一步加強水資源節(jié)約集約利用的意見》;2024年3月，國務(wù)院頒布《節(jié)約用水條例》，把水資源節(jié)約集約利用的要求貫穿于經(jīng)濟社會發(fā)展全過程和各領(lǐng)域。與此同時，為了推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水工作的具體落實，國務(wù)院辦公廳和相關(guān)部委先后印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革的意見》《全國大中型灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造實施方案(2016—2020年)》《關(guān)于深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價綜合改革的通知》《“十四五”重大農(nóng)業(yè)節(jié)水供水工程實施方案》。上述舉措，加快了灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造，加速了噴微灌及水肥一體化等高效節(jié)水技術(shù)的推廣應(yīng)用，強化了農(nóng)業(yè)節(jié)水的科技支撐，創(chuàng)新了農(nóng)業(yè)節(jié)水體制機制，加強了農(nóng)業(yè)用水的精細(xì)化、智能化管理，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)用水方式的變革，全面提升了農(nóng)業(yè)用水效率，為保障國家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給、國家水安全作出了重要貢獻(xiàn)。

同時，也應(yīng)該清醒地認(rèn)識到，當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)節(jié)水與國際先進(jìn)水平還有較大差距。由于農(nóng)業(yè)節(jié)水需要巨大的資金投入、強大的科技支撐和有力的政策保障，涉及不同行業(yè)部門，且我國各地經(jīng)濟發(fā)展不平衡，水資源利用形式、灌溉模式、土壤與作物種植的區(qū)域差異較大，在發(fā)展過程中也面臨著一些嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文力求在總結(jié)過去10年農(nóng)業(yè)節(jié)水成就的基礎(chǔ)上，分析當(dāng)前發(fā)展所面臨的問題和挑戰(zhàn)，提出促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水高質(zhì)量發(fā)展的幾點建議。

農(nóng)業(yè)節(jié)水取得的巨大成就

2.1 為保障國家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給作出了巨大貢獻(xiàn)

在水資源緊缺的條件下，近30年我國耕地灌溉面積增加了3.27億畝，增加到10.55億畝，生產(chǎn)了全國77%的糧食和90%以上的經(jīng)濟作物，農(nóng)業(yè)節(jié)水和高效用水形成了1100億m3以上的年農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水能力，其中農(nóng)藝節(jié)水與工程節(jié)水的比例分別為45.76%和54.24%。在灌溉面積不斷擴大、糧食連年豐收的前提下，農(nóng)業(yè)用水總量下降了300億m3.

特別是近10年，灌溉水利用系數(shù)從0.530提高到0.576.單方灌溉水的糧食生產(chǎn)力從1.58kg增加到1.80kg以上。耕地灌溉畝均用水量由2014年的402m3下降到2022年的364m3.降低了9.5%。通過灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造，累計恢復(fù)新增灌溉面積6000余萬畝，改善灌溉面積近3億畝，有效遏制了灌溉面積衰減的局面，提高糧食綜合生產(chǎn)能力約300億kg，大中型灌區(qū)農(nóng)田畝均單產(chǎn)比改造前平均提高了約100kg，畝均產(chǎn)量是全國平均水平的1.5~2.0倍。膜下滴灌、淺埋滴灌水肥一體化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，通過與增密等農(nóng)藝技術(shù)結(jié)合，取得了區(qū)域性大幅度節(jié)水、減肥、增糧的成效。例如，新疆伊犁玉米滴灌水肥一體化技術(shù)，將種植密度提高到每畝8000株以上，察布查爾錫伯自治縣闊洪奇鄉(xiāng)玉爾坦村11260畝高產(chǎn)創(chuàng)建田平均畝產(chǎn)1300.67kg，種羊場井灌區(qū)1439畝高產(chǎn)創(chuàng)建田平均畝產(chǎn)1427.66kg，伊寧縣喀什鎮(zhèn)高產(chǎn)創(chuàng)建田100畝高產(chǎn)方平均畝產(chǎn)1545.94kg。農(nóng)業(yè)節(jié)水為國家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給提供了水安全保障。

2.2 為促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善發(fā)揮了重大作用

農(nóng)業(yè)節(jié)水為華北平原地下水超采治理，西北內(nèi)陸干旱區(qū)塔里木河、石羊河、黑河流域重點治理，東北三江平原和西遼河治理發(fā)揮了重大作用。例如，東北西遼河流域，通過農(nóng)業(yè)節(jié)水和高效用水等綜合措施，不僅保障了“節(jié)水增糧”和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，而且西遼河干流水頭逐年向下游延伸，流域平原區(qū)地下水水位上升區(qū)域達(dá)到14.3%，水位穩(wěn)定區(qū)達(dá)到83.3%，從河道斷流到通水，從地下水超采到地下水水位回升，生態(tài)復(fù)蘇效果逐步顯現(xiàn)。西北地區(qū)膜下滴灌面積達(dá)7000余萬畝，灌溉水利用系數(shù)由2011年的0.495提高到2022年的0.577.已高于全國平均值0.572.通過農(nóng)業(yè)節(jié)水置換出的水資源用于河流生態(tài)修復(fù)，為確保干旱內(nèi)陸區(qū)綠洲永續(xù)生存發(fā)展，筑牢國家西部生態(tài)安全屏障發(fā)揮了作用。華北地下水嚴(yán)重超采區(qū)開展了“節(jié)水壓采”試點行動，2023年12月比2018年同期地下水超采治理區(qū)淺層地下水水位回升2.59m，深層承壓水水位回升7.06m，近幾年累計回補地下水超過130億m3.地下水超采得到一定遏制。南方太湖流域平原河網(wǎng)區(qū)的稻田節(jié)水減排模式，通過標(biāo)準(zhǔn)田塊建設(shè)、精準(zhǔn)灌排管理、科學(xué)減量施肥等措施，實現(xiàn)了節(jié)水節(jié)能、綠色減排、增產(chǎn)增效，2020—2022年僅在浙江嘉興平湖市就累計應(yīng)用56960余畝，實現(xiàn)減排總氮32467kg、總磷3132.9kg，節(jié)水2427萬m3.節(jié)電80萬kW·h。

2.3 為發(fā)展集約高效農(nóng)業(yè)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化創(chuàng)造了有利條件

我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程和農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移步伐日益加快，農(nóng)業(yè)機械化已成為推動規(guī)模化經(jīng)營和節(jié)本增效、不斷提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和市場競爭力的重要手段。如果沒有節(jié)水灌溉機械化，就不能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的全面全程機械化。噴灌、滴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用不僅節(jié)約了灌溉用水，而且為土地流轉(zhuǎn)、推進(jìn)規(guī)模化生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化創(chuàng)造了有利條件。例如，新疆和田地區(qū)人均耕地少，過去采用小塊地耕種模式，不利于發(fā)展集約高效農(nóng)業(yè)。在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中，大力推廣膜下滴灌技術(shù)，一個滴灌系統(tǒng)控制1000~1200畝耕地，通過引導(dǎo)土地規(guī)范有序流轉(zhuǎn)，促進(jìn)農(nóng)田規(guī)模化經(jīng)營，不僅可以更好地節(jié)水，而且為發(fā)展集約高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了支撐。內(nèi)蒙古科左中旗淺埋滴灌工程的實施，為農(nóng)戶土地流轉(zhuǎn)、結(jié)構(gòu)調(diào)整、規(guī)模化經(jīng)營創(chuàng)造了有利條件，生產(chǎn)強度降低和生產(chǎn)效率提高加快了農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移，使剩余勞力可以外出務(wù)工增收，近兩年農(nóng)戶流轉(zhuǎn)土地人均增收2300元。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)1100多萬畝耕地分布在720多萬個地塊上，每塊1.5畝左右，人均承包耕地6~10塊，通常采用傳統(tǒng)地面灌溉，既不節(jié)水又不省力，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益低。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)或種植大戶合作，以投資建設(shè)引黃滴灌水肥一體化節(jié)水設(shè)施為載體，促進(jìn)土地流轉(zhuǎn)，帶動農(nóng)戶規(guī)模化經(jīng)營，實現(xiàn)了節(jié)水增效，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方式提檔升級。

2.4 促進(jìn)了農(nóng)業(yè)節(jié)水科技進(jìn)步和農(nóng)業(yè)節(jié)水產(chǎn)業(yè)發(fā)展

近10年，我國農(nóng)業(yè)節(jié)水科技取得顯著進(jìn)步。2022年，新建農(nóng)業(yè)水資源高效利用全國重點實驗室，實現(xiàn)了該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究無國家級重點實驗室的突破;建設(shè)了旱區(qū)作物高效用水、作物高效用水與抗災(zāi)減損國家工程實驗室，甘肅武威綠洲農(nóng)業(yè)高效用水國家野外科學(xué)觀測研究站，國家節(jié)水灌溉(北京、楊凌、新疆)工程技術(shù)研究中心以及一批省部級科研平臺。在國家重點研發(fā)計劃項目、農(nóng)業(yè)重大科技攻關(guān)項目、國家自然科學(xué)基金重大重點項目等支持下，取得了一批原創(chuàng)性理論與技術(shù)成果。成功研發(fā)了世界上應(yīng)用面積最大的膜下滴灌、淺埋滴灌水肥一體化技術(shù)，通過與增密等農(nóng)藝技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)了區(qū)域性大幅度節(jié)水、減肥、增糧、增效;研究出全國主要作物不同水文年份的需水量和灌溉定額標(biāo)準(zhǔn)，為農(nóng)業(yè)用水精細(xì)管理和落實“四水四定”提供了科學(xué)的控制指標(biāo);在國際上率先創(chuàng)建了作物節(jié)水調(diào)質(zhì)高效用水理論，引領(lǐng)了該領(lǐng)域國際前沿研究;建立了我國北方旱地增蓄降耗雨水高效利用技術(shù)模式;研發(fā)了抗堵塞滴灌技術(shù)與系列產(chǎn)品，破解了黃河水直接滴灌的世界難題;提出了灌排泵站交替加載技術(shù)，研制出超低壓力脈動高效雙吸離心泵，應(yīng)用于全國81%的大型灌排泵站，實現(xiàn)了節(jié)水、節(jié)能、減碳、高效;創(chuàng)新了南方稻田綠色節(jié)水減排的控制灌溉模式;開發(fā)了灌區(qū)量測水和輸配水自動化以及田間智能灌溉技術(shù)與裝備，顯著提高了精準(zhǔn)灌溉和灌區(qū)現(xiàn)代化水平;創(chuàng)建了內(nèi)陸干旱區(qū)基于生態(tài)健康的農(nóng)業(yè)水資源科學(xué)配置與高效利用模式，助推我國內(nèi)陸河流域由沙進(jìn)人退向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變。50余項技術(shù)入選水利部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部先進(jìn)實用技術(shù)及主推技術(shù)名單，有力支撐了華北節(jié)水壓采、東北節(jié)水增糧、西北節(jié)水增效、南方節(jié)水減排等節(jié)水行動，為推動我國高水效農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

以科技創(chuàng)新推動節(jié)水產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，特別是大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、機器人、區(qū)塊鏈、虛擬現(xiàn)實、生物信息學(xué)等前沿技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，催生出作物高水效表型診斷與靶向智慧調(diào)控、智能灌溉、智慧節(jié)水、數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)等新業(yè)態(tài)、新模式，既節(jié)水省工又增產(chǎn)增效。節(jié)水產(chǎn)業(yè)變革促進(jìn)了新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。

近10年，農(nóng)業(yè)節(jié)水產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，全國節(jié)水灌溉相關(guān)企業(yè)3400余家，產(chǎn)值超500萬元規(guī)模的微灌企業(yè)數(shù)量新增約20%，噴灌企業(yè)數(shù)量新增超100%，特別是驅(qū)動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的智能灌溉、智慧節(jié)水企業(yè)數(shù)倍增長。目前農(nóng)業(yè)節(jié)水相關(guān)企業(yè)年產(chǎn)值近1000億元，較10年前增長近50%。農(nóng)業(yè)節(jié)水企業(yè)創(chuàng)新能力明顯提升，大禹節(jié)水、上海華維、新疆天業(yè)、廣東達(dá)華、江蘇華源、河北潤農(nóng)、黑龍江東部節(jié)水等年產(chǎn)值5億元以上企業(yè)均設(shè)有創(chuàng)新中心、研究院等，年投入研發(fā)經(jīng)費占企業(yè)當(dāng)年產(chǎn)值1%~4%。節(jié)水灌溉產(chǎn)品制造水平大幅度提升，如滴灌帶生產(chǎn)速度由10年前國內(nèi)先進(jìn)的120m/min提高到現(xiàn)在的近300m/min，疊片過濾器、反沖洗三向閥、電磁閥、壓力補償式滴灌灌水器系列產(chǎn)品等實現(xiàn)國產(chǎn)化，農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)備企業(yè)與發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平的差距進(jìn)一步縮小。

本文來源：《中國水利》2024年第10期