《我国现代农业节水高新技术发展战略的思考(精)》

我国现代农业节水高新技术发展战略的思考(精)

加速发展我国节水农业

发布时间：2009年08月17日22：04作者：山仑

发展节水农业是保障我国国民经济稳定快速发展和水资源可持续利用的一项重大战略措施，是构建节约型社会的重要组成部分。农业是用水大户，其用水量约占全国用水总量的７０％。而我国水资源不仅总量短缺，地区分布也很不均衡，如长江流域以北地区耕地面积占全国耕地的65％，水资源却仅占全国水资源总量的１９％。目前，全国正常年份缺水量近４００亿立方米，其中农业缺水约３００亿立方米。因此，为了应对日趋严重的缺水形势，发展节水农业是一种必然选择。

我国不同区域节水农业的发展趋向

节水农业适宜于在所有从事农业的地区推行，但主要是指干旱、半干旱和半湿润地区在充分利用自然降水的基础上高效利用灌溉水的农业。

１.干旱地区。我国干旱地区占国土面积的３０.８％，集中分布在西北，以新疆面积最大。新疆属于典型的内陆干旱区，农业用水占到全疆用水总量的９０％；亩均灌溉定额约８００立方米，高出华北地区１倍。另外，为保证绿洲内防护林建设及绿洲——荒漠过渡带的防护功能，也需要消耗大量用水。有资料表明，全疆水资源开发利用率约占到地表水资源量的５５％，开发程度已不低，但净利用水量只占地表水资源总量的１８％，说明潜力有待挖掘。通过总结新疆各地在推行节水灌溉方面取得的成功经验，我们认为，近期内将平均灌溉定额从每亩８００立方米降到６００立方米是可以做到的。新疆发展节水农业一开始就应当努力向现代化方向发展，如大量采用管道输水，发展微灌、喷灌等局部灌水技术，应用自动控制技术实施精准灌溉，调整农业结构扩大经营规模，以及建立统一的节水管理、调度与监测体系等等。但这些措施需要有较大的经济投入和有力的科技支撑才能顺利实施。

２.半干旱地区。以西北黄土高原为中心的我国半干旱地区约占国土面积的１／５。由于严重的水土流失和频繁的干旱同时发生，加之生产力水平低下易造成滥垦滥伐的现实，致使半干旱区成为我国生态环境最为脆弱的地区。该地区人均、亩均水资源量均较低，多数地方灌溉面积不足耕地面积的２０％。尽管该地区以旱作农业为主，灌溉农业用水相对合理，但发展农业节水仍有较大潜力。据计算，黄土高原地区年降水总量为３０００亿立方米，约为地表水资源量的５倍，故加强水土保持工作和大力挖掘降水生产潜力，将对该地区今后发展起到至关重要的作用。黄土高原的植被建设主要依赖于自然降水，农田生产在继续搞好基本农田建设的同时，应十分重视旱作技术的改进和发展小型灌溉。经长期实验与示范证明，在近中期内应用好现有技术使该地区旱作平均粮食亩产达到２００千克左右是可以做到的。为此，当前应加强研究并广泛推行两项实用技术，一是覆盖技术，二是雨水集流补灌技术。

３.半湿润地区。黄河、淮河、海河半湿润地区是我国重要的粮食生产基地，但同时又是水资源严重紧缺的地区。以山东省为例，该省平均降水量为６７６.５毫米，但人均水资源占有量仅为３４４立方米，亩均３０７立方米，降水量较适中而水资源紧缺是其重要特点。建国以来，山东灌溉面积增加约７倍，有效灌溉面积已达耕地面积的７２.７％，灌溉水利用系数高于全国平均水平，灌溉事业发展较为迅速。一般说来，正常年份半湿润地区可以实现旱作粮食高产（如莱阳农学院经多年研究与实践后认为，小麦亩产达到５００千克的旱作技术是成熟的）。针对这些特点，我们认为黄、淮、海半湿润地区存在较大节水潜力，建议今后本着“水旱并重，以丰补歉”的原则推动节水农业快速发展。“水旱并重”主要强调水地、旱地都要以充分利用降水为基础，切实加强旱作高产农田建设，并做好部分水地改为旱地或半旱地的技术储备；“以丰补歉”系指为适应剧烈的年际间气候变化，主动采取以丰收年补歉收年以及区域调节的应对策略，适当加长粮食生产计划周期，充分挖掘半湿润地区的气候生产潜力。

加速发展节水农业的若干措施

４.重视生物节水技术，培育节水耐旱新品种

目前，严格意义上的生物节水技术尚处于次要地位，但可以预见，当水的流失、渗漏、蒸发得到有效控制，水的时空调节得到充分利用之后，生物性节水——提高植物水分利用效率和耐旱性就显得更为重要，可视为实现进一步大量节约农业用水的关键环节和最终潜力所在。为实现植物自身的高效用水，选育出抗旱节水新品种、新类型被认为是一个核心目标。实验已经证明，植物水分利用效率是一个可遗传性状，作物种间和品种间植物水分利用效率差异显著。但是，以耐旱和高植物水分利用效率为目标的育种工作进展迟缓，其原因可能是在常规育种条件下耐旱节水性状与丰产性状往往难以结合。近年来，通过基因工程手段进行基因重组以创造耐旱、节水新类型的研究十分活跃，成为生物学界和农业工作者关注的一个热点。要获得生产上能广泛应用的节水耐旱转基因植物虽具有良好前景，但短期内还不会很快实现，我们应充分认识到这一过程的复杂性。当前应做好以下几方面工作：挖掘抗旱节水种质资源；重视不同层次上节水耐旱育种的相互关系，将常规育种与基因工程育种紧密结合起来；目前将获得耐旱节水转基因植物研究的重点放在林草植物上更为可行；加强生物节水基础研究，明确不同节水耐旱机制所起作用大小，以寻求起关键作用的节水耐旱主效基因。鉴于生物节水研究对未来农业节水可能产生的巨大推动作用，建议将其纳入国家科技规划，给予长期稳定的支持。

（作者：中国工程院院士，中国科学院、水利部水土保持研究所研究员）