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  依靠科技加速发展节水农业 山 仑  
 

发展节水农业是一种必然选择

我国水资源总量为2.8万亿立方米,低于巴西、俄罗斯和加拿大,与美国和印度尼西亚相当,但人均和亩均水资源量仅约为世界平均水平的1/4和1/2,而且地区分布很不平衡,长江流域以北地区,耕地占全国耕地的65%,而水资源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。不但水量缺,水污染状况也日趋严重,2005年初监测显示,七大江河遭受污染的河段已达53.3%,特别是北方黄、淮、海三大流域既是我国缺水最为严重的地区,也是水污染最严重的地区。由于农业是用水大户,其用水量约占全国用水总量的70%,在西北地区则占到90%,其中90%用于种植业灌溉。因此,为了应对日趋严重的缺水形势,建立节水型社会,特别是发展节水农业是一种必然选择。

发展节水农业是解决我国北方供水危机的首要途径,同时也是建设现代农业本身的需要,水土资源的高效利用,经济、生态、社会效益的紧密结合是可持续农业所追求的一个目标,而根据水资源状况和农业需水规律所实施的节水灌溉便是达到这一目标的重要一环。为此,我们必须打破传统的农业用水观念,建立起一个适应现代社会和现代农业发展需求的农业供水体制。

节水农业适宜于在所有从事农业的地区推行,但主要是指在干旱、半干旱和半湿润地区充分利用自然降水的基础上高效利用灌溉水的农业。节水农业要解决的中心问题是:在保持农业生产以正常速度增长的同时如何做到充分利用当地降水和大幅度地减少灌溉用水,从而维持整个水资源的可持续利用与区域平衡。

节水农业的发展战略

关于战略定位

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,是构建节水型社会的重要组成部分。有些专家建议,应把水资源安全放在与能源安全、粮食安全同等重要的位置上,这是非常正确的。其实,有些国家已经这样做了,其基本做法是力求保持水资源的供需平衡,不留缺口。

关于目标与速度

在保持农业生产以正常速度增长的同时,应以大量节约灌溉用水为主要目标。何谓“大量”?我们通过借鉴北方先进节水县市成功做法,总结已有科研成果,听取有关专家意见,并参考国外经验后认为,再利用约15年时间,即到2020年前后时,在现有基础上形成节约1000亿立方米灌溉用水的能力是有可能做到的。现在有些农业节水规划所提发展速度过慢。

关于发展模式

节水农业涵盖了节水灌溉农业、有限灌溉农业和旱作农业三种类型。在灌溉农业和旱作农业之间存在多种可供选择的方案,这给有效地实施农业节水提供了有利条件。随着科学技术进步及水资源进一步紧缺,有限灌溉将成为缺水区今后发展节水农业的主要趋向,应给以充分重视并着手推行。

关于技术选择

应把节水灌溉技术和旱作技术放在同等重要位置,以减少对灌溉的依赖。在节水灌溉方面,当前应把实现灌区管理现代化和解决输水过程中的水的损失放在首要地位,在灌溉方法上,根据我国国情,近中期在有条件的地方应积极推行喷微灌,但就全国范围看仍应以改进地面灌溉为主。另外,仅靠推行节水技术尚难以从根本上实现区域水资源平衡及资源与经济协调发展,必须从宏观层次上作进一步研究,如建立节水型农业结构等。

如何加速发展节水农业

科学制定农业节水综合发展规划

为适应水资源日趋紧缺的现实,制定农业节水规划首先要更新观念,即农业用水原则必须从“以需定供”转变为“以供定需”,据此研究确定不同区域水资源的承载力,提出与之相适应的农业发展规模与速度,以实现农业水资源供需的基本平衡。其次,应建立广义的水资源概念,即不但要重视可控的地表水和地下水,而且要重视整个天然降水。在制定农业节水规划时统筹考虑节水灌溉和旱作农业;在评价某一地区水资源状况时应全面看待各种水资源。建立与水资源相适应的农业结构,即节水型农业结构,是一个被忽视难点问题,为了实现大量节约农业用水目标对此也必须予以充分重视。

实施常规灌溉水替代策略

为减缓农业用水的紧张局面,一些专家提出常规灌溉水替代的概念与设想。应当说,最大的替代并可进一步挖掘的水源是降水;其次则是污水和微减水,将处理后的工业废水和生活污水(再生水)在农业灌溉中加以利用,是继管道输水、采用先进的局部灌水方法之后灌区节水下一发展阶段的主体技术之一,有些发达国家利用再生水灌溉面积已占到全部灌溉面积的30%。建议结合防污体系的建立,将再生水用于农业灌溉作为解决我国未来水资源紧缺的一项重大措施来对待,切实加强研究与示范,逐步扩大推行。

建立有限灌溉制度

推选有限灌溉,采取旱作技术与补充供水相结合的种植制度,是缺水区面向未来的一项必然选择。有限灌溉的理论依据已基本清楚,即:水分亏缺并不总是降低产量,许多作物和果林在一定生育阶段适度干旱对节水和增产都有利,这一认识已在大量实验中得到证实,当前的关键是要解决大田生产条件下的可行性问题。

在大田条件下建立有限灌溉制度最终要走精确的按需灌溉之路,精确灌溉是以作物实际需水为依据,以信息技术为手段对农田进行“非充分”供水的。与其说是建立一种新的灌溉制度不如说是确定一种农田对缺水的应变系统。为有效实施精确灌溉必须具备以下条件:1,掌握可靠仔细的作物需水规律资料;2,运用信息化技术;3,提供使两者相衔接的技术参数,特别是作物水分亏缺程度的指标;4,应用先进的灌水方法。以上条件必须通过多学科协作才能实现。

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(WUE)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。为挖掘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。近年来通过基因工作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,成为生物学和农业工程者关注的一个热点,但应充分认识到其复杂性。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,但尚需一段时间才会实现。

(作者为中国工程院 院士)


 
   
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