水是农业的命脉，水安全是食物安全与农产品有效供给的重要保障。我国用占全球9%的耕地、6%的淡水资源生产的粮食，养活了占全球18%的人口。我国多年平均水资源总量约2.8万亿m3.居世界第6位，而人均水资源量仅1986m3.不足世界人均水平的1/4.单位耕地面积的水资源量仅为世界平均水平的1/2.特别是水资源与其他社会资源的空间分布不匹配，国土面积、耕地面积、人口和GDP分别占全国64%、60%、46%和44%的北方地区，其水资源量仅占全国的18%，“水缺”比“地少”更为严峻。在北方水资源紧缺形势下，我国粮食生产重心仍在不断北移，方粮食产量占全国总产量比重由2000年的36.7%增加到2020年的63.3%全国5个粮食净调出省份中北方占4个。2024年3月8日《Nature Water》也发文指出：“21世纪全球52%的灌溉面积扩张发生在已经面临水资源压力的地区，虽然增加了全球作物产量，但也导致了对淡水资源更大的压力。”在我国北方水资源紧缺地区，农业过度开发导致农业用水量大，加之用水效率低，引发了华北平原严重的地下水水位下降，西北内陆河流域下游土地沙化、沙进人退、绿洲萎缩，东北地下水水位大幅度下降、湿地退化等生态环境问题，进一步加剧了区域水资源短缺，对农业可持续发展和人类生存环境形成了严峻挑战。
2023年，全国农业用水3672.4亿m3.占全社会总用水的62.18%。在水资源严重紧缺形势下，要保障国家食物安全和农产品有效供给，必须实施农业节水，发展高水效农业，大幅度提高农业用水效率与效益。
习近平总书记高度重视农业节水。2014年3月14日，在中央财经领导小组第五次会议上，提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路;2019年9月18日，在河南郑州主持召开深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会时再次指出，把水资源作为最大的刚性约束，大力推进农业节水，推动用水方式由粗放向节约集约转变;2020年6月9日，在宁夏贺兰县考察时指出，积极发展节水型农业，以水定产;2023年6月6日，在内蒙古河套灌区考察时再次强调，要节约水资源，大力发展现代高效农业和节水产业。习近平总书记的系列指示精神为我国农业节水发展提供了根本遵循。
近10年，党和政府把农业节水作为方向性、战略性大事来抓，党的十九大报告提出“推进资源全面节约和循环利用，实施国家节水行动”，标志着节水上升为国家意志和全民行动。2019年4月，经中央全面深化改革委员会审议，国家发展改革委、水利部等20个部门联合印发《国家节水行动方案》;2023年9月，国家发展改革委、水利部等7部委联合出台《关于进一步加强水资源节约集约利用的意见》;2024年3月，国务院颁布《节约用水条例》，把水资源节约集约利用的要求贯穿于经济社会发展全过程和各领域。与此同时，为了推进农业节水工作的具体落实，国务院办公厅和相关部委先后印发了《关于推进农业水价综合改革的意见》《全国大中型灌区续建配套节水改造实施方案(2016—2020年)》《关于深入推进农业水价综合改革的通知》《“十四五”重大农业节水供水工程实施方案》。上述举措，加快了灌区续建配套节水改造，加速了喷微灌及水肥一体化等高效节水技术的推广应用，强化了农业节水的科技支撑，创新了农业节水体制机制，加强了农业用水的精细化、智能化管理，促进了农业用水方式的变革，全面提升了农业用水效率，为保障国家食物安全和农产品有效供给、国家水安全作出了重要贡献。
同时，也应该清醒地认识到，当前我国农业节水与国际先进水平还有较大差距。由于农业节水需要巨大的资金投入、强大的科技支撑和有力的政策保障，涉及不同行业部门，且我国各地经济发展不平衡，水资源利用形式、灌溉模式、土壤与作物种植的区域差异较大，在发展过程中也面临着一些严峻挑战。本文力求在总结过去10年农业节水成就的基础上，分析当前发展所面临的问题和挑战，提出促进农业节水高质量发展的几点建议。
农业节水取得的巨大成就
2.1 为保障国家食物安全和农产品有效供给作出了巨大贡献
在水资源紧缺的条件下，近30年我国耕地灌溉面积增加了3.27亿亩，增加到10.55亿亩，生产了全国77%的粮食和90%以上的经济作物，农业节水和高效用水形成了1100亿m3以上的年农业综合节水能力，其中农艺节水与工程节水的比例分别为45.76%和54.24%。在灌溉面积不断扩大、粮食连年丰收的前提下，农业用水总量下降了300亿m3.
特别是近10年，灌溉水利用系数从0.530提高到0.576.单方灌溉水的粮食生产力从1.58kg增加到1.80kg以上。耕地灌溉亩均用水量由2014年的402m3下降到2022年的364m3.降低了9.5%。通过灌区续建配套节水改造，累计恢复新增灌溉面积6000余万亩，改善灌溉面积近3亿亩，有效遏制了灌溉面积衰减的局面，提高粮食综合生产能力约300亿kg，大中型灌区农田亩均单产比改造前平均提高了约100kg，亩均产量是全国平均水平的1.5~2.0倍。膜下滴灌、浅埋滴灌水肥一体化技术得到广泛应用，通过与增密等农艺技术结合，取得了区域性大幅度节水、减肥、增粮的成效。例如，新疆伊犁玉米滴灌水肥一体化技术，将种植密度提高到每亩8000株以上，察布查尔锡伯自治县阔洪奇乡玉尔坦村11260亩高产创建田平均亩产1300.67kg，种羊场井灌区1439亩高产创建田平均亩产1427.66kg，伊宁县喀什镇高产创建田100亩高产方平均亩产1545.94kg。农业节水为国家食物安全和农产品有效供给提供了水安全保障。
2.2 为促进区域农业可持续发展和生态环境改善发挥了重大作用
农业节水为华北平原地下水超采治理，西北内陆干旱区塔里木河、石羊河、黑河流域重点治理，东北三江平原和西辽河治理发挥了重大作用。例如，东北西辽河流域，通过农业节水和高效用水等综合措施，不仅保障了“节水增粮”和农业可持续发展，而且西辽河干流水头逐年向下游延伸，流域平原区地下水水位上升区域达到14.3%，水位稳定区达到83.3%，从河道断流到通水，从地下水超采到地下水水位回升，生态复苏效果逐步显现。西北地区膜下滴灌面积达7000余万亩，灌溉水利用系数由2011年的0.495提高到2022年的0.577.已高于全国平均值0.572.通过农业节水置换出的水资源用于河流生态修复，为确保干旱内陆区绿洲永续生存发展，筑牢国家西部生态安全屏障发挥了作用。华北地下水严重超采区开展了“节水压采”试点行动，2023年12月比2018年同期地下水超采治理区浅层地下水水位回升2.59m，深层承压水水位回升7.06m，近几年累计回补地下水超过130亿m3.地下水超采得到一定遏制。南方太湖流域平原河网区的稻田节水减排模式，通过标准田块建设、精准灌排管理、科学减量施肥等措施，实现了节水节能、绿色减排、增产增效，2020—2022年仅在浙江嘉兴平湖市就累计应用56960余亩，实现减排总氮32467kg、总磷3132.9kg，节水2427万m3.节电80万kW·h。
2.3 为发展集约高效农业和促进农业现代化创造了有利条件
我国城镇化进程和农村劳动力转移步伐日益加快，农业机械化已成为推动规模化经营和节本增效、不断提高农业综合生产能力和市场竞争力的重要手段。如果没有节水灌溉机械化，就不能实现农业的全面全程机械化。喷灌、滴灌等高效节水灌溉技术的大面积推广应用不仅节约了灌溉用水，而且为土地流转、推进规模化生产和农业提质增效、农业现代化创造了有利条件。例如，新疆和田地区人均耕地少，过去采用小块地耕种模式，不利于发展集约高效农业。在高标准农田建设中，大力推广膜下滴灌技术，一个滴灌系统控制1000~1200亩耕地，通过引导土地规范有序流转，促进农田规模化经营，不仅可以更好地节水，而且为发展集约高效的现代农业提供了支撑。内蒙古科左中旗浅埋滴灌工程的实施，为农户土地流转、结构调整、规模化经营创造了有利条件，生产强度降低和生产效率提高加快了农村劳动力转移，使剩余劳力可以外出务工增收，近两年农户流转土地人均增收2300元。内蒙古河套灌区1100多万亩耕地分布在720多万个地块上，每块1.5亩左右，人均承包耕地6~10块，通常采用传统地面灌溉，既不节水又不省力，而且农业生产效益低。内蒙古河套灌区水利发展中心与当地农业龙头企业或种植大户合作，以投资建设引黄滴灌水肥一体化节水设施为载体，促进土地流转，带动农户规模化经营，实现了节水增效，促进了现代农业发展方式提档升级。
2.4 促进了农业节水科技进步和农业节水产业发展
近10年，我国农业节水科技取得显著进步。2022年，新建农业水资源高效利用全国重点实验室，实现了该领域基础研究无国家级重点实验室的突破;建设了旱区作物高效用水、作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室，甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站，国家节水灌溉(北京、杨凌、新疆)工程技术研究中心以及一批省部级科研平台。在国家重点研发计划项目、农业重大科技攻关项目、国家自然科学基金重大重点项目等支持下，取得了一批原创性理论与技术成果。成功研发了世界上应用面积最大的膜下滴灌、浅埋滴灌水肥一体化技术，通过与增密等农艺技术结合，实现了区域性大幅度节水、减肥、增粮、增效;研究出全国主要作物不同水文年份的需水量和灌溉定额标准，为农业用水精细管理和落实“四水四定”提供了科学的控制指标;在国际上率先创建了作物节水调质高效用水理论，引领了该领域国际前沿研究;建立了我国北方旱地增蓄降耗雨水高效利用技术模式;研发了抗堵塞滴灌技术与系列产品，破解了黄河水直接滴灌的世界难题;提出了灌排泵站交替加载技术，研制出超低压力脉动高效双吸离心泵，应用于全国81%的大型灌排泵站，实现了节水、节能、减碳、高效;创新了南方稻田绿色节水减排的控制灌溉模式;开发了灌区量测水和输配水自动化以及田间智能灌溉技术与装备，显著提高了精准灌溉和灌区现代化水平;创建了内陆干旱区基于生态健康的农业水资源科学配置与高效利用模式，助推我国内陆河流域由沙进人退向可持续发展转变。50余项技术入选水利部、农业农村部先进实用技术及主推技术名单，有力支撑了华北节水压采、东北节水增粮、西北节水增效、南方节水减排等节水行动，为推动我国高水效农业发展作出了重要贡献。
以科技创新推动节水产业创新，特别是大数据、云计算、人工智能、机器人、区块链、虚拟现实、生物信息学等前沿技术的创新应用，催生出作物高水效表型诊断与靶向智慧调控、智能灌溉、智慧节水、数字孪生灌区建设等新业态、新模式，既节水省工又增产增效。节水产业变革促进了新质生产力发展。
近10年，农业节水产业快速发展，全国节水灌溉相关企业3400余家，产值超500万元规模的微灌企业数量新增约20%，喷灌企业数量新增超100%，特别是驱动新质生产力发展的智能灌溉、智慧节水企业数倍增长。目前农业节水相关企业年产值近1000亿元，较10年前增长近50%。农业节水企业创新能力明显提升，大禹节水、上海华维、新疆天业、广东达华、江苏华源、河北润农、黑龙江东部节水等年产值5亿元以上企业均设有创新中心、研究院等，年投入研发经费占企业当年产值1%~4%。节水灌溉产品制造水平大幅度提升，如滴灌带生产速度由10年前国内先进的120m/min提高到现在的近300m/min，叠片过滤器、反冲洗三向阀、电磁阀、压力补偿式滴灌灌水器系列产品等实现国产化，农业节水设备企业与发达国家先进水平的差距进一步缩小。
本文来源：《中国水利》2024年第10期
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