农业用水如何“节流”？节水灌溉“软硬件”持续提升

　　水是农业的命脉。我国已经建成耕地灌溉面积10.55亿亩，以占全国55%的耕地生产了77%的粮食和90%以上的经济作物。随之而来的是农业用水量占总用水量超过60%。面对我国水资源短缺、时空分布极不均匀的现实，在全力保障农业灌溉实现粮食丰产丰收的同时，持续提升农业用水效率和效益势在必行。

　　农业用水如何“节流”？节水灌溉从工程、管理、机制、技术等每个方面入手，精打细算、细水长流。截至2023年底，全国高效节水灌溉面积达4.1亿亩，全国农业用水量从2014年的3869亿立方米下降到2023年的3600多亿立方米，耕地灌溉亩均用水量由402立方米下降到不足350立方米，农田灌溉水有效利用系数从0.530提高到0.576。在有效支撑保障国家粮食生产实现“二十连增”的同时，灌溉用水总量实现零增长。

　　实施农业节水灌溉工程是节水灌溉的重点之一。近年来，我国持续加强灌区续建配套与现代化建设改造，先后实施东北节水增粮、华北节水压采、西北节水增效、南方节水减排等区域规模化节水灌溉行动，大力推进大中型灌区节水改造，逐渐完备灌排工程体系，提升输配水效率。

　　河套灌区是我国3个特大型灌区之一，耕地以渠道漫灌为主，在7级渠系运送过程中渗漏、蒸发等损失较重。去年以来，河套灌区对461公里骨干渠道进行衬砌，衬砌率提高到50%以上，改善灌溉面积超400万亩，灌溉效率提高、水分损耗减少，农田灌溉水有效利用系数由2022年的0.478提高到0.527。

　　山东省德州市齐河县抓住引黄灌区建设时机，自2019年起大力推进高标准农田建设，将节水灌溉作为建设重点，推进取水、输配水、灌溉全过程深度节水。在成方连片的大户农田，安装配套喷灌设施；在普通分散田块，铺设安装灌溉管道。齐河县胡官屯村一位种粮大户流转的高标准农田里，去年由政府投资新建了喷灌设备。据介绍，过去大水漫灌时，浇一亩地需要80立方米的水，后来改用“小白龙”水带后，用水量减少了，但需要用拖拉机提水，浇500亩地需要十几人干10天以上，成本数万元。如今的喷灌设备，每隔13米就有一个喷头，覆盖全部农田，500亩地一个人不到一周时间就可以浇完。而且采用喷灌设备，一亩地只需要20—30立方米水，比以前节省了近三成。

　　喷灌装备和滴灌装备作为我国常用的两大类节水灌溉装备，较之传统漫灌、畦灌，喷灌能省水20%至30%、滴灌能省水30%至50%。

　　今年7月，全国农技中心举办的全国旱作节水增粮技术培训班在甘肃省金昌市召开。作为水资源短缺省份，甘肃农业亩均水资源量为400立方米左右，仅为全国中等水准的四分之一。今年出台的《甘肃省农业节水方案（2024—2026年）》提出结合高标准农田建设，在河西及沿黄灌区重点推广膜下滴灌水肥一体化技术。到2026年，膜下滴灌水肥一体化技术为主的高效灌溉面积达到750万亩。截至今年6月底，甘肃省灌溉区累计完成农业节水技术推广1343.8万亩，为节水增粮提供了技术支撑。

　　中国农业大学农业水资源高效利用全国重点实验室主任、中国工程院院士康绍忠撰文表示，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，农业节水和高效用水形成了1100亿立方米以上的年农业综合节水能力，其中农艺节水与工程节水的占比分别是45.76%和54.24%。在灌溉面积逐步扩大、粮食连年丰收的前提下，农业用水总量下降了300亿立方米。膜下滴灌、浅埋滴灌水肥一体化技术获得广泛应用，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。

　　膜下滴灌、浅埋滴灌水肥一体化等技术的大面积应用，离不开背后科技的研发与支撑。康绍忠表示，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。特别是大数据、云计算、人工智能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。

　　以数字孪生灌区为例，2022年底，水利部启动了49处数字孪生灌区先行先试工作，加强灌区数字化、监控自动化、调度智能化建设。 依托数字孪生灌区建设，应用遥感等“天地空”立体感知技术，运用来水、需水、输配水等专题模型，强化闸站群优化调度，春灌供水效率普遍提升10%以上，有效提升了水资源节约集约利用水平。

　　山东位山灌区是黄河第二大灌区，通过数字孪生灌区建设，今年春灌期间，灌溉耕地亩均用水量降低约10立方米左右。据了解，位山灌区骨干渠系一共配置了有27套测站，27个测站的实时数据，数字孪生灌区系统不仅能看到实时数据和监控画面，更重要的是能对灌区干渠系统输配水过程进行场景化动态模拟预演，建立起配水调度模型，帮助生成适合当前灌季的配水调度方案。避免了过去凭经验配水造成的水资源浪费和用水不均衡现象。安徽淠史杭灌区是灌溉1000多万亩农田的特大型灌区，灌区的3865处监测站点构建起的立体感知网，将各地的降雨、各条渠道的输水情况实时汇集到数字灌区系统上，能够实时在线地监测到灌区的雨情、水情和农情。

　　不仅是数字孪生，多种智慧系统在节水灌溉的领域有着亮眼表现。甘肃省张掖市在民乐县三堡镇组织实施高标准农田智慧灌溉节水试验示范项目，以智慧智能为方向，以按需灌水为基础，以精准控水为核心，由“物联网控制中心+大数据云管理平台+气象监测系统、苗情监测系统、首部管理系统、田间系统”构成，包括设施精细管理、土壤墒情监测、智能水肥集成、无人化灌溉作业等功能。目前，项目内大西洋品种马铃薯示范基地已灌水13轮次，较传统灌溉每亩节水200-250立方米，预计亩均节水可达40%以上，亩均产量将由原来的2.5吨提高至3吨以上，产能平均提高40%，水资源利用率由50.3%提高到72%，亩均节本增效600元以上。

　　今年6月，水利部举行的水利保障农业生产有关情况新闻发布会上，水利部副部长朱程清表示，农业节水要深化研发技术和推广应用，充分的发挥全国100多处灌溉试验站作用，加强灌溉制度的研究和应用，指导灌区精准供水和用水户科学灌溉。围绕灌溉用水智能调度、数字孪生灌区建设等领域，加快关键技术和装备研发创新。建立“政产学研用”深层次地融合的节水技术创新体系，加快先进实用农业节水科技成果转化和推广应用。

　　今年5月1日，国务院颁布的《节约用水条例》正式施行，其中对于发展节水型农业、发展节水灌溉、支持和推动节水灌溉工程设施建设等节水措施明确提及，同时用水应当计量、用水实行计量收费等管理方式也被明确规范。

　　加强农业用水管理，也是实现农业用水“节流”的一个重要方面。在水利保障农业生产有关情况新闻发布会上，朱程清表示，要全面落实取水许可管理，实施总量控制和定额管理。目前大中型灌区渠首全部实现了取水计量，对5万亩以上的灌区基本实现了在线计量监控，建立了国家和省级灌溉用水定额体系，国家层面已经累计发布主要农作物用水灌溉定额14项，覆盖了88%以上粮食和85%以上油料作物。《节约用水条例》明确，县级以上地方人民政府应当加强农业灌溉用水计量设施建设。农业灌溉用水暂不具备计量条件的，能够使用以电折水等间接方式来进行计量。

　　水权水价改革，是推进用水管理的重要举措。水权方面，按照灌溉用水定额明确用水权，实施总量控制，并且组建水权交易买卖平台，推进灌溉用水户间、区域间、行业间的水权交易。水价方面，自2016年启动的农业水价综合改革，截至2023年底，全国累计实施面积超过9亿亩。今年以来，水利部分两批共确定46个灌区和县（市、区）开展深化农业水价综合改革推进现代化灌区建设试点，区分不同灌区建设时间、取水方式和种植结构等，推动投融资机制创新。按照新修订的水利工程水价有关办法，推行实施新的水价政策，建立农业用水权制度，完善精准补贴机制和节水奖励机制。截至6月，试点合计落实国债、专项债、金融信贷、社会资本等72亿元，其中金融和社会资本占比超过80%。

　　在水利部试点之一的山东省齐河县豆腐窝灌区，2023年5月，大禹节水300021）集团投资4000万元进行了3万亩的高效节水灌溉改造。经过一季玉米的种植，多个方面数据显示，改革前亩均用水70立方米，改革后降到50立方米；改革前用小白龙浇地，10亩地需要30个工时，改革后10亩地仅用5个小时；改革前亩产平均1550斤，改革后为1810斤。根据效益测算，农业水价综合改革后，采用玉米密植技术，水价由0.17元/立方米提高到0.32元/立方米，水费虽然增加了4.1元/亩，但通过政府补贴、节水奖励，最终农户较改革前灌溉水费降低了5.4元/亩。同时，肥料费用基本持平，节约工时83%，亩产增收338元，实际综合效益增加了181.9元/亩。切实增加的亩产与效益，成为提高农户节水意识、鼓励农户主动发展节水灌溉的动力。 （