2024-09-09 09:11:25
水是農(nóng)業(yè)的命脈。我國已經(jīng)建成耕地灌溉面積10.55億畝，以占全國55%的耕地生產(chǎn)了77%的糧食和90%以上的經(jīng)濟(jì)作物。隨之而來的是農(nóng)業(yè)用水量占總用水量超過60%。面對我國水資源短缺、時空分布極不均勻的現(xiàn)實，在全力保障農(nóng)業(yè)灌溉實現(xiàn)糧食豐產(chǎn)豐收的同時，持續(xù)提升農(nóng)業(yè)用水效率和效益勢在必行。
農(nóng)業(yè)用水如何“節(jié)流”？節(jié)水灌溉從工程、管理、機(jī)制、技術(shù)等各個方面入手，精打細(xì)算、細(xì)水長流。截至2023年底，全國高效節(jié)水灌溉面積達(dá)4.1億畝，全國農(nóng)業(yè)用水量從2014年的3869億立方米下降到2023年的3600多億立方米，耕地灌溉畝均用水量由402立方米下降到不足350立方米，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)從0.530提高到0.576。在有效支撐保障國家糧食生產(chǎn)實現(xiàn)“二十連增”的同時，灌溉用水總量實現(xiàn)零增長。
加強灌區(qū)改造 工程+農(nóng)藝雙管齊下
實施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程是節(jié)水灌溉的重點之一。近年來，我國持續(xù)加強灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化建設(shè)改造，先后實施東北節(jié)水增糧、華北節(jié)水壓采、西北節(jié)水增效、南方節(jié)水減排等區(qū)域規(guī)模化節(jié)水灌溉行動，大力推進(jìn)大中型灌區(qū)節(jié)水改造，不斷完善灌排工程體系，提升輸配水效率。
河套灌區(qū)是我國3個特大型灌區(qū)之一，耕地以渠道漫灌為主，在7級渠系運送過程中滲漏、蒸發(fā)等損失較重。去年以來，河套灌區(qū)對461公里骨干渠道進(jìn)行襯砌，襯砌率提高到50%以上，改善灌溉面積超400萬畝，灌溉效率提高、水分損耗減少，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)由2022年的0.478提高到0.527。
山東省德州市齊河縣抓住引黃灌區(qū)建設(shè)時機(jī)，自2019年起大力推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，將節(jié)水灌溉作為建設(shè)重點，推進(jìn)取水、輸配水、灌溉全過程深度節(jié)水。在成方連片的大戶農(nóng)田，安裝配套噴灌設(shè)施；在普通分散田塊，鋪設(shè)安裝灌溉管道。齊河縣胡官屯村一位種糧大戶流轉(zhuǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田里，去年由政府投資新建了噴灌設(shè)備。據(jù)介紹，過去大水漫灌時，澆一畝地需要80立方米的水，后來改用“小白龍”水帶后，用水量減少了，但需要用拖拉機(jī)提水，澆500畝地需要十幾人干10天以上，成本數(shù)萬元。如今的噴灌設(shè)備，每隔13米就有一個噴頭，覆蓋全部農(nóng)田，500畝地一個人不到一周時間就可以澆完。而且采用噴灌設(shè)備，一畝地只需要20—30立方米水，比以前節(jié)省了近三成。
噴灌裝備和滴灌裝備作為我國常用的兩大類節(jié)水灌溉裝備，較之傳統(tǒng)漫灌、畦灌，噴灌能省水20%至30%、滴灌能省水30%至50%。
今年7月，全國農(nóng)技中心舉辦的全國旱作節(jié)水增糧技術(shù)培訓(xùn)班在甘肅省金昌市召開。作為水資源短缺省份，甘肅農(nóng)業(yè)畝均水資源量為400立方米左右，僅為全國平均水平的四分之一。今年出臺的《甘肅省農(nóng)業(yè)節(jié)水方案（2024—2026年）》提出結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，在河西及沿黃灌區(qū)重點推廣膜下滴灌水肥一體化技術(shù)。到2026年，膜下滴灌水肥一體化技術(shù)為主的高效灌溉面積達(dá)到750萬畝。截至今年6月底，甘肅省灌溉區(qū)累計完成農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣1343.8萬畝，為節(jié)水增糧提供了技術(shù)支撐。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)水資源高效利用全國重點實驗室主任、中國工程院院士康紹忠撰文表示，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，農(nóng)業(yè)節(jié)水和高效用水形成了1100億立方米以上的年農(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(kuò)大、糧食連年豐收的前提下，農(nóng)業(yè)用水總量下降了300億立方米。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。
科技賦能 開啟“智慧”節(jié)水新模式
膜下滴灌、淺埋滴灌水肥一體化等技術(shù)的大面積應(yīng)用，離不開背后科技的研發(fā)與支撐?？到B忠表示，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。特別是大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿技術(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。
以數(shù)字孿生灌區(qū)為例，2022年底，水利部啟動了49處數(shù)字孿生灌區(qū)先行先試工作，加強灌區(qū)數(shù)字化、監(jiān)控自動化、調(diào)度智能化建設(shè)。 依托數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)，應(yīng)用遙感等“天地空”立體感知技術(shù)，運用來水、需水、輸配水等專題模型，強化閘站群優(yōu)化調(diào)度，春灌供水效率普遍提升10%以上，有效提升了水資源節(jié)約集約利用水平。
山東位山灌區(qū)是黃河第二大灌區(qū)，通過數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)，今年春灌期間，灌溉耕地畝均用水量降低約10立方米左右。據(jù)了解，位山灌區(qū)骨干渠系一共配置了有27套測站，27個測站的實時數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生灌區(qū)系統(tǒng)不僅能看到實時數(shù)據(jù)和監(jiān)控畫面，更重要的是能對灌區(qū)干渠系統(tǒng)輸配水過程進(jìn)行場景化動態(tài)模擬預(yù)演，建立起配水調(diào)度模型，幫助生成適合當(dāng)前灌季的配水調(diào)度方案。避免了過去憑經(jīng)驗配水造成的水資源浪費和用水不均衡現(xiàn)象。安徽淠史杭灌區(qū)是灌溉1000多萬畝農(nóng)田的特大型灌區(qū)，灌區(qū)的3865處監(jiān)測站點構(gòu)建起的立體感知網(wǎng)，將各地的降雨、各條渠道的輸水情況實時匯集到數(shù)字灌區(qū)系統(tǒng)上，能夠?qū)崟r在線地監(jiān)測到灌區(qū)的雨情、水情和農(nóng)情。
不僅是數(shù)字孿生，多種智慧系統(tǒng)在節(jié)水灌溉的領(lǐng)域有著亮眼表現(xiàn)。甘肅省張掖市在民樂縣三堡鎮(zhèn)組織實施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田智慧灌溉節(jié)水試驗示范項目，以智慧智能為方向，以按需灌水為基礎(chǔ)，以精準(zhǔn)控水為核心，由“物聯(lián)網(wǎng)控制中心+大數(shù)據(jù)云管理平臺+氣象監(jiān)測系統(tǒng)、苗情監(jiān)測系統(tǒng)、首部管理系統(tǒng)、田間系統(tǒng)”構(gòu)成，包括設(shè)施精細(xì)管理、土壤墑情監(jiān)測、智能水肥集成、無人化灌溉作業(yè)等功能。目前，項目內(nèi)大西洋品種馬鈴薯示范基地已灌水13輪次，較傳統(tǒng)灌溉每畝節(jié)水200-250立方米，預(yù)計畝均節(jié)水可達(dá)40%以上，畝均產(chǎn)量將由原來的2.5噸提高至3噸以上，產(chǎn)能平均提高40%，水資源利用率由50.3%提高到72%，畝均節(jié)本增效600元以上。
今年6月，水利部舉行的水利保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)情況新聞發(fā)布會上，水利部副部長朱程清表示，農(nóng)業(yè)節(jié)水要深化技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用，充分發(fā)揮全國100多處灌溉試驗站作用，加強灌溉制度的研究和應(yīng)用，指導(dǎo)灌區(qū)精準(zhǔn)供水和用水戶科學(xué)灌溉。圍繞灌溉用水智能調(diào)度、數(shù)字孿生灌區(qū)建設(shè)等領(lǐng)域，加快關(guān)鍵技術(shù)和裝備研發(fā)創(chuàng)新。建立“政產(chǎn)學(xué)研用”深度融合的節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新體系，加快先進(jìn)實用農(nóng)業(yè)節(jié)水科技成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。
加強農(nóng)業(yè)用水管理 推進(jìn)水權(quán)水價改革
今年5月1日，國務(wù)院頒布的《節(jié)約用水條例》正式施行，其中對于發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)、發(fā)展節(jié)水灌溉、支持和推動節(jié)水灌溉工程設(shè)施建設(shè)等節(jié)水措施明確提及，同時用水應(yīng)當(dāng)計量、用水實行計量收費等管理方式也被明確規(guī)范。
加強農(nóng)業(yè)用水管理，也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水“節(jié)流”的一個重要方面。在水利保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)情況新聞發(fā)布會上，朱程清表示，要全面落實取水許可管理，實施總量控制和定額管理。目前大中型灌區(qū)渠首全部實現(xiàn)了取水計量，對5萬畝以上的灌區(qū)基本實現(xiàn)了在線計量監(jiān)控，建立了國家和省級灌溉用水定額體系，國家層面已經(jīng)累計發(fā)布主要農(nóng)作物用水灌溉定額14項，覆蓋了88%以上糧食和85%以上油料作物?！豆?jié)約用水條例》明確，縣級以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)加強農(nóng)業(yè)灌溉用水計量設(shè)施建設(shè)。農(nóng)業(yè)灌溉用水暫不具備計量條件的，可以采用以電折水等間接方式進(jìn)行計量。
水權(quán)水價改革，是推進(jìn)用水管理的重要舉措。水權(quán)方面，按照灌溉用水定額明確用水權(quán)，實施總量控制，并且組建水權(quán)交易平臺，推進(jìn)灌溉用水戶間、區(qū)域間、行業(yè)間的水權(quán)交易。水價方面，自2016年啟動的農(nóng)業(yè)水價綜合改革，截至2023年底，全國累計實施面積超過9億畝。今年以來，水利部分兩批共確定46個灌區(qū)和縣（市、區(qū)）開展深化農(nóng)業(yè)水價綜合改革推進(jìn)現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)試點，區(qū)分不同灌區(qū)建設(shè)時間、取水方式和種植結(jié)構(gòu)等，推動投融資機(jī)制創(chuàng)新。按照新修訂的水利工程水價有關(guān)辦法，推行實施新的水價政策，建立農(nóng)業(yè)用水權(quán)制度，完善精準(zhǔn)補貼機(jī)制和節(jié)水獎勵機(jī)制。截至6月，試點合計落實國債、專項債、金融信貸、社會資本等72億元，其中金融和社會資本占比超過80%。
在水利部試點之一的山東省齊河縣豆腐窩灌區(qū)，2023年5月，大禹節(jié)水集團(tuán)投資4000萬元進(jìn)行了3萬畝的高效節(jié)水灌溉改造。經(jīng)過一季玉米的種植，數(shù)據(jù)顯示，改革前畝均用水70立方米，改革后降到50立方米；改革前用小白龍澆地，10畝地需要30個工時，改革后10畝地僅用5個小時；改革前畝產(chǎn)平均1550斤，改革后為1810斤。根據(jù)效益測算，農(nóng)業(yè)水價綜合改革后，采用玉米密植技術(shù)，水價由0.17元/立方米提高到0.32元/立方米，水費雖然增加了4.1元/畝，但通過政府補貼、節(jié)水獎勵，最終農(nóng)戶較改革前灌溉水費降低了5.4元/畝。同時，肥料費用基本持平，節(jié)約工時83%，畝產(chǎn)增收338元，實際綜合效益增加了181.9元/畝。切實增加的畝產(chǎn)與效益，成為提高農(nóng)戶節(jié)水意識、鼓勵農(nóng)戶主動發(fā)展節(jié)水灌溉的動力。
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