時間：2021-09-28來源：
2019年9月18日，習(xí)近平總書記在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會講話中提出，推進(jìn)水資源節(jié)約集約利用，要堅持以水定地、以水定產(chǎn)，大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。2020年6月10日，習(xí)近平總書記在寧夏考察時再次提出農(nóng)業(yè)要節(jié)水化，要調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。大中型灌區(qū)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍和保障國家糧食安全的重要基礎(chǔ)，為中國人把飯碗牢牢端在自己手里作出了重要貢獻(xiàn)。同時，大中型灌區(qū)也是主要的用水和耗水部門，約占全國農(nóng)業(yè)灌溉用水總量的65%。
針對灌區(qū)現(xiàn)代化改造和黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)系，以及如何通過加快灌區(qū)現(xiàn)代化改造與節(jié)水技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的問題，近日本刊專訪了中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授康紹忠。
康紹忠：黃河是中華民族的母親河，承擔(dān)著全國12%的人口、15%的耕地和沿河50多座大中城市的供水任務(wù)。同時還擔(dān)負(fù)著引黃濟(jì)青、引黃入冀補(bǔ)淀、甘肅景泰民調(diào)等向流域外調(diào)水的任務(wù)。但是，黃河流域水資源緊缺，且時空分布嚴(yán)重不均，2019年降水量496.9mm，水資源總量797.5億m3，多年人均和耕地畝均水資源占有量分別為905m3和381m3，僅為全國平均水平的39%和20%。黃河流域地表水開發(fā)利用率和消耗率已達(dá)86%和71%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國際公認(rèn)的40%的水資源開發(fā)生態(tài)警戒線。
特別是近年來人類活動和氣候變化對黃河徑流產(chǎn)生了重大影響，如上中游的梯田、淤地壩、退耕還林還草等措施使得黃河徑流量顯著減少。據(jù)有關(guān)研究表明，黃土高原大規(guī)模的植被恢復(fù)，相應(yīng)的植被耗水增加31億m3/a。制定黃河流域“八七”分水方案時的基準(zhǔn)徑流量為580億m3，而在1956—2000年期間的平均徑流量下降到535億m3，1956—2016年期間的平均徑流量僅490億m3。
黃河可分配利用的水資源量越來越少，而流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)發(fā)展和環(huán)境變化對水量分配提出了新的要求，水資源保障形勢嚴(yán)峻。據(jù)水利部黃河水利委員會估計，2050年黃河流域在充分挖掘節(jié)水潛力的情況下，正常年份的水資源缺口仍將在130億m3左右。進(jìn)一步節(jié)水是黃河流域治理和保護(hù)的重要方向，對于推進(jìn)流域生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。
黨中央、國務(wù)院歷來高度重視灌區(qū)建設(shè)與發(fā)展，近年中央一號文件和《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018—2022年）》明確要求把實施大中型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造作為一項重要任務(wù)；“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要也提出“推進(jìn)大中型灌區(qū)節(jié)水改造和精細(xì)化管理”。黃河流域水資源緊缺，水土資源不適配，“水缺”比“地少”更為嚴(yán)重。干旱缺水已成為黃河流域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的剛性約束，挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻，灌區(qū)節(jié)水與現(xiàn)代化改造對促進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展意義重大。
康紹忠：灌區(qū)是我國最重要的公益性基礎(chǔ)設(shè)施，是國家糧食安全與農(nóng)產(chǎn)品有效供給的命脈，也是山水林田湖草沙系統(tǒng)治理和鄉(xiāng)村振興的重要支撐。黃河流域的灌區(qū)分布較廣，目前一些灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施老化失修，特別是灌溉“最后一公里”問題突出；灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平不高，可持續(xù)發(fā)展的水平還較低。存在的問題和難點主要有以下幾方面：
除此之外，科技創(chuàng)新支撐灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的能力不足，農(nóng)民人均耕地少、農(nóng)業(yè)組織化程度低、技術(shù)落后，也在一定程度上制約著黃河流域灌區(qū)現(xiàn)代化的推進(jìn)和高質(zhì)量發(fā)展。
黃河流域灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造及節(jié)水技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用應(yīng)做好五方面工作
康紹忠：建議做好五方面的工作。
一是把以水定需和黃河流域內(nèi)確保糧食安全與農(nóng)產(chǎn)品有效供給的水資源保障紅線有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)。實施全流域藍(lán)綠水統(tǒng)一配置，由用水管理轉(zhuǎn)變?yōu)楹乃芾恚茖W(xué)確定不同省（自治區(qū)）、市、縣和不同灌區(qū)的剛性耗水指標(biāo)，實現(xiàn)流域耗水總量和區(qū)域耗水強(qiáng)度雙控制，通過耗水強(qiáng)度（ET）或者水生產(chǎn)力與水效益控制倒逼灌區(qū)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用，調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)。灌區(qū)現(xiàn)代化改造應(yīng)順應(yīng)自然規(guī)律，根據(jù)水資源稟賦，科學(xué)確定灌區(qū)面積規(guī)模，做到適水發(fā)展和量水生產(chǎn)，實現(xiàn)水土資源空間適配，促進(jìn)水資源可持續(xù)利用。黃河流域大中型灌區(qū)現(xiàn)代化改造要分類施策：中游寧蒙河套灌區(qū)，節(jié)水改造要適度，需要充分考慮大規(guī)模節(jié)水對寧夏沙湖、內(nèi)蒙古烏梁素海等濕地生態(tài)環(huán)境的影響，特別是對濕地補(bǔ)水和區(qū)域土壤水鹽平衡的影響；下游引黃灌區(qū)應(yīng)充分關(guān)注土壤鹽堿化和水沙平衡問題；上游高揚(yáng)程提水灌區(qū)是我國大型灌區(qū)中較為特殊的一種類型，提水揚(yáng)程高、水價成本高、種植業(yè)產(chǎn)出低、農(nóng)民水費承受能力差，具有其特殊性，要深度節(jié)水、極限節(jié)水，建立深度節(jié)水和極限節(jié)水的標(biāo)準(zhǔn)體系，大規(guī)模提高灌溉用水效率；汾渭平原灌區(qū)應(yīng)以實現(xiàn)多灌區(qū)聯(lián)網(wǎng)和水資源聯(lián)合調(diào)度為重點，提高區(qū)域整體應(yīng)對特殊干旱的能力。
二是加大灌區(qū)現(xiàn)代化改造和高效節(jié)水技術(shù)推廣的投入，搞好以完善工程配套和水量監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為中心的灌區(qū)現(xiàn)代化改造和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)及節(jié)水技術(shù)的推廣應(yīng)用。加強(qiáng)現(xiàn)有大中型灌區(qū)骨干工程續(xù)建配套與節(jié)水改造、大中型灌排泵站更新改造，推進(jìn)建設(shè)灌區(qū)水量監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。加強(qiáng)田間節(jié)水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，建設(shè)旱澇保收高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗旱能力和綜合生產(chǎn)能力。除了內(nèi)蒙古河套灌區(qū)續(xù)建配套和現(xiàn)代化改造項目外，建議把河套灌區(qū)32.27萬hm2鹽堿地改良和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)工程列入國家專項建設(shè)規(guī)劃。河套灌區(qū)特殊的立地條件使高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)改造難度增大，需要一體化實施土地整治、灌排配套、節(jié)水灌溉、鹽堿地改良等，才能取得好的效果，但目前國家高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)僅為每畝1200元，不能滿足需求。建議國家加大對河套灌區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)支持力度，并把現(xiàn)有1200元/畝的標(biāo)準(zhǔn)提高到3500元/畝，實現(xiàn)一步到位、旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、長久受益。
三是加強(qiáng)體制機(jī)制建設(shè)，健全黃河流域灌區(qū)節(jié)水補(bǔ)償機(jī)制和水權(quán)交易市場。盡快出臺黃河流域灌區(qū)節(jié)水指導(dǎo)意見，拓展黃河流域現(xiàn)有灌區(qū)水權(quán)交易試點范圍，搭建灌區(qū)水權(quán)交易平臺，探索構(gòu)建黃河流域不同灌區(qū)間的水權(quán)交易機(jī)制。實施黃河流域灌區(qū)引退水的在線監(jiān)測，建立流域內(nèi)灌區(qū)用水監(jiān)測預(yù)警機(jī)制，開展灌區(qū)節(jié)水行動，激勵廣大民眾參與到灌區(qū)用水、管水、節(jié)水中來。
四是大力推廣與農(nóng)藝農(nóng)機(jī)技術(shù)配套的先進(jìn)實用節(jié)水技術(shù)，特別是能讓農(nóng)民受益的節(jié)水增效技術(shù)。分區(qū)域規(guī)模化推進(jìn)高效節(jié)水灌溉發(fā)展，加快糧食主產(chǎn)區(qū)、嚴(yán)重缺水區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)，改進(jìn)灌溉方式，推廣管道輸水、噴微灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，建立與高效節(jié)水灌溉先進(jìn)設(shè)施相適應(yīng)的節(jié)灌高效種植模式。建立健全灌區(qū)土壤墑情監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，掌握作物需水規(guī)律和土壤墑情變化，實施測墑節(jié)灌。大力推廣作物調(diào)虧灌溉、非充分灌溉、根系分區(qū)交替灌溉等技術(shù)，大幅度提高灌溉水的生產(chǎn)效率。大力發(fā)展作物水肥一體化技術(shù)，促進(jìn)節(jié)水減肥提質(zhì)增效和綠色發(fā)展。在果樹、蔬菜和經(jīng)濟(jì)作物中大力推廣節(jié)水調(diào)質(zhì)高效灌溉技術(shù)和模式。
康紹忠：如果從更具體、更基礎(chǔ)的角度來看，未來應(yīng)該圍繞農(nóng)業(yè)需耗水對變化環(huán)境的響應(yīng)規(guī)律解析、非常規(guī)水源開發(fā)和農(nóng)業(yè)水網(wǎng)安全與節(jié)能方法創(chuàng)新、面向生態(tài)健康的高水效農(nóng)業(yè)模式創(chuàng)建等關(guān)鍵科學(xué)問題和核心關(guān)鍵技術(shù)，重點突破作物生命需水過程與多要素協(xié)同調(diào)控、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色高效用水技術(shù)與裝備、農(nóng)業(yè)水網(wǎng)系統(tǒng)智慧管控、非常規(guī)水源開發(fā)與安全高效利用、區(qū)域水土資源適配與高水效農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵核心技術(shù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高效用水重大科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新和突破，全面提升灌區(qū)現(xiàn)代化和節(jié)水化水平。
一是聚焦作物生命需水生理機(jī)制與高通量表型診斷技術(shù)研究。以大中型灌區(qū)為重點，研究基于電磁學(xué)與光譜學(xué)的作物形態(tài)、生理與生化表型參數(shù)無損原位監(jiān)測方法，搭建基于遙感、高光譜、大數(shù)據(jù)與人工智能的多尺度作物水分信息高通量表型診斷技術(shù)與機(jī)器人平臺，突破融合遙感、高光譜、大數(shù)據(jù)與人工智能的作物水分高通量表型技術(shù)瓶頸；研究基于不同生育期冗余-補(bǔ)償效應(yīng)理論的作物高效用水多目標(biāo)最優(yōu)調(diào)控方法，開發(fā)面向未來不同氣候情景和種植模式的作物水碳氮代謝與品質(zhì)定向調(diào)控技術(shù)，開發(fā)有利于改善作物根域微生境與提高資源利用效率的綜合調(diào)控技術(shù)和靶向立體調(diào)控新產(chǎn)品，引領(lǐng)作物生命需水與節(jié)水調(diào)質(zhì)理論發(fā)展，服務(wù)灌區(qū)節(jié)水高效優(yōu)質(zhì)綠色發(fā)展的重大需求。
二是聚焦現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色高效節(jié)水灌溉新裝備、新材料、新制劑等開展重大關(guān)鍵核心技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)。擺脫我國壓力調(diào)節(jié)材料、大口徑管材、壓力補(bǔ)償灌水器、高含沙條件大功率高揚(yáng)程水泵、比例精準(zhǔn)施肥泵、電磁閥和低耗電動閥等設(shè)備及其快速設(shè)計方法和制造工藝等農(nóng)業(yè)節(jié)水關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)涉及的核心技術(shù)和材料主要依賴進(jìn)口的狀況，整體提升我國農(nóng)業(yè)綠色高效用水裝備、材料與制劑企業(yè)的自主研發(fā)水平和國際影響力。黃河水滴灌技術(shù)對解決黃河流域水資源短缺有重大作用和應(yīng)用潛力，但還需要進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化和模式化。我國灌區(qū)土壤水、熱、鹽原位同步監(jiān)測技術(shù)與設(shè)備也需要進(jìn)一步提高精度和穩(wěn)定性；灌區(qū)輸配水全程量-測-控技術(shù)及設(shè)備中，目前國內(nèi)輸配水模擬仿真軟件均為國外壟斷，渠道測流控制技術(shù)（超聲波測流技術(shù)、水流信息視頻解譯方法、全渠道控制系統(tǒng)等）仍然有不少技術(shù)瓶頸，難以有效解決灌區(qū)水量量測和監(jiān)控實踐中灌溉渠道結(jié)構(gòu)多樣、漂浮物較多、多泥沙淤泥阻水等問題。這些問題的解決對全面提升灌區(qū)現(xiàn)代化和節(jié)水技術(shù)應(yīng)用水平具有十分重要的意義。
三是聚焦農(nóng)業(yè)水網(wǎng)智慧建造與管控。農(nóng)業(yè)水網(wǎng)是國家水網(wǎng)的重要組成部分，而灌區(qū)灌溉渠（管）網(wǎng)則是農(nóng)業(yè)水網(wǎng)的主要載體。建議在缺水區(qū)域和有條件的灌區(qū)，試點灌溉渠網(wǎng)改管網(wǎng)，實現(xiàn)灌溉供水自來水管網(wǎng)化。農(nóng)業(yè)水網(wǎng)系統(tǒng)管控逐漸向信息化與智慧化方向發(fā)展，基于天—空—地一體化的水信息和作物表型同步監(jiān)測技術(shù)是農(nóng)業(yè)水網(wǎng)智慧管控的重要基礎(chǔ)，大尺度農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)的快速發(fā)展以及渠道輸配水過程的自動監(jiān)測與控制技術(shù)的突破加速了智慧灌溉水網(wǎng)構(gòu)建的進(jìn)程。需要進(jìn)一步系統(tǒng)研究農(nóng)業(yè)水網(wǎng)復(fù)雜水動力學(xué)行為與精準(zhǔn)模擬模型系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)水網(wǎng)智慧管控決策平臺；創(chuàng)新面向多水源、多用戶、多目標(biāo)的農(nóng)業(yè)水網(wǎng)輸配水運(yùn)行優(yōu)化模型與復(fù)雜動態(tài)配水群決策理論，建立農(nóng)業(yè)水信息互聯(lián)互通與灌溉動態(tài)調(diào)配決策體系，以及農(nóng)業(yè)水網(wǎng)系統(tǒng)實時感知-智能認(rèn)知-智慧決策綜合平臺。
四是聚焦非常規(guī)水源開發(fā)與安全高效利用。需要進(jìn)一步研究非常規(guī)水源時空分布與利用潛力，建立考慮地下水補(bǔ)給和生態(tài)基流需求的分布式雨水資源化潛力模型，明確雨水資源化潛力空間分布格局；研究缺水地區(qū)農(nóng)村廢污水、微咸水、海水、灌區(qū)退水等非常規(guī)水源的量質(zhì)時空分布特征，探索典型區(qū)域非常規(guī)水源利用的環(huán)境效應(yīng)與動態(tài)互饋機(jī)制；開發(fā)出非常規(guī)水源農(nóng)業(yè)安全利用技術(shù)與灌排協(xié)同調(diào)控工程模式。
五是聚焦灌區(qū)水土資源適配與高水效農(nóng)業(yè)布局。探索水資源剛性約束下的水土資源適配理論和水-土-氣-生態(tài)系統(tǒng)耦合機(jī)制與結(jié)構(gòu)解析方法，探索基于水資源稟賦和氣候變化特征的高水效農(nóng)業(yè)布局優(yōu)化理論和方法體系，促進(jìn)不同區(qū)域高水效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
針對黃河流域灌區(qū)現(xiàn)代化改造和節(jié)水技術(shù)應(yīng)用，需要研究流域農(nóng)業(yè)水資源承載力和水土資源適配性，未來氣候變化和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下保障流域糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的農(nóng)業(yè)用水安全紅線，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全過程節(jié)水潛力評價模型，為水資源剛性約束下實現(xiàn)以水定產(chǎn)、以水定地、適水發(fā)展和科學(xué)調(diào)控提供依據(jù)；構(gòu)建食物、能源、水、生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)模擬與優(yōu)化模型，提出黃河流域不同灌區(qū)間整體用水效率提升的農(nóng)業(yè)節(jié)水化統(tǒng)籌優(yōu)化調(diào)控方案；創(chuàng)建流域上、中、下游不同類型灌區(qū)的高質(zhì)量發(fā)展樣板區(qū)；以大型灌區(qū)為重點，以提高有限水資源在區(qū)域產(chǎn)業(yè)間配置效率和效益為目標(biāo)，創(chuàng)新不同灌區(qū)間水權(quán)交易的新機(jī)制，促進(jìn)黃河流域灌區(qū)現(xiàn)代化和高質(zhì)量發(fā)展。
