鄭世宗,黨秀英

(1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020;2.中國人民解放軍空軍94865部隊,浙江 杭州 310021)

1 問題的提出

2011年中央1號文件明確提出“突出加強農田水利等薄弱環(huán)節(jié)建設,把農田水利作為農村基礎設施建設的重點任務,大力發(fā)展民生水利”。浙江省委、省政府《關于加快水利改革發(fā)展的實施意見》也提出 “大力興修農田水利,全面提高農業(yè)旱澇保收穩(wěn)產高產能力”。浙江省水利廳陳川廳長撰寫《加快我省農田水利建設 為糧食安全和現代農業(yè)提供基礎保障》一文,系統(tǒng)分析了浙江省農田水利現狀及存在的問題,提出加強農田水利建設、提升農田水利保障能力的對策與措施,為新時期農田水利發(fā)展指明了方向?？萍紕?chuàng)新是推動農田水利事業(yè)的強大動力。面對農田水利重要的發(fā)展機遇,如何做好科技支撐與服務,保障浙江省農田水利事業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展,是新時期每位農田水利科技工作者應深入思考的問題。筆者結合多年從事農田水利科研的實踐,系統(tǒng)回顧了浙江省農田水利科技發(fā)展歷程及取得的進展,分析現狀科技創(chuàng)新存在的主要問題,并提出今后浙江省農田水利科技創(chuàng)新方向及研究重點。

2 浙江省農田水利科技發(fā)展現狀

為推進農田水利事業(yè)的發(fā)展,自20世紀50年代開始,浙江省有關科研單位就致力于相關農田水利適用技術的研究與推廣工作。1956—1957年,浙江省水利廳與浙江省農業(yè)科學研究所合作建立了杭州中心灌溉試驗站和寧波、金華、溫州、嘉興、蕭山等地方灌溉試驗站。1958年,成立了浙江省水利科學研究所(現浙江省水利河口研究院),內設水利土壤改良研究室,負責全省農田灌溉試驗研究,為浙江省農田水利科研工作奠定了良好的基礎。1975年,浙江省在全國率先引進國外的噴滴灌技術,并有計劃地開展試驗和推廣示范工作。

20世紀80年代,全省灌溉試驗站網基本形成,共有17個試驗站參與全省協(xié)作試驗研究,主要開展水稻需水量、經濟作物噴滴灌等研究,取得了大量有實用價值的試驗成果。此后,先后研制了射流式噴頭(1984年);開發(fā)生產了自應力鋼絲網水泥壓力管(1985年)、涂塑軟管 (1986年);開發(fā)了15個型號低揚程排灌泵站(1989年);開展了塑料波紋暗管排水試驗(1986年);圍繞雙季水稻開展節(jié)水高產灌溉制度、耐淹標準、排水技術等研究,總結提出水稻薄露灌技術 (1980—1989年)。進入20世紀90年代,全省大力開展以節(jié)水為重點的農田水利技術研究與推廣工作,研制推廣了旋轉式田間放水閥(1994年)、混凝土U型渠槽預制工藝及配套機械(1997年);試驗提出水稻無水層灌溉技術(1997年);開展微灌技術防治土壤鹽漬化研究 (1998年);開發(fā)應用了低壓薄壁塑料輸水管 (1997—1999年);開展有機污水生物處理回灌農田試驗研究(1999年)等[1]。

20世紀80—90年代,地處浙江省杭嘉湖平原的平湖市,通過技術創(chuàng)新發(fā)展低壓地下管道輸水技術,累計建成低壓地下輸水管道2 400 km,控制節(jié)水灌溉面積3.33萬hm2(45.5萬畝),占全市有效灌溉面積的96.8%,在全國率先基本實現農田灌溉地下管道化?；谡憬∧仙剿畮旃喔仍囼炚径嗄暝囼炈偨Y的水稻薄露灌溉技術,成為南方水稻節(jié)水灌溉技術的典型,與傳統(tǒng)水稻灌溉相比,節(jié)水1.5萬m3/hm2左右,已累計在全省應用推廣面積33.33萬hm2(500多萬畝),年節(jié)約用水5億m3以上,增加糧食產量約2.5億kg,創(chuàng)造出巨大的社會、經濟效益。

進入21世紀,面臨水資源日益緊張的形勢以及發(fā)展高效生態(tài)農業(yè)的現實需求,浙江省高度重視農田水利技術研究?；謴椭袛喽嗄甑墓喔仍囼灩ぷ?新建了包括浙江省灌溉試驗中心站、平湖、金清、永康重點站及20余個基層觀測點在內的浙江省灌溉試驗站網體系,為全省農田水利技術研究提供了良好平臺;結合“大型灌區(qū)節(jié)水續(xù)建與配套改造”、“農業(yè)綜合開發(fā)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造”、“千萬畝十億方節(jié)水工程”、“百萬畝噴微灌工程”等項目建設,大力開展節(jié)水工程技術的研究與應用,如針對水源環(huán)節(jié),結合設施農業(yè)特點研究提出雨水集蓄利用技術;針對渠系輸水環(huán)節(jié),研究推廣了新型混凝土U型槽和強綸纖維混凝土防滲技術、低壓變頻塑料管道灌溉技術等;針對田間用水環(huán)節(jié),在傳統(tǒng)噴微灌技術基礎上,先后研究推廣了經濟型噴微灌技術、特低水頭噴微灌技術,進一步豐富了噴微灌技術研究與實踐的內容。同時,積極開展非工程技術的研究與探索,研究制定了浙江省農業(yè)用水定額標準;開展水稻水肥耦合技術與節(jié)水高效灌溉制度研究,提出適應浙江省不同區(qū)域的水稻節(jié)水增效綜合技術模式;開展灌區(qū)農業(yè)用水定額管理試點探索,提出 “定額為準、計劃指導、計量控制、配水監(jiān)測、制度激勵”的定額管理應用模式[2];研究提出基于簡易量水檻的新型明渠實時量水裝置等。通過上述科技創(chuàng)新,浙江省農田水利研究進入了數量、質量與效益并重的良性發(fā)展新階段,提出和推廣應用了一大批與節(jié)水灌溉配套的工程、農業(yè)與管理節(jié)水技術,并初步形成了符合浙江實際的農田水利綜合技術體系與發(fā)展模式。

2000年至今,余姚市開始了經濟型噴微灌技術的研發(fā)、實驗示范及大面積推廣,通過優(yōu)化設計方法,降低工程造價50%以上。此項技術已推廣到山區(qū)竹筍、楊梅、板栗以及平原蜜梨、蔬菜、葡萄等作物,受益面積 0.25萬hm2(3.8萬畝);并推廣到兔、雞、鴨、豬等家禽養(yǎng)殖場降溫和防疫,面積達5萬m2,余姚市也成為浙江省南方地區(qū)推廣噴微灌面積最大的縣市之一。浙江省水利河口研究院結合浙江省重大科技攻關項目“高效生態(tài)農業(yè)節(jié)水增效綜合技術研究與應用”、國家農業(yè)綜合開發(fā)科技推廣項目,基于水肥耦合原理,以節(jié)水、增產和減排為目標,研究提出水稻節(jié)水增效綜合技術,在永康、平湖、路橋等地的水稻灌區(qū)累計推廣面積約3.33萬hm2(50萬畝),實現農業(yè)節(jié)水3 800多萬立方米,新增糧食產量1 300萬kg。

3 農田水利科技創(chuàng)新存在的主要問題

分析浙江省農田水利發(fā)展歷程,科技創(chuàng)新成為推動全省農田水利工程建設、發(fā)揮工程效益的重要支撐。然而,隨著新形勢對農田水利提出的更高要求,全省現狀農田水利科技支撐能力仍顯不足,表現為:

3.1 科研創(chuàng)新平臺有待進一步完善

目前,覆蓋全省的浙江省灌溉試驗站網為全省農田水利科技創(chuàng)新提供了良好的研究平臺。但是,分析現狀仍存在著:網絡體系不夠健全;站網建設與標準要求尚有差距;高層次人才短缺,地方試驗站的技術力量薄弱;尚未建立可持續(xù)的保障機制等問題。

3.2 與高效生態(tài)農業(yè)特征相適應的農田灌排技術仍有待進一步研究

高效生態(tài)農業(yè)是浙江省發(fā)展現代農業(yè)的具體實踐形式,具有“生態(tài)循環(huán)、經濟高效、優(yōu)質安全”特征。目前,全省農田灌排技術還是以追求作物節(jié)水、增產為目標,對其它如節(jié)能、節(jié)本、減排、減災等因素考慮較少,已不能完全適應高效生態(tài)農業(yè)的灌排要求。

3.3 農田水利新產品、新材料、新設備的研究與開發(fā)能力仍顯不足

特別是適應農業(yè)集約化要求的,體現節(jié)省勞力、提高生產效率、自動化程度高的農田水利新產品、新材料、新設備的研發(fā)能力明顯不足。

3.4 農田水利技術推廣應用力度不夠

目前,全省水利技術推廣機構(特別是基層)不夠健全,應用農田水利新技術的積極性不高,特別是地方推廣經費不足,導致農田水利新技術推廣工作的進展不快,成果轉化和推廣應用方面效果有待改善。

4 浙江省農田水利科技創(chuàng)新方向及發(fā)展重點

“十二五”期間,是浙江省全面建成小康社會及社會主義新農村以及實現農業(yè)農村現代化的重要時期。但是,農田水利建設滯后和管理薄弱是全省現代農業(yè)發(fā)展的軟肋,是農村基礎設施建設的短板。要實現未來農業(yè)用水總量基本不增長前提下提高農業(yè)綜合生產能力、保障全省糧食安全,農田水利發(fā)展仍面臨著巨大的建設與管理任務,需要在工程實踐中,加大科技攻關力度,努力實現水利科技新突破,表現為:①要從過去主要為農業(yè)生產服務轉變?yōu)檗r村經濟和社會發(fā)展服務;②要從過去支撐傳統(tǒng)的灌、排工程發(fā)展到現在的節(jié)水、排澇、治污等項目;③要從過去追求經濟效益為主發(fā)展為經濟效益、社會效益、生態(tài)效益多目標并重。以工程建設推動水利科技發(fā)展,以水利科技創(chuàng)新促進工程建設與管理。在農田水利科技創(chuàng)新目標上,不僅要著眼于提高農業(yè)用水利用效率和效益,同時要關注其生態(tài)環(huán)境影響;在技術路線上,要注重引進、創(chuàng)新及綜合集成;在研究方法上,要重視自然科學與社會科學的有機結合;在研究手段上,要充分體現傳統(tǒng)技術與現代高新技術的結合。

針對當前浙江省農田水利技術支撐的薄弱環(huán)節(jié),圍繞“十二五”農田水利建設重點需求,提出今后一段時期全省農田水利技術研究重點如下:

4.1 農田水利應用基礎研究

土壤水與作物關系問題的研究是農田水利研究的基礎,今后的研究應從均質走向非均質,從點的研究走向面(或區(qū)域)的研究,從理論研究推進到應用研究。進一步完善全省灌溉試驗站網絡研究平臺,提升開展應用基礎研究的能力與水平。針對由于灌溉排水規(guī)律的復雜、水資源日趨緊張、綜合利用供需矛盾的增加,應加強灌排自動化、3S、水情自動測報系統(tǒng)等技術的研究。加強節(jié)水灌溉新技術的節(jié)水增效機理研究。在排水控制澇漬方面,應繼續(xù)對明溝排水、暗管排水等開展研究,重點放在對田塊、區(qū)域的排水模數研究上。加強節(jié)水灌溉技術的尺度效應、生態(tài)環(huán)境效應研究,為區(qū)域節(jié)水評價提供科學依據。

4.2 適應于高效生態(tài)農業(yè)特征的農田灌排技術

在農田灌溉技術方面,結合高效生態(tài)農業(yè)特征,對糧食作物—水稻,需研究體現水肥高效利用、節(jié)水節(jié)能、減排減災的綜合灌溉技術;對經濟作物,需研究經濟實用、高效節(jié)能的灌溉技術及產品,能適應浙江農業(yè)生產模式、區(qū)域農業(yè)特征和農業(yè)經濟水平,并能夠大規(guī)模推廣應用。在農田排水技術方面,需結合河網平原特點,研究基于排澇、降漬、控污、減排多重目標的控制排水技術,全面提高全省平原河網區(qū)農田的防災抗災能力。

4.3 經濟作物節(jié)水高效灌溉制度

作物節(jié)水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入獲取最高效益而制定的灌溉方案。在灌區(qū)開展不同作物、不同生長條件下的耗水量研究,特別是隨著作物種植結構的調整,應加大對各種經濟作物的耗水量研究,尋求作物在不同生長環(huán)境條件下的節(jié)水高效變化規(guī)律 (特別是噴微灌模式下的需水規(guī)律和灌溉制度)。以此為基礎,制定灌區(qū)在不同的供水、氣象、農藝、管理等條件下的節(jié)水高效灌溉用水方案,采用現代化手段進行灌區(qū)實時灌溉預報,指導農民進行灌溉。

4.4 農田水利技術標準

現有農田水利技術標準大多數為傳統(tǒng)農業(yè)的農田水利建設管理服務的,不能完全適應現代農業(yè)的農田水利建設管理需要。應根據新的社會需求,從經濟、社會、環(huán)境、生態(tài)和水資源的持續(xù)高效利用等研究制定適應新的農田水利技術標準,以規(guī)范高效生態(tài)農業(yè)的農田水利建設管理。特別是當前急需針對農業(yè)“兩區(qū)”(糧食生產功能區(qū)和現代農業(yè)園區(qū))建設要求,研究和制定浙江省農業(yè)“兩區(qū)”農田水利建設與管理標準,以提高農田水利服務農業(yè)“兩區(qū)”的能力和水平。

4.5 農業(yè)節(jié)水關鍵設備、產品及材料的產業(yè)化

考慮到高效節(jié)水灌溉適應了農業(yè)生產向高效集約化經營發(fā)展的趨勢,是今后全省農田水利發(fā)展的重點,因此,今后需大力開展節(jié)省勞力、生產效率高、自動化程度高的高效節(jié)水灌溉機具研究、開發(fā)和產業(yè)化。如經濟實用、高效節(jié)能的噴灌、微灌設備及產品;渠道防滲襯砌機具;灌溉自動化控制設備等。

[1]蔣屏,曾瑞勝.浙江省農田灌溉發(fā)展綜述[J].浙江水利科技,2000(6):1-3.

[2]鄭世宗,賈宏偉,趙曉波.浙江省農業(yè)用水定額管理試點工作總結報告 [R].杭州:浙江省水利河口研究院,2010.