李志軍 蔡煥杰 胡笑濤 張富倉

（西北農林科技大學旱區(qū)農業(yè)水土工程教育部重點實驗室 陜西 楊凌 712100；中國旱區(qū)節(jié)水農業(yè)研究院 陜西 楊凌 712100）

近年來，隨著我國水資源的日益緊缺，農業(yè)用水比例下降，相應的農業(yè)結構、作物布局和耕作栽培技術均發(fā)生了較大變化，傳統(tǒng)的僅僅追求單產最高的豐水高產型農業(yè)正在向節(jié)水高效優(yōu)質型農業(yè)轉變，作物灌溉也由傳統(tǒng)的豐水高產型灌溉向節(jié)水優(yōu)產型非充分灌溉轉變[1]。陜西省地處干旱半干旱及半濕潤地區(qū)，農業(yè)灌溉方式、灌溉技術和種植結構變化較大，面臨著節(jié)水灌溉技術研究及推廣應用中的諸多共性問題，所以分析研究灌溉試驗中存在的問題及解決方法，并盡快開展相關研究，對加快陜西省節(jié)水農業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)環(huán)境資源的協(xié)調與社會進步具有重要意義。

1 陜西省節(jié)水灌溉試驗研究的現(xiàn)狀

陜西省最早系統(tǒng)性的開展灌溉試驗研究是在1953年，在各大灌區(qū)及陜北榆林、延安，陜南的漢中、安康等氣候、作物種植結構差異較大的特征地區(qū)建設了15個試驗站，結合全國的灌溉試驗研究，開展了作物需水量、作物的適宜土壤水分、灌溉制度、灌水技術以及地下水利用等方面的試驗觀測工作，并在灌區(qū)用水管理方面，開始根據(jù)供水和需水的預報，編制灌區(qū)用水計劃，取得了許多重要的成果[2]。20世紀80年代后，由于灌區(qū)體制改革、試驗站管理不到位以及經費等方面的原因，全省協(xié)同灌溉試驗研究工作沒有持續(xù)開展。一直以來，陜西省灌溉試驗中心站依托西北農林科技大學農業(yè)水土工程研究平臺，立足陜西，面向我國西北干旱與半干旱地區(qū)，在旱區(qū)作物高效用水生理調控、低壓滴灌、山地灌溉、農業(yè)虛擬水與作物水足跡演變、渠道防滲抗凍脹與量水技術等方面進行了大量的理論研究和技術創(chuàng)新，為陜西節(jié)水灌溉試驗研究提供了較好的技術及人才支撐。

2 陜西省節(jié)水灌溉試驗研究存在問題

從全國范圍來看，盡管節(jié)水農業(yè)技術研究已經取得了重要進展，但在不同地區(qū)和情況下，推廣應用中仍存在諸多重要的瓶頸，主要表現(xiàn)為：缺乏不同灌溉分區(qū)節(jié)水農業(yè)發(fā)展的基礎數(shù)據(jù)資料積累和對農業(yè)用水狀況的有效監(jiān)測與控制；從純基礎到應用層面的應用基礎研究還不充分：信息化技術應用水平較低，農業(yè)節(jié)水管理的信息采集、傳輸?shù)目煽啃圆畹萚3]。通過對陜西省的灌溉試驗研究進行分析，主要存在以下四個方面的問題。

2.1 未進行長系列、系統(tǒng)性、代表性的節(jié)水農業(yè)基礎數(shù)據(jù)采集

進行節(jié)水灌溉研究需要長系列的灌溉農業(yè)基礎數(shù)據(jù)作為支撐。長期以來，由于陜西省灌溉試驗站網(wǎng)還沒有建立和運行，陜西省當前的數(shù)據(jù)觀測基本上是局限于各相關單位課題及項目研究的需要，項目一結束數(shù)據(jù)就停止觀測，數(shù)據(jù)量小，更未形成長時間的數(shù)據(jù)系列，區(qū)域代表性差。另外，數(shù)據(jù)觀測和采集方法不統(tǒng)一，主要數(shù)據(jù)觀測儀器型號規(guī)格不同，數(shù)據(jù)觀測的標準化、規(guī)范化程度較差。在灌溉農業(yè)數(shù)據(jù)采集的作物選擇上，當前陜西省能查到的數(shù)據(jù)，基本上是各單位根據(jù)各自承擔任務的需要而選擇的試驗作物，數(shù)據(jù)采集點、采集時間、采集項目等的選擇，都無法代表陜西省主要特征氣候區(qū)域內的代表性作物，這樣導致的結果是，無法進行長系列、規(guī)律性的研究與分析，更無法代表區(qū)域內灌溉農業(yè)所涉及的氣候、作物、管理及經濟效益水平。

2.2 非充分灌溉條件下的作物需水規(guī)律及非充分灌溉制度研究不夠全面和深入

隨著大量新技術的開發(fā)與應用，農田灌溉條件已發(fā)生了很大的變化。灌溉基礎設施不斷得到完善，特別是噴灌和微灌技術的應用，使農田供水和用水過程發(fā)生了質的變化。另外，過去占主導地位的糧食作物的種植比例在大幅度下降，而經濟作物和飼料作物的比例則在不斷增加，作物種植結構也更趨于多元化。近年來，陜西省經濟林果面積有了很大的增長，2012年水果種植面積達1327.4萬畝，是1978年的12倍，總產量達940.2萬t，是1978年的42倍，其中，蘋果業(yè)種植面積全國第一，蔬菜、茶葉、蠶桑、中藥材、花卉等區(qū)域特色產業(yè)種植面積也有了很大增長。種植結構的變化，使當?shù)氐男杷疇顩r發(fā)生了較大變化，但對這些種植結構新成員的需水規(guī)律及灌溉管理技術還未進行深入細致的研究，缺乏基本的具有指導性、可操作性的非充分灌溉制度及技術實施方案。

2.3 不同節(jié)水灌溉技術灌溉效應對比、技術集成等還缺乏系統(tǒng)性研究

經過近30多年的研究發(fā)展，我國已初步建立了較為完備的節(jié)水灌溉技術儲備，但對于陜西省來說，不同節(jié)水灌溉技術對不同地區(qū)的適用性研究及幾種技術的對比應用效益研究還未得到系統(tǒng)性的開展，使得各地在節(jié)水灌溉技術選擇上存在盲目性和隨意性；而且各灌區(qū)技術應用程度較低，節(jié)水灌溉技術的有機集成還未成體系，特別是節(jié)水灌溉技術、農藝節(jié)水技術和用水管理技術組裝配套應用后的整體效益難以發(fā)揮，且在各單項技術之間缺乏有機的連接和集成，缺乏適宜于不同氣候區(qū)域及水土條件的節(jié)水農業(yè)標準化技術集成體系和高效應用模式，導致節(jié)水農業(yè)技術體系的整體效益難以發(fā)揮，這方面相關研究不夠系統(tǒng)和全面。

2.4 節(jié)水灌溉新技術推廣及應用體制還未形成，服務體系不健全

近年來，我國已經初步形成了適合不同類型區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的工程技術模式，節(jié)水灌溉技術有較大面積的推廣應用，但節(jié)水灌溉新技術推廣及應用體制還未形成。由于灌區(qū)實行水費收入與效益掛鉤，又沒有專門的技術推廣資金，不能調動管理單位節(jié)水的積極性，節(jié)水灌溉技術推廣在灌區(qū)存在阻力。另外，沒有建立專門的節(jié)水灌溉技術推廣體系，導致節(jié)水灌溉技術知識不普及，培訓工作滯后，技術隊伍單薄，推廣技術的措施單一。對于技術推廣中存在的問題研究不夠深入，缺乏具體的改進措施。

3 開展陜西省灌溉試驗研究的幾點建議

3.1 盡快開展節(jié)水農業(yè)基礎數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測

節(jié)水農業(yè)基礎數(shù)據(jù)是反映陜西省當前節(jié)水農業(yè)發(fā)展狀況的重要依據(jù)，是評定區(qū)域節(jié)水農業(yè)發(fā)展效果及效益的重要指標，所以必須建設全省灌溉試驗站網(wǎng)體系，由陜西省的中心站、重點站，采用統(tǒng)一的標準，在各農業(yè)生態(tài)區(qū)域范圍內選擇若干基礎數(shù)據(jù)采集點，定期采集節(jié)水農業(yè)相關的灌溉水量，灌水次數(shù)，農業(yè)氣象等基礎數(shù)據(jù)，進一步分析計算作物水分利用效率、灌溉水利用系數(shù)、灌溉投入產出效率等方面的指標，以反映代表區(qū)域的水資源利用狀況和灌溉農業(yè)生產水平，為區(qū)域水資源利用規(guī)劃及有關政策法規(guī)的制定和管理提供服務。

3.2 開展全省各特征區(qū)域的作物需水規(guī)律及非充分灌溉制度的協(xié)作研究

全省應采用統(tǒng)一協(xié)作試驗方案，由中心站組織各重點站對氣候特征地區(qū)的主要農作物、規(guī)模種植的經濟作物及林、果作物開展定位研究，系統(tǒng)確定新的品種、新的灌溉模式及較高的產量水平下作物的需水量及需水規(guī)律，以及相關的優(yōu)化灌溉制度、灌溉控制指標、作物水分生產函數(shù)等項目進行研究。進行主要糧食作物限水條件下的灌溉控制指標研究，建立陜西省代表區(qū)域的適用于主要糧食作物的非充分灌溉制度及田間標準技術操作規(guī)范，為高效用水技術措施及綜合技術模式的制定，提供必要的基礎數(shù)據(jù)資料。開展高效設施農業(yè)主要經濟作物需水量、需水規(guī)律制度研究，為設施農業(yè)發(fā)展和灌溉用水管理提供基礎參考資料。

3.3 開展不同節(jié)水灌溉技術灌溉效應研究及節(jié)水灌溉信息化與智能控制技術配套研究

隨著陜西省近幾年水利重點縣高效節(jié)水灌溉項目的實施，高效節(jié)水灌溉面積逐年加大，同時對灌區(qū)及設施的信息化管理業(yè)提出了較高要求，有必要結合陜西省各灌區(qū)主要作物、水源條件，在不同代表性區(qū)域開展節(jié)水地面灌、噴微灌等灌溉技術的節(jié)水效應試驗，以及不同節(jié)水灌溉技術組合的節(jié)水效應及其作物生理生態(tài)指標變化試驗。要針對目前大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀，在重點研究當前較先進的節(jié)水灌溉設施的選擇與使用、高效節(jié)水灌溉新技術與灌溉用水科學管理的單項技術的同時，再研究這些技術要素之間的最優(yōu)組合方式，并進一步集成現(xiàn)代信息技術、傳感器技術、智能控制等技術，開展農業(yè)用水基礎數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡與共享、作物需水信息感知、渠系水情信息監(jiān)測與智能輸配水、大田作物及設施農業(yè)精量灌溉控制等技術的研究和應用。

3.4 加強節(jié)水灌溉新知識、新技術的傳播與推廣

陜西現(xiàn)已發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積1322萬畝，但低壓管灌、噴灌、微灌及其他節(jié)水技術所占面積僅451萬畝，高效節(jié)水灌溉的推廣仍較為緩慢，需要充分研究節(jié)水灌溉技術推廣中的體制、資金以及技術人員培訓問題。建立以灌溉試驗站網(wǎng)為基礎的節(jié)水灌溉技術推廣體系，將新的節(jié)水灌溉知識與技術，以及結合當?shù)貙嶋H開發(fā)的農業(yè)節(jié)水新措施與模式，如節(jié)水耐旱品種、節(jié)水高效灌溉制度、節(jié)水灌溉綜合技術等，在試驗站所在地區(qū)進行示范、推廣，指導和促進當?shù)毓?jié)水農業(yè)的健康發(fā)展[4]。

4 結語

開展全省節(jié)水灌溉試驗協(xié)作研究需要分析存在的問題，確定試驗研究的目的和任務，重點是建立組織合理、職責明確、運行穩(wěn)定的灌溉試驗站網(wǎng)體系，同時必須有技術人員、運行及試驗經費的充分保障，這需要長期的規(guī)劃和公共財政的大力支持。陜西水利

[1]康紹忠.關于建設國家節(jié)水灌溉試驗與監(jiān)測網(wǎng)絡的建議[J].中國農村水利水電,2002（12）：18-22.

[2]李志軍,胡笑濤,蔡煥杰等.陜西省灌溉試驗站網(wǎng)建設存在問題及建議[J].陜西水利,2013（6）：165-166.

[3]吳普特,馮浩,牛文全,趙西寧.現(xiàn)代節(jié)水農業(yè)技術發(fā)展趨勢與未來研發(fā)重點[J].中國工程科學,2007（2）：12-18.

[4]段愛旺,肖俊夫,孫景生.灌溉試驗站網(wǎng)建設與試驗研究[M].黃河水利出版社,2005。