譜寫旱作節水農業發展新篇章
《》2020年7月3日
編者按
我國旱作耕地面積超過10億畝，約占耕地總面積的一半。干旱缺水已成為農業可持續發展的“硬約束”。大力發展旱作農業，是建設現代農業、促進農業綠色發展的必由之路。黨的十八大以來，農業農村部按照大力推進生態文明建設、建設節水型社會的要求，牢固樹立“節水增產、節水增效”的理念，綜合運用工程、設施、農藝、農機、生物、管理等措施，提高水資源利用效率，增強農業防旱抗旱能力，探索在主要作物上量水生產，推動旱作節水農業不斷向前發展。現選取甘肅、寧夏、河南三省（區）節水農業典型經驗以饗讀者。
水善利萬物 節用惠千秋
——我國旱作節水農業不斷創新發展
本報記者 顏旭
夏日的午后，驟雨初歇。天津市西青區辛口鎮鄭莊子村村民周俊友，站在自家的溫室大棚前，喜不自禁。他指著大棚前的一個集雨水窖興奮地說：“今天雨下得時間不長，但水窖還是存下了20立方米的雨水。如果下得再長一些，這個水窖就可以裝滿100立方米的雨水，一年澆灌用水都不用發愁！”
周俊友家的這個集雨水窖長56米、寬3.15米、深1.1米，里面放置了一個軟體集雨裝置。記者了解到，該裝置是由高分子“合金”織物復合材料制成，高強度、耐拉伸、柔韌性好，還耐酸、耐鹽堿，使用壽命長達10年以上。這種軟體水窖還有一個更大的優點──它建在設施農業閑置空地上，不用磚石水泥，不破壞耕地，環保綠色。
綜合技術持續發力
了解這一水窖的由來，要把目光轉向2017年。當時全國農業技術推廣服務中心創新集成了軟體集雨窖與水肥一體化技術，開辟了節水農業的新模式和新路徑。軟體集雨水窖不用硬化土地，相比于傳統水泥建成的集雨窖，成本大大降低，且更加環保。據全國農技中心節水農業技術處副處長吳勇介紹，華北設施農業上采用軟體集雨節水技術，一個標準大棚配備150-200立方米方軟體集雨窖，一年可循環蓄雨300立方米以上，能滿足一年兩季蔬菜生產的一半用水需求，即減少抽取一半的地下水。在西北果園采用軟體集雨補灌技術，配備8-30立方米集雨窖，可解決抗旱補灌的關鍵水，蘋果等經濟作物每畝可增產200公斤以上。
“這種水窖積攢的雨水還特干凈，不用進行二次凈化就可以使用。”周俊友指著棚膜上流淌的雨水笑著說，“我們積攢收存的水都是從溫室大棚膜上流下來的雨水，可不是攔蓄地表上的雨水，用這種方式積攢的雨水水質特好，沒有地面污染物。”
周俊友的溫室大棚里，2米多高的秧上掛滿了紅彤彤的番茄。“去年市蔬菜產業技術體系專家團隊幫我們建了3個集雨水窖，還把雨水通過管道輸送到溫室大棚里來，然后采用水肥一體化滴灌方式澆灌，讓溫室大棚內濕度適宜，病蟲害大為減少。由于澆灌的是清潔的雨水，番茄變得特別甜。”周俊友說。
市蔬菜產業技術體系土肥水首席專家郭云峰介紹說：“全市20多萬畝溫室大棚，如果全部建集雨水窖，每年節水量將達到2000萬立方米。”
軟體集雨節水技術只是我國近年來高效節水技術發展的一個縮影。多年來，面對我國水資源嚴重緊缺的現狀，國家高度重視發展節水農業，制定了一系列扶持政策。保水保墑、水肥一體化、集雨補灌、抗旱抗逆、耐旱品種等節水技術不斷推廣，每年應用面積超4億畝次，其中噴灌微灌1.49億畝，水肥一體化超過1億畝。
在國家的重視和支持下，各級農業科研推廣單位取得了一大批旱作節水農業科技成果。西北地區以地膜覆蓋聚水保墑、集雨補灌和膜下滴灌為主體，華北地區以深耕深松、秸稈覆蓋還田和水肥一體化為主體，東北地區以深耕深松蓄水、坐水種植和水肥一體化為主體，西南地區以集雨補灌、地膜覆蓋和生物籬保土保水為主體的中國特色旱作節水技術體系已初步形成。
全國農技中心節水農業技術處處長湯松介紹，節水農業技術見效快、效益高，如水肥一體化技術可以使玉米畝增產約200公斤，冬小麥畝增產100公斤，馬鈴薯畝增產1500公斤。蔬菜水果采用節水技術每畝可增產300-500公斤，畝節本增效達到600-1000元，受到廣大農民的熱烈歡迎。
綠色抗旱潛力大
2008年開始在全國推廣的全膜雙壟溝播技術，被稱為旱作農業的一次深刻革命。僅推廣這一項技術，玉米種植范圍擴大到年降水量350毫米以上、海拔2300米以下的地區，增加種植面積1億畝，畝增產300斤以上。
但地膜覆蓋技術在造福旱區農民的同時，帶來的“白色污染”問題也越發引起重視。據統計，我國地膜使用量約150萬噸，覆蓋面積超過了3億畝，回收利用率不高，局部地區地膜殘留量每畝高達27斤。
“地膜殘留的危害主要有這幾個方面：一是破壞土壤結構，影響農機作業；二是阻隔水肥運移，降低有效性；三是影響作物出苗生長，降低產量。”農業農村部農膜污染防控重點實驗室主任嚴昌榮介紹。
這一問題逐步引起國家及有關部門重視。2016年，國務院頒布《土壤污染防治行動計劃》，明確了地膜殘留污染防控工作重點。2018年8月，《中華人民共和國土壤污染防治法》正式出臺，其中第二十九條提出“鼓勵和支持農業生產者使用生物可降解農用薄膜”。去年6月，農業農村部、國家發展改革委等六部門聯合印發《關于加快推進農用地膜污染防治的意見》，明確了地膜污染防治的總體要求、制度措施、重點任務和政策保障。農業農村部種植業管理司去年11月印發的《關于做好2020年旱作節水農業技術推廣工作的通知》中明確提出，要示范推廣生物全降解地膜、高強度易回收地膜替代傳統地膜。
“生物降解地膜，是能被微生物完全分解的聚合物制成的塑料薄膜。”嚴昌榮告訴記者，盡管配方、加工工藝不同，生物降解地膜在不同環境條件下覆蓋使用后，一般在30-150天開始降解，作物收獲后短時間內可被自然界中的微生物完全分解，最終轉化成二氧化碳和水。
“雖然全生物降解地膜購買費用要高于傳統地膜，但如果核算綜合成本，傳統地膜的使用成本包括購買費用、回收費用以及潛在危害成本，那么全生物降解地膜則是較好的選擇。”嚴昌榮向記者介紹，除了提倡使用全生物降解地膜外，農業生產主體應盡可能少使用地膜，全膜改半膜，并通過秸稈覆蓋、探墑播種、保水劑、抗旱劑等方式替代一部分地膜，促進旱作農業綠色發展、提質增效。
科學灌溉有講究
近日，河北景縣也傳來捷報：經專家測產，2000多畝冬小麥在春季少灌一水的情況下，實打實收測產，平均畝產達609.75公斤。河北全省約1600多萬畝麥田春季少灌一水，壓采地下水約8億立方米。這一節水豐產雙贏的目標是如何實現的？
原來，作為地下水超采綜合治理的主要內容之一，河北省近年來大力推廣以冬小麥足墑播種、播后及早春鎮壓、測墑節灌、高效節水灌溉等為主要內容的全程節水技術。針對冬前積溫高、冬季降水偏多、底墑足，冬小麥帶綠越冬、群體足的情況，推廣免澆凍水、早春麥田鎮壓以及春季麥田肥水后移等措施，春一水推遲到小麥需水的關鍵期——拔節期。5月上旬，河北麥區有兩次大范圍的降水過程，正值小麥揚花需水高峰期。由此減少了一次灌溉水，實現了春灌一水、畝產千斤的節水高效豐產目標。
“少灌1水每畝可節水約50立方米，今年小麥春灌，抓住了墑好苗好的有利時機，在華北冬麥區得到了較大范圍的推廣，既保證小麥豐收，還節水壓采超過8億立方米。”河北省農業科學院旱作所李科江研究員表示。
這些成績的背后，離不開基于墑情監測的科學灌溉技術指導。早在今年2月，農業農村部種植業管理司會同全國農技中心印發《2020年春季冬小麥科學灌溉技術指導意見》，指導各地有序做好冬小麥春灌，助力冬小麥穩產豐產，夯實全年糧食豐收基礎。《意見》明確提出，華北麥區春灌宜立足較好的土壤墑情和小麥苗情，以“減”為主，少灌1水，綜合配套抗旱保墑措施，努力爭取節水壓采與穩產豐產的雙重目標。
當下有為，未來可期。在頂層設計上，全國農技中心3月印發《旱作節水農業技術方案》，初步構建綠色旱作節水農業技術體系，集成創新水肥一體化、測墑節灌、軟體集雨補灌、壟作（覆膜）溝灌、蓄水保墑、地膜減量替代、抗旱抗逆等七大旱作節水技術。下一步，旱作節水農業將統籌“三水協同”，圍繞“五大環節”，實現“三個轉變”。“三水協同”，就是統籌考慮農業各類水資源，協調水資源消耗與作物生產的關系，從單一用好天然降水向優先利用天然降水，高效利用灌溉水，控制使用地下水轉變；圍繞蓄水、保墑、集雨、節灌、抗旱五大環節，創新構建綠色旱作節水農業技術模式，實現從地膜覆蓋技術為主向綠色旱作節水技術體系轉變；針對干旱和缺水地區不同水資源稟賦和關鍵問題，確定不同區域發展方向和技術模式，實現由傳統旱作區為主，向干旱與缺水地區并重的轉變。
甘肅：推進旱作節水農業可持續發展
甘肅省情決定了甘肅旱作節水農業必須做好“水”的文章。近年來，甘肅立足省情，主要做了以下工作：
有關部門非常重視對旱作農業區旱作節水農業技術的應用，以全膜雙壟溝播技術為依托的旱作農業推廣得到了全面普及。甘肅旱作區將集雨補灌水肥一體化技術作為新時期旱作農業發展的新技術，相繼開展了以軟體集雨水窖及水肥一體化技術集成模式的試驗示范。
農田高效節水技術在灌溉農業區得到了普及應用。甘肅省農業農村廳將灌溉農業區農田高效節水技術推廣作為重點，先后安排3.56億元資金大力推廣農田高效節水技術，在河西、沿黃及部分有灌溉條件的灌區的棉花、玉米、馬鈴薯、蔬菜、果樹等作物上，實施以膜下滴灌、壟膜溝灌技術為重點的農田高效節水技術，促進全省農田高效節水技術的全面發展。據統計，全省農田高效節水技術應用實現了畝節水150～250立方米，畝增收200～300元。
大力推廣水肥一體化技術應用。2017年，農業農村部在甘肅實施水肥一體化的項目，在全省14個市縣區（場）示范推廣了10萬畝水肥一體化技術。2020年，農業農村部在甘肅省又實施4萬畝的集雨補灌水肥一體化技術推廣，同時也安排一定的農業技術試驗示范資金，示范推廣膜下滴灌水肥一體化技術，推動了甘肅省水肥一體化技術的發展。目前，甘肅已初步形成了河西灌溉農業區重點推進以棉花、加工型番茄、馬鈴薯、制種玉米、瓜類、蔬菜、枸杞等特色優勢產業的膜下滴灌水肥一體化及物聯網集成體系建設，實現技術標準化、信息化。
發展以戈壁農業等為支撐的新型綠色農田節水技術。甘肅依托戈壁農業發展將水肥一體化物聯網技術作為新時期節水農業重點，積極探索以水肥一體化自動控制節水節肥技術、現代農業物聯網技術、信息管理技術等三項現代農業節水技術，以提高水肥一體化技術的標準化、信息化水平。先后在武威涼州區、酒泉敦煌市、張掖甘州區等地建成“連棟溫室水肥一體化自動控制系統”，提升了日光溫室水肥一體化的標準化、信息化技術管理水平。
以行政推動為動力，形成了各級重視的好局面。省委、省政府高度重視此項工作，對全省灌區農田節水工作進行統一安排部署。2010年以來召開了幾次高效節水農業現場會，有關部門也多次派出督導組和專家指導組，到市縣區督導檢查任務落實情況，開展巡回技術指導與服務，及時解決生產中的技術難題。
以資金扶持為保障，呈現了部門合作的好形勢。省財政廳、省農業農村廳、省水利廳等省直相關部門高度重視、積極協助配合，并安排專項資金扶持高效農田節水技術推廣，重點實施了膜下滴灌、壟膜溝灌等技術面上推廣和核心示范區建設；同時各市縣也積極配套資金，大型企業自籌資金，支持農田節水技術推廣，據不完全統計，市縣共安排資金1億多元，企業籌措資金10億多元。
寧夏：實現節水農業效益三統一
近年來，寧夏回族自治區以科技引進創新為支撐，合理配置土、肥和水資源，集成創新節水模式，實現了經濟效益、社會效益和生態效益的統一，促進了農業綠色可持續發展。
旱作節水農業技術示范促進了新材料新方法應用。一是在農田基礎設施好、灌溉保障能力強，農民積極性高的鹽池縣、紅寺堡區、同心縣、利通區等9縣（區）開展玉米、馬鈴薯、蔬菜、葡萄、黃花菜等水肥一體化技術標準化示范區建設，帶動引（揚）黃灌區推廣優勢特色作物水肥一體化技術10萬畝。二是在西吉縣、彭陽縣加大蓄水保墑技術集成應用，建設新型軟體集雨窖（池）2750立方米，抗旱新材料、新方法推廣應用促進了旱地土壤水分高效利用。三是在海原縣、西吉縣等地建設地膜減量增效、抗旱抗逆產品應用、覆膜覆土、全生物降解膜覆蓋等旱作雨養技術核心示范區6個，帶動旱作區以鞏固提升旱區農業綜合生產能力和資源利用效率為目標，集成推廣各類旱作雨養高效利用技術模式40萬畝。
旱區種植結構優化，特色優勢產業水平提升。通過旱作節水農業技術集成創新，持續推動旱區產業布局不斷優化，實現了由傳統的種植小麥等夏糧作物向抗旱高效的秋糧作物轉變，馬鈴薯、玉米、中藥材、小雜糧、西甜瓜等作物面積不斷擴大，有力促進了旱作區特色優勢產業發展，實現了農業增產增效，農民增收，穩糧保供給協調發展。
旱作農業試驗研究支撐適宜技術模式確立。圍繞旱作節水新技術、新產品、新材料應用等加大試驗研究力度，共在全區開展各類田間試驗示范區50個。一是在水肥一體化技術核心示范區開展灌溉施肥制度、高濃度水溶肥、水肥藥一體化等水肥高效利用技術研究與技術創新，加大測墑灌溉技術應用，強化水肥一體化自動化和信息化。二是圍繞地膜減量增效保墑技術示范開展全生物降解膜、深松蓄水、抗旱品種等旱作雨養高效利用技術試驗示范，形成旱作節水農業高效利用技術模式和技術體系。三是強化基礎監測調查，加大玉米、馬鈴薯、蔬菜和小雜糧等各類節水農業技術應用效果監測，提升旱作節水農業技術應用成效，探索研究全生物降解膜、抗旱保水劑等新材料的應用對土壤環境安全性的影響。
加強標準化核心示范園區建設，提升示范引領。一是圍繞9個玉米、馬鈴薯、蔬菜、葡萄、黃花菜、硒砂瓜等水肥一體化技術核心示范區引領示范，帶動千家萬戶應用水肥一體化技術10萬畝。二是圍繞6個地膜減量增效保墑提墑技術示范區，開展全生物降解膜、覆膜覆土、覆膜覆土穴播、起壟覆膜、抗旱品種等旱作雨養高效利用技術試驗示范，形成旱作節水農業高效利用技術模式和技術體系。
加強墑情監測信息化建設，提升旱區服務能力。加大自動化墑情監測網點建設力度，新增補充墑情監測自動設備80套（臺），實現了全區物聯網墑情遠程自動監測。截至目前，共在全區建設自動墑情監測站168個，形成了覆蓋三大生態類型區和主要糧食作物及區域特色作物的墑情信息化服務網絡和移動服務APP“寧農寶”，實現數據、信息實時共享和互聯互通。
河南：建立全省農田節水技術體系
節水灌溉設備。 資料圖
河南按照農業農村部的部署，牢固樹立“節水增產、節水增效、綠色發展”理念，加快落實《國家節水行動方案》，穩步推進全省節水農業發展，近年來取得了較大成效。
一是農田節水技術快速應用，農業抗旱減災能力顯著增強。截至2019年底，全省節水灌溉面積達2200萬畝，其中噴灌270萬畝，微灌65萬畝，管道灌溉1865萬畝。二是墑情監測基礎逐步夯實，測墑灌溉應用面積逐年增長。目前，全省已建立333個農田監測點，建成63個墑情自動監測站，組織51個縣定期開展監測，在春耕備播、夏收夏種、秋冬種等關鍵農時季節，實施加密監測，科學制定灌溉措施，服務全省農業生產。全省測墑灌溉應用面積達2805萬畝，呈逐年增長的良性發展態勢。三是水肥一體化模式不斷成熟，農田水肥利用率明顯提高。在全省建立了16個水肥一體化示范區，針對規模化種植，示范推廣噴（滴）灌水肥一體化技術，推進物聯網水肥一體化融合，促進技術模式不斷成熟。
加快推進農業供給側改革，大力推廣旱作節水農業技術。一是調整種植結構，推進結構節水。在豫西丘陵山區，立足水資源緊缺現實，引導農民調減高耗水作物種植面積，積極發展大豆、高粱、谷子等耐旱作物。近4年累計調減玉米400多萬畝，增加大豆種植面積80多萬畝、高粱10多萬畝。二是培育耐旱品種，推進品種節水。圍繞旱地農業發展，積極引導科研院所和育種單位，開展農作物抗旱品種選育推廣，不斷挖掘品種的節水潛力。先后選育推廣了洛旱、運旱、長旱系列旱地小麥品種，年推廣種植面積300多萬畝。三是推廣旱作保墑，推進技術節水。利用各類涉農項目資金，強化引導，大力推廣免耕少耕、機械深耕、秸稈覆蓋、抗旱保水劑等旱作保墑技術，實現土壤蓄水率增加10％～20％，降水利用率提高10％以上，水分生產效率提高0.1kg/m3～0.3kg/m3，畝均增產10％～30％。
不斷強化墑情監測工作，全面提高農田科學灌溉水平。一是建立覆蓋重要糧食產區的墑情監測網絡。立足減少農田灌溉用水和提高水資源利用率，組織開展常年監測，定期發布墑情信息，指導農民科學灌溉、科學抗旱。年累計開展監測1100多次，發布各類墑情簡報1200多期。二是開展節水集成技術試驗示范。針對不同氣候條件和水資源狀況，積極開展節水技術試驗研究和技術模式創新，篩選適合該省的節水新設備、新肥料和新產品，探索總結水分管理與科學灌溉新技術，科學制定節水灌溉集成技術模式。三是因地制宜推廣節水灌溉方式。按照節約地下水、留住天上水、保住土中水的思路，因地因水制宜，比如在大田作物上探索推廣微灌、伸縮式噴灌等先進模式，減少農田輸水、灌水損耗。
緊緊圍繞提高資源利用率，加快推進水肥一體化發展。“十三五”以來，河南按照“肥隨水走、以肥促水、因水施肥、水肥耦合”的技術途徑，通過在不同類型區開展技術集成創新試驗，逐步形成了適合不同作物應用的水肥一體化技術體系。
