無人機(jī)去地里巡視一圈，傳回顯示土壤墑情等信息的紅外圖像。根據(jù)采集到的信息，計(jì)算機(jī)發(fā)號施令，對作物進(jìn)行精準(zhǔn)的灌溉施肥。9月7日在山東濟(jì)南舉行的現(xiàn)代灌溉新技術(shù)交流研討會上，中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授康紹忠向與會者描述了一幅未來的精準(zhǔn)灌溉圖景，而精準(zhǔn)灌溉是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水的重要途徑。
“預(yù)計(jì)到2025年，全球2/3的人口面臨水資源短缺，高度依賴灌溉農(nóng)業(yè)的旱區(qū)將出現(xiàn)嚴(yán)重缺水，發(fā)展農(nóng)業(yè)高效用水是保障全球食物安全的主要措施，同等條件下通過水肥科學(xué)管理，作物產(chǎn)量可提高30%。”康紹忠表示。
事實(shí)上，農(nóng)業(yè)高效用水已成為國際上研究熱點(diǎn)之一，多個(gè)國家及國際組織啟動了該領(lǐng)域的重大研究計(jì)劃。分析我國農(nóng)業(yè)高效節(jié)水研究的發(fā)展趨勢時(shí)，康紹忠認(rèn)為，過去較多關(guān)注灌溉用水對作物產(chǎn)量的影響，在此基礎(chǔ)上，今后應(yīng)逐步拓展到研究水量、水質(zhì)和作物產(chǎn)量、品質(zhì)之間的相互作用關(guān)系。同時(shí)，需要從灌區(qū)整體或者流域上中下游水循環(huán)的角度來對節(jié)水模式進(jìn)行科學(xué)布局，而不是單一地考慮某一塊田地是用噴灌還是滴灌。“要從農(nóng)業(yè)用水單一環(huán)節(jié)的研究，轉(zhuǎn)向用水多環(huán)節(jié)的耦合研究，包括水的調(diào)配、轉(zhuǎn)換、消耗、效率等”。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有大中型灌區(qū)7700多處，小農(nóng)水工程2200多萬處，灌溉面積9.88億畝。中國灌溉排水發(fā)展中心李仰斌透露，目前91%的灌區(qū)采用地面灌水技術(shù)，在一些自流灌區(qū)，大水漫灌現(xiàn)象仍然常見。我國灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.53。
“0.53的灌溉水利用系數(shù)，說明灌區(qū)水量有近一半左右是在輸水、配水和田間灌水過程中損失掉了，灌溉用水必須節(jié)約，傳統(tǒng)的灌溉方式必須改變！”李仰斌強(qiáng)調(diào)。
2013年發(fā)布的第一次全國水利普查公報(bào)顯示，我國經(jīng)濟(jì)社會年度用水量為6213.2億立方米，其中農(nóng)業(yè)用水占60%以上。按照最嚴(yán)格水資源管理制度設(shè)立的用水“紅線”，我國2020年用水總量控制目標(biāo)為6700億立方米。“距離2020年用水‘天花板’還有500億立方米空間，按目前水平，若再增加1億畝灌溉面積，就需要400億立方米水，而對于工業(yè)、城市和生態(tài)用水需求而言，僅剩的100億立方米空間是遠(yuǎn)不夠的。”李仰斌算了一筆用水賬。
在李仰斌和同事們正在做的灌區(qū)現(xiàn)代化升級改造戰(zhàn)略研究中，給灌區(qū)的節(jié)水改造設(shè)立了清晰且具體的目標(biāo)。“到2030年，灌區(qū)基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，全國灌溉面積達(dá)到11.45億畝，灌溉用水量控制在3730億立方米，節(jié)水灌溉面積8.5億畝，其中高效節(jié)水灌溉5.0億畝，灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.63。”李仰斌說道。
“灌溉用水缺乏科學(xué)調(diào)配與精量控制，區(qū)域灌溉水配置沒有與作物需求相匹配等，是目前灌溉水利用效率不高的主要原因，”康紹忠指出，農(nóng)業(yè)水資源高效利用要從3個(gè)方面挖掘潛力：挖掘作物潛力，探尋作物抗旱基因，培育抗旱節(jié)水品種，在提高產(chǎn)量的同時(shí)降低耗水量；挖掘田間潛力，通過水肥一體化等措施，降低田間灌水量；挖掘灌溉系統(tǒng)潛力，通過區(qū)域合理配水，減少無效損失。
“發(fā)展高效節(jié)水灌溉，一定要與農(nóng)藝技術(shù)結(jié)合好，農(nóng)藝方面也要主動適應(yīng)發(fā)展高效節(jié)水帶來的新需求。”康紹忠強(qiáng)調(diào)，在種植密度有很大提升的情況下，如何科學(xué)控制植株的高度、群體結(jié)構(gòu)、葉片形狀等，來使光和水肥的利用效率最大化，是農(nóng)藝方面值得研究的課題。
針對農(nóng)業(yè)高效節(jié)水目前所面臨的瓶頸，康紹忠也開出了良方。他認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)四個(gè)轉(zhuǎn)變，即從推廣單一節(jié)水灌溉技術(shù)向與農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合轉(zhuǎn)變，單一高效節(jié)水向節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥一體化轉(zhuǎn)變，單一節(jié)水高產(chǎn)向節(jié)水提質(zhì)高效轉(zhuǎn)變，重視節(jié)水面積數(shù)量向重視工程質(zhì)量和效益轉(zhuǎn)變。“如果只有工程的完善，沒有農(nóng)藝技術(shù)的集成和科學(xué)的管理，鋪上了噴滴灌管道，水輸送到地里也發(fā)揮不了效益，實(shí)現(xiàn)不了高效，這不是高效節(jié)水灌溉！”康紹忠說道。
