中国节水农业成效、形势机遇与展望_吴勇

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中国节水农业成效、形势机遇与展望

吴勇 1，张赓 1，陈广锋 1，沈欣 1，杜森 1，钟永红 1，汤松 1，高祥照 1，龚道枝 2， 黄峰 3,※

（1. 全国农业技术推广服务中心节水农业处，北京 100125；2. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；3.中国农业大学土地科学与技术学院，北京 100193）

摘 要 [目的] 我国是世界上水资源缺乏的国家之一，发展节水农业在保障国家粮食安全和农业绿色高质量发展大局中具有重要战略地位。全面总结“十三五”节水农业发展成效与经验，认真分析节水农业的现状、形势和任务，加快“十四五”期间节水农业发展，推进节水增粮、节水增效，具有十分重要的意义。[方法] 本文对我国近 10 年来的水资源、农业用水、灌溉用水、旱作农业生产和用水效率进行了系统总结和数据分析。[结果] “十三五”期间，我国节水农业发展取得显著成效，农业用水总量及其占全国用水总量的比例“双下降”，农业用水效率和效益“双提升”，切实提高了农业用水效率，为保障粮食和食物安全做出了重要贡献。[结论] 中国农业生产面临着干旱缺水的长期威胁，大力发展节水农业，解决好农业用水问题，是保证我国粮食和食物安全、转变农业发展模式并促进绿色高质量发展的需要，也是实现农业现代化和生态文明的根本路径。

关键词 旱作节水农业 水肥一体化 作物水分生产力 适水种植 转变发展方式

中图分类号： S27

0 引言

我国是世界上水资源缺乏的国家之一，发展节水农业在保障国家粮食安全和农业绿色高质量发展大局中具有重要战略地位[1]。全面总结了我国近年来节水农业发展成效与经验，认真分析节水农业的现状、形势和任务，对于未来一个时期持续加快节水农业发展，推进节水增粮、节水增效，具有十分重要的意义。

1 中国节水农业发展成效

近年来，农业农村部始终坚持把以水定种、加快发展节水农业作为实现“一控两减三基 本”目标、促进农业绿色发展的一项战略任务来抓，制定了推进农田节水工作的意见，编制 了推进水肥一体化实施方案，持续安排旱作节水农业示范推广项目和高效节水灌溉工程建设， 推动我国节水农业发展取得显著成效[2]。农业用水总量及其占全国用水总量的比例“双下降”， 农业用水效率和效益“双提升”，切实提高了农业水资源利用效率，为保证国家粮食和食物安 全做出了重要贡献。

1.1 农业节水规模不断扩大

“十三五”期间，中央每年安排 2 000 万亩高效节水灌溉工程建设，至 2020 年底超额完

收稿日期：2021-01-29

作者简介：吴勇（1978.03—），男，四川省达县人，推广研究员。研究方向：旱作农业、节水农业、水肥一体化、墒情监测。

※通讯作者：黄峰（1972.11—），男，河北省深州市人，副教授。研究方向：农业节水、生态水文学、水土资源利用。

Email:fhuang@cau.edu.cn*资助项目：本文根据农业农村部“十四五”全国节水农业发展纲要撰写

成新增 1 亿亩高效节水灌溉工程建设任务；全国低压管灌面积 1.58 亿亩，微灌、喷灌等高

效节水灌溉面积发展到 1.7 亿亩，水肥一体化面积 1.5 亿亩。中央财政累计安排旱作节水农

业专项资金 40 多亿元，在西北、华北和东北等地支持示范旱作节水农业技术，累计示范水肥一体化、集雨补灌、测墒节灌、垄作（膜）沟灌、蓄水保墒、地膜减量替代、抗旱抗逆等农业节水技术 6 500 多万亩，带动全国每年旱作节水农业技术应用面积超过 4.5 亿亩次。初步构建全国土壤墒情监测体系和信息管理平台，推进人工监测向自动监测转变，接入全国墒情信息管理平台的自动墒情监测站点超过 1 000 个[2,3,4]。

1.2 农业用水效率明显提高

“十三五”期间，全国农业用水持续减少，农业用水效率大幅提升。2019 年，全国农业用水量3 682.3 亿m3,与“十三五”之初相比，农业用水总量绝对值减少169 亿m3，降幅4.58%。农业用水占国民经济总用水量的比例从 63.0%下降到目前的 61.2%[5,6]。在农业用水总量和占比“双下降”的同时，粮食总产增加 324.0 万 t，水果总产增加 2 876.2 万 t，蔬菜总产增加

5 677.46 万 t，分别增长 0.48%、10.49%和 7.87%[7]。全国农田灌溉水有效利用系数由 0.520

提高到 0.559[5]。全国粮食亩产由 399 kg 提高到 408 kg，全国粮食水分生产力由 1.185 kg/m3

提高到 1.230 kg/m3，t 粮耗水从 844 m3 下降到 813 m3。

1.3 因水优化的农作物种植结构

作物品种因水优化方面，近十年来，作物水分利用效率较高的玉米、马铃薯等作物比重逐渐增加[2]。与 2011 年相比，2019 年玉米播种面积占粮食作物比重由 32.5%增加到 36.0%， 马铃薯占粮食作物比重由 3.7%增加到 4.0%[7]。冬小麦节水新品种与配套技术集成推广 1.1 亿多亩。生长季节分布得到优化，能充分利用生长期天然降水的秋粮作物的播种面积占粮食作物的比重增加 11%。种植制度持续改善，全国耕地轮作休耕试点省份从 9 个扩大到 17 个，

面积从616 万亩增加到3 112 万亩[2]。华北地下水超采区粮食作物试点“一季休闲、一季雨养”， 改变两季都要灌溉的种植制度[8,9]。

1.4 农业节水增产效果明显

采用水肥一体化技术，节水 30%以上，玉米亩增产 200~300 kg，马铃薯亩增产 1 500 kg，冬小麦亩增产 100~150 kg。地膜覆盖技术降水利用率提高 15 个百分点，不仅玉米亩增产150~200 kg，还将玉米种植空间由海拔 1 800 m 提高到 2 200 m。据统计，采用旱作节水技术，示范区粮食作物亩节水 60~120 m3，亩增产 70~100 kg、亩节本增效分别达到 80~140 元；经济作物效果更明显，蔬菜水果亩节水 100~200 m3，亩增产 300~500 kg，亩节本增效600~1000 元。水肥一体化成为设施果菜种植的标配技术，不仅节水节肥，增产提质，更重要的是显著节省人工成本[10,11]。

2 中国节水农业当前面临的形势与机遇

2.1 节水农业面临的主要问题

虽然近年节水农业得到快速发展，但干旱缺水的基本国情没有得到根本改变，其对我国农业生产的威胁还将长期存在[12]。对照《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个 五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中对保障粮食安全底线和绿色发展的有关要求[13]， 节水农业的发展还有很大差距，面临着诸多困难和不足，集中体现为三大矛盾。

2.1.1 保障粮食安全底线与水资源紧缺的矛盾。

我国干旱缺水十分严重，淡水资源仅占世界的 6%，耕地面积只占 9%，却生产了全球25%的粮食，并养活了世界 21%的人口。对于粮食安全而言，“缺水”实际上比“地少”更为严峻！目前农业灌溉用水量约 3600 亿m3，每年农业灌溉缺水 300～450 亿 m3。当前我国每年进口粮食超过 1 亿 t，其中主要是大豆，按照当前粮食和大豆的水分生产力水平，生产这些粮食需要耗水超过 1 000 亿 m3。《全国农业可持续发展规划（2015—2030）》提出农业用水的增量不到 250 亿 m3。我国人口规模还将进一步扩大，粮食和重要农产品生产对灌溉的需求越来越大，保障粮食安全底线和水资源紧缺的矛盾会越来越突出[14]。

2.1.2 发展节水农业与薄弱的农田基础设施的矛盾。

“十三五”期间我国开展了较大规模的高标准农田建设，其中专门安排高效节水灌溉建设任务，项目区农田用水节水基础设施条件有较大改善。但从总体上看，我国节水农业发展起步较晚、欠账较多，农田用水、节水的基础设施条件仍然薄弱，与节水农业发展要求差距较大。一是我国旱地面积大，尚有约一半的耕地面积没有灌溉条件，缺少灌溉保障，完全靠天吃饭，抵御干旱等自然灾害的能力较低。二是地面灌溉仍然是农业灌溉的主要方式。2018

年耕地灌溉面积 10.24 亿亩，其中微灌、喷灌等高效节水灌溉面积只有 1.7 亿亩，仅占耕地

灌溉面积的 16.6%。三是坡耕地面积大。坡度小于 20 度的耕地仅 8.7 亿亩。坡耕地利用天然降雨的蓄水、集水设备设施缺乏，耕地土壤保水保肥、抗旱能力依然不足。

2.1.3 农业生产用水与生态环境保护的矛盾。

为保证粮食及重要农产品生产需要，目前还难以做到完全按照水资源承载条件确定种植规模和种植结构，局部地区因不合理用水带来比较突出的生态环境问题。华北平原也是我国粮食主产区，农业生产对灌溉依赖较大，每年因农业灌溉超采地下水超过 50 亿 m3。2014 年以来，国家实施河北地下水超采综合治理项目，通过调减小麦面积、发展节水灌溉、实施轮作休耕、推广节水品种及配套农艺节水措施等，取得明显成效，试点区地下水水位下降速率明显放缓，但超采仍在继续，地下水位还在下降，华北仍然是世界上最大的地下水超采漏斗区[8,9]。东北是我国水稻主产区，近年来井灌稻发展较快，黑龙江井灌稻面积占其水稻面积的 59%，松嫩平原、三江平原等地的地下水位每年下降 0.6~0.8 m，加剧了湿地萎缩[15]。

2.2 节水农业在新阶段的新机遇

2.2.1 新阶段党中央对发展节水农业更加重视。

当前在进入全面建设社会主义现代化国家新征程的历史阶段，党和国家对发展节水农业更加重视，要求更加明确，措施更加具体。2020 年 6 月习近平总书记在宁夏考察时强调，“要调整种植结构，积极发展节水型农业，不要搞大水漫灌。要根据节水的要求，以水定产。”

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》

（下称建议），提出全面提高资源利用效率，实施国家节水行动[13]。

2.2.2 节水农业对保障粮食安全的支撑作用更加凸显。

《建议》提出“以保障国家粮食安全为底线，深入实施藏粮于地、藏粮于技战略，加大农业水利设施建设力度[13]。”水是生产之要，有收无收在于水，粮食以及重要农产品生产和

有效供给离不开水资源的有效支撑。在干旱缺水的基本国情下，在当前我国发展环境面临深刻复杂变化的新形势下，节水农业对保障国家粮食安全底线的重要支撑作用更加凸显。

2.2.3 节水农业发展的体制机制更加顺畅。

按照《中共中央关于深化党和国家机构改革的决定要求，以及国务院关于机构设置的通知》（国发[2018]6 号）精神，农田建设项目管理职责整合到农业农村部，新设农田建设管理司承担农田水利建设项目管理工作，实施高效节水灌溉建设任务。这充分体现了党中央对节水农业工作的高度重视，将农田水利建设与发展节水农业两方面职能统一整合，改变了以前“五牛下田、九龙治水”的局面，避免了农田水利工程建设与节水农业技术推广应用相互脱节的问题。

2.2.4 农业新型经营主体和社会化服务组织对节水农业技术需求更加迫切。

当前我国农业生产经营服务正在发生深刻变化，规模化经营和社会化服务蓬勃发展。目前全国家庭农场超过 70 万家，依法注册的农民合作社 220.1 万家。全国农业社会化服务组

织超 90 万个，农业生产托管服务面积超 16 亿亩次。相比传统小农户，农业新型经营主体和社会化服务组织对节水农业技术的需求更加迫切，主要有两方面因素，一是增产增收效果显著，玉米小麦等粮食作物普遍增产 10%~20%，马铃薯增产 50%以上，很多作物高产记录都是在水肥一体化条件下实现的；二是显著降低人工成本，适应了农村劳动力转移的趋势。规模化经营采用喷灌、滴灌和水肥一体化技术，灌水施肥可减少人工 90%以上。

3 中国节水农业发展的未来展望

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，按照党中央、国务院决策部署，以实施 乡村振兴战略为总抓手，以绿色发展为统领，坚持以水定地、以水定种，牢固树立“节水增 产、节水增效”理念，坚持节约与增效并重、生产与生态并重、点片示范与整体推进并重， 大力发展以高效节水灌溉和高效旱作农业为支撑的节水农业，加快适水种植布局调整[16,2,3,4]， 把过高的水资源消耗降下来，把偏低的用水效率提上去，全力支撑服务国家粮食安全、农业 绿色高质量发展和整个经济社会全面协调发展。关键是要抓好以下五方面工作。

3.1 统筹协调强化农业用水保障

严格执行2030 年全国农业灌溉用水3 920 亿m3 的红线，农业用水占比保持在60%以上。强化农业用水保障能力，加强现有大中型灌区骨干工程的后续建设、配套和节水改造。对调中型灌排泵站要更新改造。继续推进新建灌区和小型农田水利工程，提高农田有效灌溉面积[16,2,3,4]。加快旱涝保收高标准农田建设，确保到 2022 年建成 10 亿亩高标准农田，大力推进高效节水灌溉工程建设，完善农田灌排设施，补齐补强农田节水基础设施短板，增强农业抗旱能力和综合生产能力[2,3,4]。

3.2 重视旱作农业充分利用天然降水

从蓄水、保墒、集雨、节灌、抗旱五大环节入手，全面持续提升农业抗旱能力和旱作农区生产力。开展坡改梯、小型拦蓄水设施、新型软体水窖和增厚土层等建设，提升耕地集蓄水能力；重点推广集雨补灌、水肥一体化、测墒灌溉、垄沟种植、深松蓄水、镇压保墒、新型保水剂、抗旱抗逆等绿色旱作农业技术，高效利用降水资源，提升农田蓄水保墒能力；推

广增厚膜、强化膜和全生物降解地膜，以保水剂、秸秆覆盖等替代普通地膜覆盖，减轻和缓解残膜污染。有条件的地区，积极发展有机旱作农业。

3.3 科学灌溉推进农业高效用水

水浇地灌区应依托高效节水灌溉，大力发展水肥一体化，测墒科学灌溉，推进精准灌溉和施肥，建立与高效节水灌溉相适应的节灌高效种植模式，大幅度提高灌溉水利用效率和水分生产力。水田区开展稻田优化灌排调控能力建设，试点管道输水代替传统渠道输水，示范推广控制灌溉技术，改大水淹灌为半湿润灌溉，大幅减少灌水量。华北地下水超采区小麦上开展测墒补灌，大力推广春灌一水、喷灌水肥一体化等技术；针对设施农业屏蔽自然降水、高强度依赖地下水等特点，大力推广设施棚面软体集雨节水技术，实现半雨养生产，减少抽取一半地下水。试点活性水灌溉技术。

3.4 适水种植优化种植结构和制度

根据各地水资源禀赋调整优化种植结构和空间布局，推进以水定地、量水生产、适水种植，扩大低耗水作物的种植面积。华北地下水超采区适度压减蔬菜、瓜果等高耗水作物种植面积；粮食作物改一年两季灌溉为一季灌溉一季雨养，发展季节性休耕，种植高产玉米和特色杂粮；发展设施农业棚面集雨和新型集雨窖（池），推进设施农业半雨养生产。东北地下水超采区适度压减井灌稻面积，推进水改旱、稻改豆、稻改玉。雨养农业区压夏扩秋，使作物生长与雨季同步，变被动抗旱为主动避旱。大力培育推广耐旱品种，改进耕作栽培制度， 提高作物水分利用效率。

3.5 完善土壤墒情监测构建全国系统平台

加快建设全面覆盖粮食生产功能区和重要农产品生产保护区的农业区县的自动土壤墒情监测站点。建立健全覆盖全国的各级土壤墒情监测网络体系，完善主要农业生态区、主要农作物的墒情指标体系，实现时空同步和一体化监测。建立土壤墒情的定期报告、预测与会商制度，提高监测的针对性与时效性，有力支撑因墒适水种植、农业抗旱减灾的信息服务和决策支持。建成国家级墒情监测系统平台，实现对农田尺度土壤墒情监测站信息的精确收集以及实时分析与智能化应用，为领导决策支持、灌溉指导提供有力保障 [2,3,4,16]。

4 结论

我国农业发展面临着干旱缺水的长期威胁，大力发展节水农业，解决好农业用水问题， 是保障国家粮食安全、加快转变农业发展方式、促进农业绿色高质量发展的现实需要，是大力推进农业现代化和生态文明建设的必由之路。本文全面总结了近年来我国节水农业发展成效，分析了面临的挑战和机遇，提出了未来发展节水农业的思路、原则、目标和重点任务， 可为相关部门提供决策支持。

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ACHIEVEMENTS, SITUATION AND OPPORTUNITIES OF WATER SAVING AGRICULTURE IN CHINA AND

PROJECTIONS FOR FUTURE DEVELOPMENT

Wu Yong1, Zhang Geng1, Chen Guangfeng 1, Shen Xin1, Du Sen1,Zhong Yonghong1,

Tang Song1, Gao Xiangzhao1, Gong Daozhi2, Huang Feng3,※

(1. Division of Water-saving Agriculture, China National Agricultural Technology Extension Services, Beijing 100125, China;

2. Institute of Agricultural Environment and Sustainable Development, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;

3. College of Land Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China)

Abstract China is one of the countries with the most water shortage in the world. The development of water-saving agriculture has an important strategic position in ensuring national food security and agricultural green high-quality development. It is of great significance to comprehensively summarize the achievements and experience of the development of water-saving agriculture in the 13th five year plan, and seriously analyze the current situation and tasks faced by the development of water-saving agriculture in the 14th five year plan, so as to guide the accelerated development of water-saving agriculture in the 14th five year plan, and promote water-saving and grain increase, water-saving and efficiency increase. The water resources, agricultural water use, irrigation water use, dry farming production and water use efficiency of China in recent 10 years were systematically summarized and analyzed. During the 13th Five Year Plan period, remarkable achievements have been made in the development of water-saving agriculture in China. The total amount of agricultural water consumption and its proportion in the total amount of water consumption in China have been "double decreased", and the efficiency and benefit of agricultural water consumption have been "double improved", which has effectively improved the utilization level of agricultural water resources and made an important contribution to ensuring the effective supply of grain and important agricultural products. China's agricultural development is

facing the long-term threat of drought and water shortage. Vigorously developing water-saving agriculture and solving the problem of agricultural water use are the realistic needs of ensuring national food security, accelerating the transformation of agricultural development mode and promoting the green and high-quality development of agriculture, and the only way to vigorously promote agricultural modernization and ecological civilization construction.

Keywords dryland water-saving farming; fertigation; crop water productivity; water-adapted planting; transformation of development mode