我国旱作节水农业发展的思考_惠倩

寒旱农业科学 2023，2（12）：1102-1108

Journal of Cold-Arid Agricultural Sciences

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粮食安全是国家稳定的基石 ，是关系到国民 经济发展 、社会稳定和国家自立的全局性重大战 略问题 。保障粮食安全 ，对实现全面建设小康社 会的目标 、构建社会主义和谐社会和推进社会主 义新农村建设具有重要意义 。我国是世界第一人 口大国 ，解决吃饭问题主要靠粮食生产 。粮食生 产是国民经济的命脉之一 ，是保障粮食安全的关 键 。水是农业的生命之源 ，是限制粮食生产的重 要因素［1 - 2］。水资源对世界粮食生产的作用十分重 要， 可灌溉农田以占世界 19%的耕地面积生产出 全世界 40%的粮食［3 - 4］。然而 ， 因气候变暖和工

业化用水量增加 ，水资源日益紧缺 ，缺水已成为全 球备受关注的问题［5］，灌溉农业用水也面临严峻 挑战［3 - 4，6 - 7］。因此 ，发展旱作农业是解决未来水 资源短缺、促进农业可持续发展的关键［3 - 4，6，8 - 9］。

我国水资源总量为 2.8 万亿 m3 ，居世界第六 位 。其中地表水资源总量为 2.1 万亿 m3 ，地下水 资源总量为 0.7 万亿 m3 。虽然我国的水资源总量 在世界上居于领先地位 ，但是人均和单位面积土 地拥有的水资源分别仅约为世界平均水平的 1/4 和 1/2，且区域分布不均 ，水资源供需矛盾也越来越 突出［10 ］。 我 国 耕 地 面 积 仅 占 世 界 耕 地 面 积 的

收稿日期： 2022 - 08 - 12；修订日期： 2023 - 09 - 06

作者简介： 惠 倩（1991—）， 女 ， 陕西榆林人 ，助理农艺师 ，硕士 ，主要从事旱作农业及农田建设研究工作。 Email: 15114882593@126.com。

7.0%， 且旱地面积比重较大 。据统计 ，我国的耕 地面积有 1.279 亿 hm2 ， 其 中 旱地 0.643 亿 hm2， 占耕地面积的 50.3%［2，7］，水资源短缺已成为制约 旱作区农业发展的瓶颈［11］。我国旱作区地域广阔、 物种多样 、光热充足 ，是粮经特色农产品的重要 产区， 在国家粮食安全和农业发展大局中具有重 要的战略地位 。大力推广旱作节水农业是旱区农 业可持续发展的根本出路 ，是粮食进一步增产稳 产的关键 ，也是保障国家粮食安全的重要支柱［12］。 因此 ，客观分析我国旱作节水农业现状和存在问 题 ，有针对性地提出一些建设性发展建议 ，对推 动我国旱作节水农业的可持续发展 ，确保国家粮 食安全 ，助力农业绿色高质量发展和乡村振兴战 略实施尤为重要。

1 旱作节水农业的概念

旱作农业是指在降水偏少又缺乏灌溉的地区， 通过发挥人的主观能动性 ，充分挖掘自然降水的 生产潜力 ，进行以天然降水为主要水源从事农业 生产的雨养农业［13 - 14］。在旱作农业条件下 ，农作 物生长所需的水分主要来自土壤水分和田间降水 集蓄［12］。旱作节水农业是旱作农业的提升 ，是节 水技术在旱作农业领域的具体应用 。旱作节水农 业指在没有充分灌溉条件的旱作耕地上 ，充分利 用降水 、地表水 、地下水从事的农业生产活动， 是雨养农业 、集雨补充灌溉农业 、节水灌溉农业 生产活动类型的总称［15 - 16］。旱作节水农业的核心 是综合运用生物 、农艺 、化学 、 田间工程及信息 管理等技术措施［17］，优化水资源配置 ，合理安排 农业布局和种植业结构 ，采取抗旱防旱措施 ，充 分集蓄降水 ，合理利用地表水 ，适度利用地下水， 最大限度提高降水保蓄率 、利用率和水分利用效 率 ，从而实现旱地农业生产高产高效 、农村经济 可持续发展和生态环境同步改善［18 - 19］。旱作节水 农业技术 ，可以打破传统农业“靠天吃饭”的局限 性， 为干旱半干旱地区的农业发展奠定良好的基 础。

2 我国旱作节水农业的发展史和现状

我国是一个缺水国家 ，人多水少 ， 干旱缺水 现象普遍， 表现为西北地区资源性缺水 ，华北地 下水严重超采 ，东北地区地下水超采风险加大［20］； 南方虽总量不缺但丘陵山地季节性干旱逐渐加重，

且水质性缺水日益突出 。随着极端干旱事件的增 加 ，干旱缺水已成为农业可持续发展的“硬约束”。 大力发展旱作节水农业 ，是有效解决地区干旱频 发 、水资源短缺 ，建设现代农业 、促进农业高产 高效的必由之路 ，也是我国农业发展的现实选择。

我国的节水农业发展历史源远流长， 在距今 4 000 年以前就有了临河挖渠 、凿井汲水等灌溉农 业 。在漫长的历史岁月中， 节水农业的建设绵延 不断 ，对促进当时的农业生产和社会经济发展起 到了重要的作用 ，但灌溉农业的发展主要受水资 源的制约 。古代劳动人民在与旱灾进行的长期斗 争中， 已懂得采用一些简单的节水农业技术， 如 夯实输水土渠的渠床以减少输水渗漏损失 、在蒸 发量大的西北农田上铺石子以减少农田土壤水分 的蒸发损失等 ，对节约农业用水起到了一定作用。 但由于社会和技术发展不力等原因 ， 到 1949 年， 我国节水农业的基础仍然十分薄弱 ， 除了在少数 灌区建设有少量防渗渠道外， 其他地区基本上仍 是空白。

新中国成立后 ， 随着农业的大规模发展 ，水 资源的供需矛盾逐渐呈现 ，节水农业技术开始受 到国家的重视 。20 世纪 50 — 60 年代 ，水利部门 就开展了节水灌溉技术研究 ， 到 20 世纪 70 年代 初某些技术已大面积在农业生产中推广应用 。如 在自流灌区大力推广渠道防渗衬砌减少输水渗漏 损失 ；开展平整土地 、划小畦块 ；推行短沟或细 流沟灌 ；建立健全用水组织 ， 实行计划用水等 。 20 世纪 70 年代中期到 80 年代初， 在丘陵山区， 以及土壤透水性强 、水源缺少和实行抗旱灌溉的 北方地区和南方经济作物区 ，推广喷灌 、微灌等 先进灌水技术 。20 世纪 80 年代初到 90 年代初， 在北方井灌区大面积发展低压管道输水灌溉技术。 从 20 世纪 90 年代开始 ，进一步将节水灌溉工程 技术 、农业技术和管理技术有机结合 ，形成配套 技术 ，并大面积推广田间灌溉科学用水技术， 如 小麦优化灌溉 、水稻浅湿灌溉 、膜上灌溉 、旱作 坐水点种等。

进入 21 世纪以来 ，我国创新推动“ 四水四定 ” （以水定城 、 以水定地 、 以水定人 、 以水定产）， 积极发展节水型农业 。 国家各部门密集出台 《“ 十 四五”节水型社会建设规划》《黄河流域生态保护和

高质量发展规划纲要》《国家节水行动方案》《“ 十四 五”全国农业绿色发展规划》等一系列重大规划方 案 ，对发展旱作农业 、节水农业做出了总体安排 部署， 要求加快选育推广抗旱抗逆等节水品种， 推行旱作节水灌溉 ， 大力推广蓄水保墒 、集雨补 灌 、测墒节灌 、土壤深松 、新型保水剂 、科学应 用地膜和全生物降解膜等旱作农业节水技术 。从 此 ， 以提高降水利用率为目标的旱地农业增产技 术得到大面积推广 ，使我国节水农业的发展提高 到一个新水平。

在国家层面政策的支持下 ，各地取得一大批 旱作节水农业科技成果［21］，初步形成西北地区以 地膜覆盖聚水保墒 、集雨补灌和膜下滴灌为主体， 华北地区以深耕深松 、秸秆覆盖还田和水肥一体 化为主体， 东北地区以深耕深松蓄水 、坐水种植 和水肥一体化为主体， 西南地区以集雨补灌 、地 膜覆盖和生物篱保土保水为主体， 具有中国特色 的旱作节水技术体系［22］。各地应用旱作节水农业 技术在经济 、社会 、生态等方面也取得了良好效 益 。如贵州遵义在高粱上施用“博亚”牌农用保水 剂 ，采用保水剂拌种与基肥混合基施技术移栽高 粱 ， 叶片萎蔫时间推迟 8～12 d 增产效果明显 ，高 粱增产达 640 kg/hm2 ，增收 1 700 元 /hm2 ，纯收入 增加 1 100 元 /hm2［23］。在山西 ，旱地棉花采用稀 穴密株局部穴精灌种植 技术 ， 可与田间集雨设 施配套 ， 充分利用田间径流 ， 不仅能提高雨水 利用率 ，而且能有效增加产量［24］。河北用麦秸覆 盖玉米田，0～60 cm 土层土壤含水量可提高 14%~ 27%［25］。在湘南地区 ，用生物降解地膜覆盖生产 烟草的结果表明， 在土壤保温效果 、烤烟生育期、 烤烟产量与质量的影响方面 ，生物降解地膜与普 通地膜无明显差异 ；在降解特性方面 ，生物降解 地膜在覆膜第 37 天开始裂解， 在土壤表层完全降 解需要 145 d， 在土壤中完全降解则需要 218 d， 生物降解地膜具有显著的生物学效应和生态环保 效果［26］。在郑州地区 ，不采取坐水播种的田块， 一般年份玉米出苗率为 70%左右 ， 干旱年份只有 50%～60%，苗弱且出苗不齐 ；坐水播种的田块出 苗率一般在 90%～100%， 为稳产高产奠定了基础 条件［27］。甘肃多年旱作农业发展的实践证明， 在 旱作农业区推广旱作农业技术投资少 、见效快，

增产幅度大 ，使甘肃商品粮主产区已经从传统的河 西走廊绿洲灌区转移到中东部的旱作农业区［28 - 29］， 这对全国旱作农业区具有普遍的借鉴意义［30］。

3 我国旱作节水农业的特点和主要措施

3.1 我国旱作节水农业的特点

旱作节水农业通过土 、肥 、水 、种 、光 、温 资源的优化配置 ，建立合理的旱作节水农业生态 结构 ， 将先进农业生物技术、高效农业工程技术、 低耗抗旱节灌技术和科学信息管理技术相结合， 把水资源短缺运用科技手段加以适应和补偿 ， 把 生产发展与资源保护培育结合起来 ，实现提高单 位降水及灌溉用水的产出效率和效益的目标［31 - 32］。 目前我国旱作节水农业是采取旱作农业与补充灌 溉相结合的供水制度 ，逐步形成灌溉农业与旱作 农业紧密结合并融为一体， 充分利用生物措施和 农业措施 ， 建立“绿色水库”和“土壤水库”， 涵养 水源 ， 减少水分流失 、渗漏和蒸发 ， 最大限度地 提高水分利用率 ，高质量发展 ， 永续利用［31 - 34］。 通过明确区域定位 ，确定科学 、高效利用水的途 径 ，大力推广保护性耕作技术等手段［31］， 凸显我 国旱作节水农业由被动抗旱发展到主动避旱的特 点 ， 因地制宜地走出我国不同典型区域旱地节水 农业发展模式。

3.2 我国旱作节水农业的主要措施

3.2.1 生物节水 生物节水指因地制宜筛选和引 进耐旱作物 、耐旱品种 ，利用植物本身的生理功 能调节 ，减少生命过程中的无效耗水 ，挖掘植物 本身的节水潜力 ， 以提高作物产量 。是一种经济 有效、易掌握、易推广的节水模式［35 - 36］。筛选和 引进耐旱作物 、耐旱品种， 要多试验作物及品种 对环境的要求和适应力 ， 只有环境与作物及品种 的生理和遗传特性相适应时 ，才能充分发挥作物 或品种的优良特性与产量潜力 ，发挥节水增产优 势。

3.2.2 农艺节水 包括作物覆盖栽培技术和保护 性耕作技术 。覆盖栽培技术包括秸秆覆盖 、地膜 覆盖 、砂石覆盖 、土层覆盖等措施 ，最常见的是 地膜覆盖 。地膜覆盖有增温保墒的作用 ，一般可 节水 20%~30%， 广泛用于西北 、华北地区 。农业 地膜种类较多， 根据颜色分为白色地膜 、黑色地 膜 、反光银灰地膜等 ；根据制造方法分为压延地

膜、吹塑地膜等 ；根据特殊作用性能分为除草膜、 渗水地膜 、可降解地膜等 。 目前 ，我国为保护农 业生态环境 ，大力推广加厚地膜（便于回收再利 用）和可降解地膜［37］， 以期从源头防治土壤环境污 染 ，推动农业绿色发展 。保护性耕作技术即减少 耕作， 实行土壤免耕 、少耕和适时深松 ，从而减 轻农田土壤侵蚀 ，提高抗旱能力 ，保护农田生态 环境 ，使作物栽培适应环境保护和发展生产的双 重需求［27］。

3.2.3 化学节水 即通过选用各类新型抗旱节水 生化制剂（保水剂 、蒸腾抑制剂 、土壤改良剂 、抗 旱种子包衣等）［38］，结合相应配套措施 ，实现改土 保水 、抗旱保苗 ， 以实现有限水量高效利用 。 因 地制宜选用不同化学节水制剂 ，可增强作物的抗 旱性及提高产量 ，减少用水量 ，获取较高的水分 生产率［39］。

3.2.4 工程节水 指在具有一定灌溉条件的旱地， 通过渠道防渗 、管道输水 、喷灌 、微灌（包含滴 灌、微喷灌和涌泉灌）等向田间输送水分和湿润土 壤的方式［40 - 42］。工程节水的直接目的是减少输配 水过程中的跑漏损失和田间灌水过程中的深层渗 漏损失 ，提高灌溉水利用率 。选择工程节水方式， 应主要考虑作物 、地形 、土壤 、水源 、资金投入 等要素 ，力求以较少的灌溉水量和资金投入取得 较好的生产效益。

3.2.5 降水集蓄 降水集蓄技术指通过修建集雨 场（面）， 将雨水集中到水窖 、水池等水利工程内， 再利用滴灌 、膜下滴灌等节水灌溉技术进行灌溉 的方式 。一般由集水 、蓄水 、净水 、供水和用水 系统组成［43］。蓄集起来的雨水可秋水春用 、冬水 春用 ，能有效缓解因降水时空分布不均导致的季 节性干旱。

3.2.6 节水管理 指通过改善灌溉管理机制和提 高管理水平 ，制定科学的灌溉方式 ，达到节水的 目的 。主要是根据作物需水量和对土壤墒情的监 测 ，合理确定灌水次数 、灌水时间 、灌水定额， 进行适时适量的科学灌溉［44］。

4 我国旱作节水农业发展中存在的主要问题 4.1 思想认识不足

部分地区对发展旱作节水农业的战略意义认 识不到位， 在制定旱作节水农业发展路径和方法

上存在一定的懈怠和局限性 ，往往停留在口头阶 段 ，缺乏长期性的认识 ，灾年抓得紧 ， 丰年抓得 松 。旱作地区的大部分农民还停留在靠天吃饭的 传统思维里 ，不努力改变缺水现状 ， 即使有一定 的水资源 ，对发展农业节水的仍然主动性不足， 仅仅在面临干旱情况下被动采取节水措施。

4.2 资金投入不足

旱作节水农业项目工程量大 ，投资大 ，农户 无法承担 ，且旱作节水农业项目本质上应属于公 益性事业 ， 主要的资金来源需要财政资金支持 。 目前中央和地方对旱作节水农业方面财政资金有 一定投入 ，但投入有限 ，建设资金难落实。

4.3 旱作节水新技术推广力度小

在长期的旱作节水农业发展过程中， 科研人 员和农业技术人员通过不断努力取得了丰硕的成 果 ，但由于推广体系不完善 、推广机制不健全 、 地方科技队伍经验不足等原因 ，旱作节水农业科 技成果未能及时广泛推广应用。

4.4 各部门协调配合不到位

农业 、水利 、农机 、 自然资源等部门在发展 旱作节水农业方面的协调存在一定差距 ，使得工 程节水与农艺节水结合得不够紧密 ，取水 、 占地 许可办理难度较大 ，这在一定程度上限制了旱作 节水农业整体的发展。

5 发展思路

以缓解干旱对农业生产的威胁［45］、提高农业 抗旱减灾能力 、提高农业综合生产能力 、促进粮 食增产和农民增收以及农业可持续发展为目标， 以推广抗旱抗逆 、地膜覆盖 、集雨补灌等旱作农 业节水技术为核心 ，创新技术模式和体制机制， 强化旱作节水科技支撑 ，加大资金投入力度 ，加 强高效旱作节水综合集成技术示范推广力度 ， 以 点带区扩面 ，保障我国旱作农业水资源高效利用 。 6 基本原则

6.1 坚持政府主导，多方参与

开展旱作节水农业工作要坚持政府的主导作 用 ，完善政策机制 ，协调各级农业 、水利 、农机、 发改 、财政 、 自然资源等部门密切配合［46］，在项 目实施 、资金投入等方面形成合力 。 同时， 要充 分调动社会各方积极性 ，积极引导农村集体经济 组织及其他社会组织广泛参与旱作节水农业规划、

建设 、管护等相关工作， 形成多方共同参与的良 好氛围 ，实现多方主体的共赢。

6.2 坚持规划引领，统筹实施

规划是旱作节水农业发展的“ 龙头”。各地要 充分做好与国土空间规划 、高标准农田建设规划、 乡村振兴规划等相关规划的衔接 ，将旱作节水农 业规划纳入本级经济社会发展计划 ，将旱作节水 农业与高标准农田建设 、农业产业发展统筹规划， 通盘考虑各地区发展重点和落实时序 ，切实发挥 好规划的引领作用。

6.3 坚持因地制宜，分类指导

我国自然环境差异较大 ，应根据各地的实际 情况 ， 因地制宜 ，走传统技术与高新技术并重 、 农艺技术与工程技术相配套 、蓄水保水技术与节 水管理技术相结合的路子 。完全没灌溉水源的地 方要注重“ 蓄住天上水 、保住地中墒”， 突出蓄 水 、保水 ；有一定灌溉水源的地方要主抓水资源 高效利用问题 ，突出节水。

6.4 坚持绿色发展，生态优先

重点推广使用加厚地膜 、可降解地膜 、农家 肥 ，合理使用化肥 、农药 ，推广水肥一体化技术， 严格防控污染 ，推进旱作节水农业绿色发展。

6.5 试点先行， 典型引领

科学制定旱作节水农业发展计划 ，突出重点， 统筹安排 ，稳步推进 。聚焦瓶颈问题 ， 大胆改革 创新 ，积极探索旱作节水农业发展新模式 、新路 径 ，打造发展先进 、创新活跃 、可复制可推广的 典型样板 ，打造区域旱作节水农业发展极 ，形成 成熟经验逐步推广 ， 引领全国旱作节水农业现代 化发展。

7 发展建议

7.1 加强组织领导

一是各级领导要进一步提高对发展旱作节水 农业重要性和必要性的认识 ，高度重视发展早作 节水农业工作［32］。二是省、市、县各级都要成立 由政府牵头 ，农业 、水利 、 自然资源 、林业 、发 改 、财政等有关部门组成的领导机构 ，积极做好 组织和协调工作 。领导机构办公室建议设在农业 行政主管部门 ，负责日常工作 。三是建立旱作节 水农业指导团队， 为旱作节水农业规划 、管理 、 实施出谋划策 ，加强技术指导工作 。 四是各级政

府都要制定切合实际的近 、远期发展规划和分年 度实施方案 ，组织动员农民群众 、广大基层干部 和农业科技人员积极投身于旱作节水农业发展， 将旱作节水农业落到实处 ，抓出实效。

7.2 加强资金支持

一是保障财政投入 。在积极争取中央和省级 财政支持的基础上 ，市、县（区）财政也要把发展旱 作节水农业相关经费纳入财政年度预算， 在政策 允许下优先向旱作节水农业倾斜 。二是创新投融 资模式 。发挥政府投入引导和撬动作用 ，采取投 资补助 、以奖代补 、财政贴息等多种方式支持旱 作节水农业 ，鼓励各级政府有序引导金融和社会 资本投入旱作节水农业 ，鼓励政策性金融机构结 合职能定位和业务范围支持旱作节水农业 ， 引导 商业金融机构加大信贷投放力度 。三是统筹用好 各类资金 ，形成资金合力 。在预算编制和项目立 项环节 ，打破行业 、区域界限和部门分割 ，对各 类资金统筹安排 ，发挥资金的积聚优势 ，集中力 量推进旱作节水农业建设。

7.3 强化科技支撑

一是加强旱作节水农业新技术 、新理论研究。 在旱作节水农业基础理论研究的基础上 ， 突破形 成一批旱作节水新理论 、新技术 。二是推进抗旱 品种育种创新 。作物种质资源中蕴藏着丰富的基 因资源 ，从中筛选出抗旱优异种质资源 ，进而高 效培育抗逆新品种 ，是应对干旱逆境的重要途径。 深入推进作物育种联合攻关 ，加快选育一批多抗 广适的突破性品种 。三是加强旱作节水农业技术 的推广力度 。做好不同地区 、不同旱作节水技术 模式的试验 、示范 ，将技术成熟 、效果显著的科 技成果及时进行推广 ，使科技成果尽快转化为生 产力 。 四是加强对旱作节水农业人才的教育和培 训 。有计划分期分批地对农业技术人员 、管理干 部和农民技术骨干进行旱作节水农业专业知识的 普及和培训 ，提高旱作节水农业技术推广队伍的 科技素质， 为旱作节水农业科技成果的转化提供 智力支持。

7.4 制定鼓励措施

一是要本着谁投资 、谁受益的原则 ，研究制 定切实可行的鼓励政策， 为节水农业发展创造良 好的社会环境 。二是要积极探索符合市场经济规

律 、有利于合理利用水资源的水权制度和管理体 制 ，逐步建立由政府 、企业 、技术人员和农民参 与的农田水利基础设施建设和管理模式 。三是要 建立起监管力度大 、操作性强的相关地方性法规 保障体系 ，使节水农业建设走上法制化轨道。

7.5 加强宣传报道

通过新闻媒体 、政务信息 、 民生简报 、展板 介绍 、发放宣传页等方式， 多途径 、多层次加强 对旱作节水农业建设的宣传报道， 提高全社会对 治旱兴农 、加强旱作节水农业建设的认识 ，充分 调动全社会的力量关心旱作节水农业 ，把支持和 参与旱作节水农业建设变成全社会的自觉行动。

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