节水农业技术

■本报记者 彭科峰

黄土高原，自古以来水土流失较为严重。为了保护珍稀水资源，中科院水利部水保所设立了国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心，多年来致力于从事节水灌溉的研究，并取得了丰硕的成果。

“节水中心在农田降水资源高效利用技术、雨水集流材料与技术、渠灌区农业高效用水工程技术研究与示范、新型高效节水灌溉产品研制与开发、山地果树微灌工程技术等方面处于国际先进水平，取得了具有鲜明特色的重要成果。”节水中心副主任冯浩这样向《中国科学报》记者介绍。

发力节水领域

中国正面临着严重的水危机。

作为用水大户的农业领域，我国农业用水比重高达72%，西北地区更是达到了87.3%～96.1%，而水资源利用率却仅为0.4，远低于发达国家水平。

“节水技术工程化和灌溉科学管理落后，虽然单项技术相对成熟，却缺乏组装、配套、集成，仍需系列化。”在冯浩看来，这是我国农业水资源利用率低下的症结所在。

因此，节水中心的目标是，以西北地区为重点，面向全国，建成节水灌溉新理论和新技术研发基地、工程技术示范与培训、新产品的中试和开发、国际合作与交流的基地，建成国家节水灌溉发展的思想库。

自科技部1999年2月4日正式批准成立以来，节水中心发展迅速。科研经费每年以30%以上的速度持续增长，人员由最初的4人发展到目前的数十人。从无到有，从弱到强，2002年底，节水中心顺利通过科技部验收，正式成为国家工程中心序列。

三大研究领域

目前，节水中心在科学研究、工程技术开发及产业化示范方面已跻身国内节水领域的先进行列，成为西北地区乃至全国节水灌溉技术研究的带头单位之一。

据冯浩介绍，在农田降水资源高效利用工程技术研究方面，科研人员在总结提出雨水就地、叠加及异地利用三种方式的基础上，建立了雨水资源化潜力的概念和计算方法，并通过对集、存、净化及集雨补灌系统新材料、新形式、新设备及新工艺的研究与开发，将雨水汇集技术、存贮技术、净化技术和高效利用技术组装集成，建立了干旱半干旱地区不同地形条件下的集流农业新模式，形成人工汇集雨水利用综合技术体系，并进行相应的示范推广，从而实现提高降水利用率和利用效率的研发目标。

在新型节水灌溉关键设备研制开发方面，节水中心研制转化了以节水灌溉网络控制系统、智能卡水量计费器、远程无线遥控设备、微压滴灌产品等为代表的一批拥有自主知识产权和巨大市场前景的新产品和设备，加快了产品的升级换代，提升了我国节水行业技术水平。2000年，中心在国内率先将激光快速成型技术引入节水产品研发领域，极大地缩短了产品的开发周期。

“十五”“十一五”期间，中心和西安交通大学共同承担了“863”节水重大专项“节水产品激光快速成型技术研究”和“微灌技术快速研发平台”等项目，联合攻克了诸多技术难关。

在灌区节水技术集成研究方面，中心的科研人员研制出渠道接缝PTN新材料、装配式量水槽、确定了加筋固化土预制成形和大掺量粉煤灰混凝土配方与工艺；开发出量水堰设计软件；自计量水仪表研制、低成本渠系量水无线遥测仪；提出经济型地面灌水技术和管理节水的概念，建立了大田粮食作物经济型地面灌水技术和协会管理节水模式；开辟了保墒灌溉研究新领域，进行了数字节水灌溉技术探索。

在山地果树微灌工程技术方面，中心立足集成创新，重点研究解决了山地红枣矮化密植栽培技术，山地红枣微灌节水技术，集成了降水就地利用技术与水肥高效调控技术，搭建了枣树需水信息实时监测远程传输平台，探索了与科技要素紧密结合的土地流转与集中经营新机制，形成了陕北山地红枣集雨微灌工程技术体系，取得了显著经济、生态和社会效益。

发力节水产业化

今年6月初，陕西省委副书记胡和平来水保所节水中心调研，观看了节水中心自行研制的太阳能驱动自走式喷灌机组、农业航空遥感无人机、温室微喷系统以及各种节水产品，了解了有关成果的研究推广情况。

在观看节水产品微孔陶瓷灌水器时，胡和平亲自试验，当他得知这是水保所的原创产品时，连连称赞。“让材料自动化，用智能化材料是未来的发展趋势，水保所要在这条创新之路上继续探索。”胡和平说。

他还指出，水资源对西北干旱半干旱地区来说非常重要，水保所要立足区域发展需要，从生产实际中凝练科研课题，解决干旱缺水问题，促进农业产业发展，工作富有特色和创新。

目前的节水中心已经建立了工程设计、信息网络、激光快速成型、综合节水4个实验室。展望未来，冯浩说，中心将进一步加强节水农业领域学科建设和科学研究，不断提高科技创新能力，在干旱半干旱地区节水农业生产中发挥更为重要的作用。