“悠悠萬(wàn)事，吃飯為大。”在極端天氣事件頻發(fā)、新冠肺炎疫情影響持續(xù)、國(guó)際形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜的背景下，把中國(guó)人的飯碗牢牢端在自己手中成為重中之重。

“吃飯”問(wèn)題不僅是糧食安全問(wèn)題。早在2017年中央農(nóng)村工作會(huì)議上，習(xí)近平總書(shū)記就深刻指出，“現(xiàn)在講糧食安全，實(shí)際上是食物安全”。2022年全國(guó)“兩會(huì)”期間的政協(xié)聯(lián)組會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記再次指出，“要樹(shù)立大食物觀”“在確保糧食供給的同時(shí)，保障肉類(lèi)、蔬菜、水果、水產(chǎn)品等各類(lèi)食物有效供給”，“大食物觀”拓展了傳統(tǒng)的糧食邊界，指導(dǎo)我們從更廣的維度認(rèn)識(shí)和把握糧食安全。

食物安全是國(guó)家安全的基本保證，水安全是食物安全的基礎(chǔ)。當(dāng)前，水資源短缺已成為我國(guó)食物安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的剛性約束。

如何應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下的新挑戰(zhàn)？中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心主任康紹忠就我國(guó)水資源與食物安全形勢(shì)進(jìn)行分析，并從“藏糧于水，夯實(shí)國(guó)家食物安全的農(nóng)業(yè)用水保障”和“藏水于技，促進(jìn)高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展”兩方面提出對(duì)策建議。

水資源短缺

對(duì)我國(guó)食物安全的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

水安全與食物安全是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的最基本支撐點(diǎn)。日益嚴(yán)峻的氣候危機(jī)、水土資源短缺、干旱洪澇災(zāi)害等極端事件帶來(lái)的糧食減產(chǎn)，正在影響全球的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。確保水和食物安全，已成為人類(lèi)面臨的重大挑戰(zhàn)。

2016年美國(guó)發(fā)布的《2016—2045年新興科技趨勢(shì)報(bào)告》指出，到2045年，全球?qū)⒂谐^(guò)40%的人口面臨水資源短缺。在未來(lái)幾十年，最樂(lè)觀的預(yù)測(cè)主食谷物的價(jià)格將會(huì)提高30%。如果全球氣候變化、需求增長(zhǎng)以及資源管理的失敗按照目前的趨勢(shì)繼續(xù)下去，價(jià)格可能會(huì)提高100%。

在錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)下，食物安全是國(guó)家安全的基本保證，中國(guó)人的飯碗要牢牢端在自己手中。從1999年到2021年，我國(guó)糧食產(chǎn)量由5.08億t增長(zhǎng)到6.84億t，21年增長(zhǎng)了34.6%。但從2015年到2021年，我國(guó)的糧食產(chǎn)量只增長(zhǎng)了2389萬(wàn)t，增速變緩，糧食增產(chǎn)進(jìn)入瓶頸期。我國(guó)是世界最大糧食進(jìn)口國(guó)，2021年進(jìn)口糧食1.6454億t，接近國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的1/4。保持谷物基本自給、口糧絕對(duì)安全形勢(shì)依然十分嚴(yán)峻。

習(xí)近平總書(shū)記指出，“解決好十幾億人口的吃飯問(wèn)題，始終是我們黨治國(guó)理政的頭等大事”“糧食生產(chǎn)根本在耕地，命脈在水利，出路在科技”，為新形勢(shì)下如何保障國(guó)家食物安全指明了方向。

水安全是食物安全的基礎(chǔ)，水資源短缺將直接導(dǎo)致食物生產(chǎn)的波動(dòng)，從而在源頭上導(dǎo)致真正的食物危機(jī)。

我國(guó)多年平均水資源總量2.8萬(wàn)億m3，居世界第6位；但人均水資源量?jī)H1983m3，不足世界人均水平的1/3；單位耕地面積的水資源量?jī)H為世界平均水平的1/2。特別是我國(guó)水資源與其他社會(huì)資源的空間分布不匹配，國(guó)土、耕地面積、人口、gdp分別占全國(guó)64%、46%、60%、44%的北方地區(qū)，水資源量?jī)H占全國(guó)的18.6%。我國(guó)北方的海河、黃河、西北內(nèi)陸諸河、西遼河等流域的缺水狀況更為嚴(yán)峻。

我國(guó)在水資源短缺背景下，為了發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)，先后建成多種類(lèi)型的蓄、引、提水灌溉工程，有效灌溉面積從新中國(guó)成立時(shí)的2.4億畝擴(kuò)大到11.18億畝，位居世界第一。

從全球來(lái)看，占總耕地面積20%的灌溉地生產(chǎn)了40%的農(nóng)產(chǎn)品，80%的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)了60%的農(nóng)產(chǎn)品，灌溉地的產(chǎn)量大約是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的2.5倍。就我國(guó)來(lái)說(shuō)，灌溉對(duì)糧食增產(chǎn)的直接貢獻(xiàn)率約為36.27%。灌溉農(nóng)業(yè)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主力軍和保障國(guó)家食物安全的基石，為把飯碗牢牢端在自己手里和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。

但是，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展與區(qū)域水資源承載力不相適應(yīng)。例如，一方面國(guó)家花巨資建設(shè)南水北調(diào)工程，以緩解北方的水資源短缺，另一方面又通過(guò)“北糧南運(yùn)”把水資源運(yùn)回南方。而且，在一些水資源短缺地區(qū)，農(nóng)業(yè)的過(guò)度開(kāi)發(fā)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水量大，加之用水效率低，進(jìn)一步加重了區(qū)域水資源短缺，引發(fā)了突出的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

如華北平原，由于灌溉發(fā)展和農(nóng)業(yè)熟制變化，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)能大幅度提高的同時(shí)，出現(xiàn)了嚴(yán)重的地下水水位下降，形成世界上面積最大的地下水漏斗區(qū)；西北內(nèi)陸干旱區(qū)塔里木河、石羊河、黑河等流域，農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)規(guī)模超過(guò)了水資源承載力，導(dǎo)致流域下游土地沙化、沙進(jìn)人退、綠洲萎縮；東北西遼河流域大規(guī)模抽取地下水發(fā)展淺埋滴灌，引起地下水水位大幅下降、草地退化和土地沙化；東北三江平原大面積改種水稻，導(dǎo)致地下水水位下降和濕地萎縮。這些都對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和人類(lèi)生存環(huán)境形成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

灌區(qū)是我國(guó)重大的公益性基礎(chǔ)設(shè)施工程，是國(guó)家食物安全的壓艙石。但是，現(xiàn)有大中型灌區(qū)工程設(shè)施大多建于20世紀(jì)50年代至70年代，標(biāo)準(zhǔn)低、配套差、管理不暢，由于長(zhǎng)期投入不足，呈現(xiàn)“先天不足、后天失調(diào)、周身是病、發(fā)展艱難”的嚴(yán)峻局面。

2021年我國(guó)灌溉水利用系數(shù)僅為0.568，單方灌溉水的產(chǎn)糧數(shù)大約是1.58kg，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的水平?！笆奈濉逼陂g，全國(guó)456處大型灌區(qū)，列入國(guó)家更新改造規(guī)劃的僅124處，不到全部大型灌區(qū)的1/3；而且資金投入強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足灌區(qū)續(xù)建配套和現(xiàn)代化改造的實(shí)際需求。灌區(qū)發(fā)展滯后已成為保障國(guó)家食物安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的短板。

藏糧于水

夯實(shí)國(guó)家食物安全的農(nóng)業(yè)用水保障

我國(guó)水資源緊缺，水土不適配，“水缺”比“地少”更為嚴(yán)重。水資源短缺已成為食物安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的剛性約束，挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。緩解水資源短缺和灌溉用水增加導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，迫切需要降低灌溉用水量，然而盲目減少灌溉用水量將導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)能下降，威脅國(guó)家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給。

水安全是食物安全的基礎(chǔ)，在當(dāng)前錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際環(huán)境、不穩(wěn)定性不確定性明顯增加的背景下，必須繃緊食物安全這根弦，藏糧于水，夯實(shí)國(guó)家食物安全的農(nóng)業(yè)用水保障。

1.確立農(nóng)業(yè)用水安全紅線，為國(guó)家食物安全提供用水保障

我國(guó)糧食作物種植布局不斷向北方缺水地區(qū)轉(zhuǎn)移，“北糧南運(yùn)”已成為我國(guó)糧食產(chǎn)銷(xiāo)布局的新特征，這種生產(chǎn)格局的變化會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致北方農(nóng)業(yè)需水的增加。

大量研究表明，未來(lái)氣候變化不會(huì)導(dǎo)致水資源明顯增加、改變我國(guó)南多北少的水資源分布格局。我國(guó)后備耕地資源主要在黃淮海、東北、新疆和甘肅，未來(lái)利用這些后備耕地資源必將進(jìn)一步加劇北方農(nóng)業(yè)用水的緊缺態(tài)勢(shì)。為此，需要未雨綢繆，確立和牢牢守住保障國(guó)家食物安全的農(nóng)業(yè)用水安全紅線。

農(nóng)業(yè)用水安全紅線是保障國(guó)家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給所需要的凈耗水量、農(nóng)業(yè)用水量、單位糧食產(chǎn)量?jī)艉乃亢凸喔人孟禂?shù)紅線。影響農(nóng)業(yè)用水安全紅線劃定的因素很多，包括未來(lái)人口增長(zhǎng)與生活水平提高對(duì)糧食和其他農(nóng)產(chǎn)品的需求、作物種植結(jié)構(gòu)和耗水特征、灌區(qū)現(xiàn)代化、節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用、科技對(duì)節(jié)水的貢獻(xiàn)等。

我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量從20世紀(jì)90年代開(kāi)始緩慢下降，到2003年降到最低值3431.4億m3；然后又緩慢增加，2013年達(dá)到3920.3億m3；其后再次緩慢下降，近幾年基本維持在3640億m3左右。

灌溉水利用系數(shù)從2000年的0.43持續(xù)提高到2021年的0.568。農(nóng)業(yè)凈耗水由2001年的1652.2億m3下降到2003年的1509.8億m3，然后持續(xù)上升到2017年的2050.3億m3，近幾年維持在2050億～2070億m3；單位糧食生產(chǎn)的凈耗水量由0.469m3/kg降到0.404m3/kg，年均下降0.003m3/kg。

21年間，由于灌溉水利用系數(shù)增加，年節(jié)約農(nóng)業(yè)用水量達(dá)到1169.57億m3。其中，由于單位糧食生產(chǎn)的凈耗水量減少，即通過(guò)作物水分利用效率提升而節(jié)約的年凈耗水量達(dá)到375.53億m3，相當(dāng)于年節(jié)約農(nóng)業(yè)用水量661.14億m3；灌區(qū)工程配套與改造等節(jié)約農(nóng)業(yè)用水量508.43億m3。農(nóng)藝節(jié)水與工程節(jié)水的比例分別為56.53%和43.47%。

從上述分析可知，目前我國(guó)農(nóng)業(yè)用水總量基本穩(wěn)定的根本原因是作物水分利用效率和灌溉水利用系數(shù)逐年增加的結(jié)果，如果我國(guó)的灌溉水利用系數(shù)和單位糧食生產(chǎn)的凈耗水量仍然處于2000年的水平，目前灌溉面積和糧食產(chǎn)量下的農(nóng)業(yè)用水量會(huì)達(dá)到4810億m3，農(nóng)業(yè)節(jié)水和高效用水無(wú)疑對(duì)控制農(nóng)業(yè)用水大幅度增加作出了巨大的貢獻(xiàn)。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2021年我國(guó)糧食年消費(fèi)量8.1億t，糧食自給率為82.6%。預(yù)計(jì)糧食需求峰值可能在2035年到來(lái)，約為9.4億t。若保持糧食自給率不變，到時(shí)我國(guó)的糧食產(chǎn)量需達(dá)到7.8億t。按照過(guò)去21年間的年均用水下降速率，預(yù)計(jì)2035年我國(guó)灌區(qū)單位糧食產(chǎn)量的凈耗水量為0.362m3/kg；根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的剛性約束指標(biāo)，到2030年我國(guó)的灌溉水利用系數(shù)將達(dá)到0.60，預(yù)計(jì)2035年提高到0.625；假定未來(lái)75%的糧食增加量仍由灌溉地生產(chǎn)。

按此計(jì)算，則糧食需求高峰期2035年前后的農(nóng)業(yè)凈耗水量需要增加到2421.64億m3，農(nóng)業(yè)用水需增加到3874.62億m3。因此，在糧食需求高峰期2035年前后的農(nóng)業(yè)用水安全紅線宜定為：農(nóng)業(yè)凈耗水2422億m3，農(nóng)業(yè)用水3875億m3，單位糧食產(chǎn)量的凈耗水0.362m3/kg，灌溉水利用系數(shù)0.625。

2.加快建設(shè)國(guó)家農(nóng)業(yè)水網(wǎng)，提高食物安全供水保證率

面對(duì)我國(guó)“北糧南運(yùn)”的糧食產(chǎn)銷(xiāo)格局，以及耕地后備資源主要集中在黃淮海、東北、新疆和甘肅，且這些區(qū)域大多受水資源制約的狀況，在大力發(fā)展適水農(nóng)業(yè)的同時(shí)，為了保障國(guó)家食物安全，迫切需要加快國(guó)家水網(wǎng)工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)水資源南北調(diào)配、東西互濟(jì)的配置格局，促進(jìn)水土資源有效匹配，為耕地后備資源的合理開(kāi)發(fā)利用提供必要的用水保障，同時(shí)也可有效緩解現(xiàn)有耕地的缺水限制，提升產(chǎn)能。

農(nóng)業(yè)水網(wǎng)是國(guó)家水網(wǎng)的毛細(xì)血管和重要組成部分，而灌區(qū)灌溉渠（管）網(wǎng)則是農(nóng)業(yè)水網(wǎng)的主要載體。應(yīng)把農(nóng)業(yè)水網(wǎng)納入國(guó)家水網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，做好頂層設(shè)計(jì)，研究制定國(guó)家水網(wǎng)框架下系統(tǒng)暢通的農(nóng)業(yè)水網(wǎng)格局，以利于全國(guó)各省、各地區(qū)的灌區(qū)現(xiàn)代化改造、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)和山水林田湖草沙系統(tǒng)治理的有序穩(wěn)步推進(jìn)，避免重復(fù)投入和低效建設(shè)。

在北方水資源緊缺區(qū)，特別是新疆和河西走廊等地勢(shì)落差較大、水源水質(zhì)良好的區(qū)域，以及華北井灌區(qū)，應(yīng)適度推進(jìn)灌溉供水自來(lái)水管網(wǎng)化，采用大口徑聚乙烯、聚氯乙烯管材或加筋聚乙烯復(fù)合管材建設(shè)管道輸水系統(tǒng)不會(huì)顯著增加工程成本，但可以減少輸水損失、少占耕地。在建設(shè)農(nóng)業(yè)水網(wǎng)的過(guò)程中，還應(yīng)加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)測(cè)設(shè)施、信息化工程等建設(shè)，使農(nóng)業(yè)水網(wǎng)系統(tǒng)管控逐漸向信息化與智慧化方向發(fā)展，加速智慧農(nóng)業(yè)水網(wǎng)構(gòu)建的進(jìn)程，提高灌溉供水保證率、農(nóng)業(yè)用水效率和效益。

3.充分挖掘南水北調(diào)工程給糧食生產(chǎn)供水的潛力，開(kāi)發(fā)利用西北內(nèi)陸干旱區(qū)咸水資源

在全球氣候變化導(dǎo)致水文情勢(shì)改變、未來(lái)仍有較大不確定性的背景下，保障國(guó)家食物安全用水的形勢(shì)依然嚴(yán)峻，需要在深度節(jié)水前提下，適度增加跨流域調(diào)水，開(kāi)發(fā)和安全利用非常規(guī)水源，提高農(nóng)業(yè)用水保障能力。

（1）充分利用南水北調(diào)東、中線工程的外調(diào)水，提高華北地區(qū)口糧生產(chǎn)用水保障能力

華北地區(qū)在我國(guó)糧食生產(chǎn)特別是優(yōu)質(zhì)小麥等口糧生產(chǎn)中具有不可替代的重要作用，同時(shí)也是我國(guó)水資源最緊缺地區(qū)之一和南水北調(diào)東、中線工程的主要受水區(qū)。

在國(guó)家糧食安全緊平衡的背景下，需要繼續(xù)利用好華北地區(qū)良好的耕地條件，穩(wěn)定甚至適度擴(kuò)大糧食生產(chǎn)，通過(guò)較大規(guī)模調(diào)整種植結(jié)構(gòu)和壓縮農(nóng)業(yè)用水難度很大。充分利用南水北調(diào)工程的外調(diào)水，提高糧食生產(chǎn)用水保證率，對(duì)確保國(guó)家口糧絕對(duì)安全意義重大。

南水北調(diào)東、中線工程貫穿黃淮海地區(qū)，在沿線引黃灌區(qū)范圍內(nèi)一定程度上具備向農(nóng)業(yè)供水的工程條件。據(jù)調(diào)查，河北農(nóng)業(yè)水價(jià)的承受上限約為0.65元/m3，山東、河南也大體相當(dāng)。河北全省畝均灌溉用水165m3/畝。據(jù)有關(guān)推算，南水北調(diào)東線二期工程向農(nóng)業(yè)終端供水水價(jià)大約為2.14元/m3，大約每畝需補(bǔ)貼245.85元。

近年來(lái)國(guó)家投入京津冀地下水超采區(qū)治理的小麥休耕補(bǔ)貼是500元/畝，但由于休耕項(xiàng)目區(qū)之外的種植面積增加，節(jié)水?dāng)?shù)量有限。由于南水北調(diào)工程水價(jià)高于當(dāng)?shù)刂苯娱_(kāi)采利用地下水的水價(jià)，加之工程配套不完善，導(dǎo)致計(jì)劃供給河北的南水北調(diào)水源沒(méi)有充分利用。

因此，建議把每畝500元的休耕補(bǔ)貼直接用于南水北調(diào)工程水價(jià)補(bǔ)貼，把目前河北沒(méi)有用足的南水北調(diào)水直接用于水資源極度緊缺的衡水、滄州等地下水嚴(yán)重超采區(qū)的糧食生產(chǎn)，特別是小麥等口糧生產(chǎn)用水；對(duì)于經(jīng)濟(jì)作物和蔬菜生產(chǎn)用水仍需考慮市場(chǎng)對(duì)水價(jià)的調(diào)節(jié)作用。

（2）加快實(shí)施南水北調(diào)西線工程，充分挖掘河西走廊等地的后備耕地資源潛力

南水北調(diào)西線工程是從根本上解決黃河流域及西北地區(qū)水資源短缺的戰(zhàn)略性工程。西北地區(qū)生態(tài)區(qū)位重要，光照充足、氣候適宜，是我國(guó)最大的玉米、蔬菜、瓜類(lèi)、花卉等對(duì)外制種基地， 占全國(guó)種子出口量的75%，全國(guó)60%以上的玉米種子來(lái)自這里，對(duì)保障國(guó)家食物安全意義重大。如果將南水北調(diào)西線調(diào)水量適量引入河西走廊，可充分利用當(dāng)?shù)睾髠涓刭Y源，無(wú)疑對(duì)保障國(guó)家食物安全、促進(jìn)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)代農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展、助推“一帶一路”建設(shè)具有重大而深遠(yuǎn)的意義。建議國(guó)家盡快納入規(guī)劃，支持開(kāi)展前期工作并及早啟動(dòng)實(shí)施。

（3）利用豐富的太陽(yáng)能資源，合理開(kāi)發(fā)利用新疆內(nèi)陸干旱區(qū)咸水資源

據(jù)有關(guān)調(diào)查，新疆礦化度大于3g/l的咸水資源約為100億m3。隨著科技進(jìn)步，采用低溫膜蒸餾技術(shù)，將苦咸水通過(guò)太陽(yáng)能聚熱加溫、過(guò)濾，淡化成符合標(biāo)準(zhǔn)的灌溉水已不再是難題。新疆太陽(yáng)能資源十分豐富，年平均日照時(shí)數(shù)2550～3500h，年輻射總量5430～6670mj/m2，利用太陽(yáng)能進(jìn)行咸水淡化利用前景廣闊。

2018年8月，美國(guó)能源部（doe）支持的太陽(yáng)能光熱海水淡化技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，使低容量、高鹽度水（如石油和天然氣生產(chǎn)中的鹵水）淡化處理成本降至1.5美元/m3，大容量、低鹽度的海水或者市政鹽水淡化處理成本降至0.5美元/m3。若僅淡化為可灌溉農(nóng)作物或生態(tài)植被的水，其成本還可大大降低。

藏水于技

促進(jìn)高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展

在水資源嚴(yán)重緊缺條件下要保障國(guó)家食物安全用水，必須藏水于技，通過(guò)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，減少單位食物生產(chǎn)的凈耗水和灌溉用水，走技術(shù)進(jìn)步替代灌溉用水增加之路。

藏水于技就是要通過(guò)農(nóng)業(yè)高效用水核心關(guān)鍵技術(shù)與重大關(guān)鍵產(chǎn)品和綠色高效用水模式的突破，大幅度提高灌溉水利用率和水的生產(chǎn)效率，在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中少增加或不增加、甚至減少用水的條件下，獲得糧食或其他農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量的大幅度增加。同時(shí)，通過(guò)區(qū)域水土資源的優(yōu)化配置和作物種植結(jié)構(gòu)、種植制度調(diào)整，合理地布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，更好地挖掘水資源的效率和效益，緩解我國(guó)“北糧南運(yùn)”與南水北調(diào)的水、糧逆向流動(dòng)格局。

1.加快發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)，緩解我國(guó)農(nóng)業(yè)用水緊缺狀況

加快發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)，大規(guī)模提高農(nóng)業(yè)用水效率，是破解農(nóng)業(yè)用水短缺與食物安全和其他農(nóng)產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)矛盾的關(guān)鍵。習(xí)近平總書(shū)記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路和“農(nóng)業(yè)要節(jié)水化”等一系列指示批示精神為發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)提供了根本遵循。

高水效農(nóng)業(yè)是依托生物技術(shù)、信息技術(shù)和智能裝備，實(shí)現(xiàn)單株、農(nóng)田和區(qū)域不同尺度水與作物表型信息的智能感知、用水智能決策與智能控制，達(dá)到區(qū)域水土適配和水生產(chǎn)力時(shí)空格局優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)用水和水效益最大化的新型農(nóng)業(yè)用水體系。

具體實(shí)施路徑包括在單株水平上發(fā)掘作物抗旱基因與培育抗旱節(jié)水型新品種，構(gòu)建高水效理想株型，增加作物葉片光合速率，減少葉片氣孔蒸騰，提高水分生產(chǎn)效率；在農(nóng)田尺度上改進(jìn)田間灌溉技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)科學(xué)的灌溉制度和作物水肥一體化，提高灌水施肥的均勻性，減少田間耗水量和灌水量，提高作物產(chǎn)量和田間用水效率；在區(qū)域尺度上合理配置水資源，減少水的無(wú)效損失，實(shí)現(xiàn)作物耗水時(shí)空格局優(yōu)化，提高水的效能，用最少的水產(chǎn)出更多的農(nóng)產(chǎn)品。通過(guò)技術(shù)和制度創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水效率的全鏈條調(diào)控、多過(guò)程耦合和多要素協(xié)同提升。

高水效農(nóng)業(yè)是未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，它是在一定的區(qū)域產(chǎn)量或效益目標(biāo)下，在空間和時(shí)間上設(shè)計(jì)作物種植和耗水過(guò)程，使區(qū)域作物耗水最小，最大限度地提高水生產(chǎn)力和水生產(chǎn)效益；或者在農(nóng)業(yè)用水、凈耗水、單位糧食產(chǎn)量?jī)艉乃凸喔人寐省八臈l紅線”控制下，通過(guò)區(qū)域作物種植和耗水時(shí)空格局優(yōu)化，達(dá)到區(qū)域產(chǎn)量與水效率和效益最大化，實(shí)現(xiàn)不浪費(fèi)一滴水、讓每一滴水生產(chǎn)更多糧食與農(nóng)產(chǎn)品的愿景。

高水效農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)緩解我國(guó)水資源短缺和保障食物安全貢獻(xiàn)巨大、潛力巨大。近30年來(lái)，我國(guó)耕地灌溉面積增加了3億多畝，灌溉用水總量則由4000億m3下降到3610億m3，畝均灌溉用水量由588m3下降到365m3。單方灌溉水的產(chǎn)糧數(shù)從20世紀(jì)80年代的0.6kg左右提高到1.58kg以上。如華北山前平原種植的節(jié)水小麥，由20世紀(jì)80年代年灌水6次、生育期畝均灌溉定額300m3左右，降低到目前年灌水2次、生育期灌溉定額100m3左右，產(chǎn)量由200kg/畝提高到415kg/畝以上，實(shí)現(xiàn)了生育期畝用水減少200m3、畝產(chǎn)量提高200kg的突破。

據(jù)中國(guó)工程院“農(nóng)業(yè)資源環(huán)境若干重大戰(zhàn)略問(wèn)題研究”重大咨詢(xún)項(xiàng)目預(yù)測(cè)，在當(dāng)前技術(shù)水平下，2025年全國(guó)農(nóng)田灌溉缺水量為136.6億m3，在充分挖掘現(xiàn)有高效用水潛力的前提下，全國(guó)潛在節(jié)水量約為350億m3，其中東北地區(qū)的節(jié)水潛力最大，為85億m3，西北地區(qū)和黃淮海地區(qū)次之，分別為47億m3和45億m3。在未來(lái)降水量不低于多年平均水平及充分挖掘降水利用潛力的前提下，若將上述節(jié)水量用于合理擴(kuò)大灌溉面積進(jìn)行糧食生產(chǎn)，全國(guó)糧食產(chǎn)能增加潛力約6800萬(wàn)t。發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)無(wú)疑是保障國(guó)家食物安全的戰(zhàn)略選擇。

目前，我國(guó)的高水效農(nóng)業(yè)發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距，產(chǎn)生這些差距的原因：一是過(guò)度追求低成本而犧牲了節(jié)水灌溉系統(tǒng)的均勻性；二是高效節(jié)水灌溉技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)不配套；三是灌溉用水缺乏科學(xué)調(diào)配與精量控制；四是區(qū)域作物種植結(jié)構(gòu)與水資源條件不匹配。

此外，高水效農(nóng)業(yè)發(fā)展也遇到了一些瓶頸，例如農(nóng)業(yè)節(jié)水補(bǔ)償機(jī)制尚未形成，節(jié)水成本無(wú)人買(mǎi)單；土地分散經(jīng)營(yíng)模式限制了高效節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用；重建設(shè)、輕管理，節(jié)水工程標(biāo)準(zhǔn)低、效益差；缺乏經(jīng)濟(jì)、可靠、耐用、適應(yīng)性廣的先進(jìn)實(shí)用技術(shù)；節(jié)水科技推廣與技術(shù)服務(wù)體系不完善；農(nóng)業(yè)高效用水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)尚未建立；缺乏對(duì)變化環(huán)境下農(nóng)業(yè)高效用水的基礎(chǔ)研究。這些問(wèn)題需要通過(guò)政策和制度以及科技的創(chuàng)新加以解決。

2.積極推進(jìn)國(guó)家農(nóng)業(yè)用水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，為高水效農(nóng)業(yè)“四條紅線”控制提供保障

農(nóng)業(yè)用水監(jiān)測(cè)計(jì)量是推動(dòng)高水效農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用、評(píng)價(jià)高水效農(nóng)業(yè)發(fā)展效果和實(shí)施農(nóng)業(yè)用水、凈耗水、單位糧食產(chǎn)量?jī)艉乃凸喔人孟禂?shù)“四條紅線”控制管理的重要前提和基礎(chǔ)。但是，目前95%以上的地表水灌區(qū)沒(méi)有安裝田間用水計(jì)量設(shè)備，大部分機(jī)井缺乏計(jì)量裝置，影響了高水效農(nóng)業(yè)的有效實(shí)施。建議加快建設(shè)和完善區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)用水監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)用水的有效監(jiān)測(cè)和定量控制。

3.建設(shè)以縣域?yàn)閱卧母咚мr(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)區(qū)，整體推進(jìn)高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展

需要在全國(guó)重點(diǎn)缺水區(qū)率先推進(jìn)以縣域?yàn)閱卧母咚мr(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)，積極推動(dòng)農(nóng)業(yè)用水、凈耗水、單位糧食產(chǎn)量的凈耗水和灌溉水利用系數(shù)“四條紅線”控制，把農(nóng)業(yè)水效納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的考核指標(biāo)范疇。

重點(diǎn)推進(jìn)黃淮海地下水嚴(yán)重超采區(qū)、西北內(nèi)陸干旱區(qū)、東北三江平原稻作區(qū)、西遼河流域玉米淺埋滴灌區(qū)、黃河中上游提灌區(qū)、寧蒙河套灌區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域以縣域?yàn)閱卧母咚мr(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)區(qū)建設(shè)，全鏈條多過(guò)程系統(tǒng)推進(jìn)，多種技術(shù)優(yōu)化組合，實(shí)施全域藍(lán)綠水資源統(tǒng)一配置，由用水管理轉(zhuǎn)變?yōu)楹乃芾怼？茖W(xué)確定縣域農(nóng)業(yè)用水、凈耗水、單位糧食產(chǎn)量的凈耗水和灌溉水利用系數(shù)指標(biāo)，通過(guò)“四條紅線”控制，整體推進(jìn)高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展。

4.加強(qiáng)高水效農(nóng)業(yè)“卡脖子”技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，為高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展提供科技保障

在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展格局下，數(shù)字賦能節(jié)水，發(fā)揮實(shí)時(shí)遙測(cè)感知、同步傳輸、數(shù)據(jù)融合、實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)等現(xiàn)代技術(shù)，提升農(nóng)業(yè)高效用水科技創(chuàng)新能力。

以解決水減糧增、農(nóng)業(yè)用水緊缺問(wèn)題為導(dǎo)向，以攻克高水效農(nóng)業(yè)核心關(guān)鍵技術(shù)與重大關(guān)鍵產(chǎn)品“卡點(diǎn)”為核心，創(chuàng)新高水效農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)范式，改變過(guò)去以論文、專(zhuān)利、人才“帽子”數(shù)量為依據(jù)的傳統(tǒng)考核模式，以“團(tuán)隊(duì)一體化、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、模式集成化、考核場(chǎng)景化、成果可視化”為導(dǎo)向，加強(qiáng)面向應(yīng)用主體的項(xiàng)目實(shí)施效果監(jiān)測(cè)與考核。

發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，采用優(yōu)勢(shì)單位委托制和揭榜掛帥等方式，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合，鼓勵(lì)企業(yè)牽頭聯(lián)合行業(yè)優(yōu)勢(shì)高校與科研院所組建創(chuàng)新聯(lián)合體，大幅提升我國(guó)節(jié)水設(shè)備制造企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

推進(jìn)全國(guó)農(nóng)業(yè)水資源高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，徹底破解作物生命需水信息高通量表型診斷與高水效靶向立體調(diào)控、水-土-氣-生系統(tǒng)耦合與結(jié)構(gòu)解析、農(nóng)業(yè)水網(wǎng)智慧管控、超大規(guī)?；到y(tǒng)高端節(jié)水裝備等基礎(chǔ)性和技術(shù)性“卡脖子”難題，為高水效農(nóng)業(yè)快速健康發(fā)展提供科技支撐。

解決好十幾億人口的吃飯問(wèn)題，不僅要藏糧于地、藏糧于技，還要藏糧于水、藏水于技，以技術(shù)創(chuàng)新替代農(nóng)業(yè)用水增長(zhǎng)，通過(guò)發(fā)展高水效農(nóng)業(yè)為國(guó)家食物安全和農(nóng)產(chǎn)品有效供給提供更加可靠的水安全保障。

作者 | 康紹忠（中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)中國(guó)農(nóng)業(yè)水問(wèn)題研究中心主任）

責(zé)任編輯： 劉錚

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