充分发挥农业节水的战略作用助力农业绿色发展和乡村振兴——访中国工程院院士康绍忠

本刊记者 马颖卓

康绍忠：中国工程院院士，中国农业大学教授，中国农业大学中国农业水问题研究中心主任，中国农业节水和农村供水技术协会会长。

农业是最主要的用水部门，消耗了全球总用水量的70%，发展农业节水，提高农业用水效率是保障全球水安全与食物安全的重要途径。

党中央、国务院对节水工作高度重视。习近平总书记提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期16字治水方针，党的十九大报告指出，推进资源全面节约和循环利用，实施国家节水行动，为我国农业节水事业发展指明了方向，也提出了新要求。解决中国水短缺问题，节水是根本出路。一直以来，农业是我国的用水大户，也是最有潜力的节水大户。当前，我国现代农业发展面临着越来越强的水土资源的刚性约束，如何以节水助力农业绿色发展和乡村振兴是目前社会关注的热点问题。近日，本刊记者采访了中国工程院院士康绍忠。

中国水利：贯彻落实“节水优先”方针和实施国家节水行动把节水摆在了一个更加重要的位置。请您谈谈农业节水对我国的重大意义。

康绍忠：农业节水是保障国家食物安全、水安全和助力农业绿色发展与乡村振兴的重大战略。

水资源短缺是一个世界性的问题。全球不断减少的水资源会给国家安全、经济发展和社会稳定带来严重隐患，影响人类健康、能源储备和粮食供应。数据最能说明问题：全球淡水总量约3 500万km3，但可供人类和生态系统使用的淡水总量约为20万km3，不足淡水总量的1%。每年全球人口预计增加8 000万人，增加的水资源需求量达640亿m3，而增加人口的大多数在水资源短缺国家或地区，高度依赖灌溉农业的地区更容易出现严重缺水，如非洲、南亚和中国的北方地区。

具体到中国，大家都知道我国是一个缺水的国家，多年平均水资源总量28 405亿m3，居世界第6位，但人均水资源量不足世界人均水平的1/3，且水资源与其他社会资源的空间分布不匹配，北方地区国土、耕地面积与人口分别占全国的64%、46%和60%，但其水资源量仅占19%。西北地区水资源仅占全国的8%，单位面积水资源量仅为全国的1/4，水资源过度开发利用引发了严重的生态环境问题；华北地区耕地数量占全国的比例为16.96%，但水资源却只占全国的2.25%，海河流域人均水资源量不足300 m3，低于以色列的水平。这种水土资源的高度不匹配在目前高速发展的经济社会背景下，很难在短期内得以扭转，也是华北区域食物安全必须面对的重大挑战。1980年以来，华北地区地下水浅层以每年0.46±0.37 m、深层以每年1.14±0.58 m的速度下降，成为世界上面积最大的地下水漏斗区。

水资源的可持续利用与食物安全保障是人类社会持续发展的最基本支撑点。确保食物安全，已成为人类面临的重大挑战。水安全是食物安全的基础，水资源短缺将直接导致食物生产的波动，从而在源头上导致真正的粮食危机。联合国粮食及农业组织总干事何塞·格拉齐亚诺·达席尔瓦（Jose Graziano Da Silva）指出“没有水安全就无法实现食物安全”。农业是最主要的用水部门，消耗了全球总用水量的70%，发展农业节水，提高农业用水效率是保障全球水安全与食物安全的重要途径。

中国水利：目前在农业节水方面我们应该关注并重点做好哪些工作？

康绍忠：美国发布的《2016—2045新兴科技趋势报告》提出了未来30年最值得关注的20项新兴科技，包括物联网、机器人与自动化系统、智能手机与云端计算、智能城市、量子计算、混合现实、数据分析、人类增强、网络安全、社交网络、先进材料、先进数码设备、太空技术、新型武器、合成生物科技、增材制造、食物与淡水科技、能源、医学、对抗全球气候变化。报告指出，在未来的30年里，淡水和食物的缺乏将会在世界上制造更多的冲突。大约全球25%的农地已经由于过度耕作、干旱、污染等原因造成了严重退化。在未来的几十年里，最乐观的预测也指出主食谷物的价格将会提高30%。如果全球气候变化、需求，以及资源管理的失败按照目前的趋势继续下去，价格提高100%也是可能的。在2045年，全球超过40%的人口将会面临缺乏水源的问题。这一切问题的解决方式只有依靠科技创新。海水淡化、微灌、污水回收利用、雨水收集等科技将会减缓人类对淡水水源的需求。食物和淡水将会成为新的科技热点，也会成为新的冲突爆发点。

发达国家农业已全面进入机械化、自动化阶段，农业产业化、组织化、合作化、规模化程度很高。21世纪以来，现代生物技术、信息技术、先进制造技术等高技术以及新材料迅猛发展，正在加速传统农业技术变革与升级，传统农业生产方式与产业结构正在发生前所未有的深刻变革，逐步摆脱仅仅依靠土地等自然资源生产农产品的传统产业羁绊，向科技主导型的多功能现代农业产业转变。新时期中国农业农村发展如何跟进世界农业绿色科技革命的潮流，实现降本提质增效和绿色发展，提升农业产业的竞争力和实现乡村振兴是我们面临的严峻挑战。

未来20年，我国人口增加给农产品数量提出了更高要求，资源短缺与生态环境压力给农业生产带来更大挑战，降本增效和国际竞争对转变农业生产方式提出了新的要求，绿色发展是未来农业发展的主旋律，提高劳动生产率是提升未来农业产业竞争力的关键，迫切需要发展节本提质增效绿色可持续农业，大幅度提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率，实现农业强、农民富、农村美。近些年我国耕地流转持续推进，耕地流转规模已经从2007年的6 400万亩（1亩=1/15 hm2，下同）增加到2016年的4.71亿亩，2016年的流转面积占比也已经达到了35.1%。合作社与家庭农场是耕地流转去向的主要主体。截至2016年年底，我国有家庭农场约87.7万个，经营耕地面积1.76亿亩，平均规模200.2亩，逐渐成为我国农业生产的生力军。一般情况下，100亩左右的家庭农场较为普遍；300～400亩的为中型家庭农场；600～700亩的为大型家庭农场。根据我们的调查，面积超过300亩的家庭农场对发展高效节水灌溉很迫切。

目前，我国农业已基本实现耕、种、收、加工的全程机械化，而灌溉机械化水平相对较低，是全面实现农业机械化的短板。由于农村劳动力减少，农业劳动力成本不断增长，发展高效节水灌溉技术不仅仅是推广应用一种节水措施，而是促进现代农业转型升级与绿色发展的迫切需要，是实现农业农村现代化和促进乡村振兴的必然要求。特别是近年推广应用的水肥一体化甚至水肥药一体化技术，不仅能节水、节肥、节药、节地、节劳，促进规模化经营，减少农业面源污染，而且还提高了产量和品质，具有很好的发展前景。从世界范围以及我国现代农业发展趋势来看，发展节水农业是必然选择。农业节水事业是朝阳事业、朝阳产业。

目前在农业节水方面要进一步研究节水的标准，关注高效节水灌溉设备的研发和农业节水技术的普及与推广，加强工程措施与农艺措施的有机融合，重视农业主导产业的区域性综合集成模式的创建，加强大规模区域性节水的生态环境效应监测和评价，提升农业节水的信息化和自动化水平，完善节水补偿机制和相关激励节水的政策，促进农业节水事业的健康可持续发展。

我国农业节水成效显著，但目前社会上对发展农业节水仍存在认识误区，需要我们大力宣传并加以澄清。

中国水利：中国农业大学中国农业水问题研究中心多年来一直瞄准农业节水这一重大问题开展研究，作为中心主任，请您谈谈目前我国农业节水成效如何，还存在哪些问题？

康绍忠：改革开放40年以来，我国农业节水成效显著。大力推进灌区节水改造，发展高效节水灌溉，加大农业节水技术研究和推广，节水灌溉面积大幅度增加。目前，我国喷微灌面积达到1.5亿亩，仅低于美国的2亿亩，位居世界第二，但最近10年的发展速度是世界最快的，“十三五”期间全国每年新增高效节水灌溉面积2 000万亩。农业节水取得了实实在在的成就，为解决中国水资源供需矛盾、国家可持续发展作出了重要贡献，也为今后发展奠定了良好基础。

从改革开放到现在，我国在农业用水总量不显著增加的条件下，灌溉面积由7亿亩增加到10亿亩以上，在占全国耕地50%的灌溉地上生产了全国75%的粮食和90%以上的经济作物。通过节水技术的推广和应用，单位面积灌溉用水量大幅度降低，灌溉水有效利用系数由0.3～0.4提高到现在的0.53。另一方面，单方灌溉水生产粮食量自20世纪80年代以后迅速增加，90年代初达到0.8 kg/m3，90年代末达到1.1 kg/m3，2013年达到1.58 kg/m3。因此，农业节水的成效是非常显著的。

但是，目前社会上对发展农业节水仍存在认识误区，需要我们大力宣传并加以澄清。主要有这几种：

一种认识误区是只有减少作物耗水才算真实节水，灌溉渗漏补给地下水、上游渗漏下游农田能重复利用，资源节水很小，不必花那么多钱发展农业节水。这种观点忽略了一个事实，就是灌溉水从低处到高处，从地下到地面是需要花费大量能源和成本的，例如甘肃的景电工程，十几级泵站提水要花费多少能源成本？华北、西北、东北井灌区把水由地下提到田间也是需要大量能源消耗的，这样宝贵的灌溉水不节约使用能行吗？

第二种认识误区是越节水越缺水，西北内陆干旱区，节水后反而地种多了，农田耗水不是减少而是增多了，根本就不该发展农业节水。2018年8月24日出版的《科学》（Science）发表了题为“灌溉效率悖论”（The paradox of irrigation efficiency）的论文，这项研究有来自8个国家的11名自然科学家与社会科学家组成的多学科团队参与，澳大利亚国立大学克劳福德 （Crawford）公共政策学院的Quentin Grafton教授为该文领衔作者，文章指出世界各国采取提高灌溉效率的政策往往事与愿违，提高灌溉效率却未必节水，面临着提高灌溉效率却极少能降低耗水量的节水困境。我们的研究表明发展节水灌溉后单位面积的耗水有不显著下降的趋势，但由于结构调整、地膜覆盖和水肥一体化，作物产量、品质和水的生产力与生产效益显著提升。区域耗水增加是由于没有贯彻适水发展理念，盲目开地导致灌溉面积无序扩大所致。我们能把盲目开垦、不适水发展的罪过算在农业节水上吗？

第三种认识误区就是灌溉渠道不应该衬砌，衬砌后引起了渠道两旁胡杨林和沙生植物死亡，影响了生物多样性，所以不该发展渠道防渗。对于渠道衬砌产生的这些负效应我们不能通过科学的设计克服吗？如果渠道不衬砌，一个大型灌区一次灌完全部面积需要多少时间，能按时满足作物供水需要吗？作物不减产吗？渠道不衬砌，灌溉同样面积的作物渠道输水时间会倍增，如果采用轮灌，灌区内完成最后一组轮灌的时间会推迟若干天，满足不了作物要求，会减产甚至绝收。另一方面，如果不采用轮灌方式，输水渠道断面尺寸会倍增，工程量、投入以及占地面积会大大增加，经济上不合理。

第四种认识误区就是农业节水效益低，灌溉水费仅0.1～0.2 元/m3、每亩节约 100 m3水也只有 10～20 元，节水效益不划算。事实上，现有农业水价大大低于水资源价值，评估农业节水综合效益应按水资源价值估算。如据估算甘肃河西走廊黑河流域2014年水资源价值达4.96元/m3，而灌溉到斗口的水价仅0.10～15元/m3。农业节水综合效益不仅是农民节水减少的水费投入，还应包括节水转移给生态或工业使用后实现的价值，这部分隐形的效益是全民受益或水管理部门通过把水转移给工业收入水费而获得的利益，所以农民节水投入应该由政府（全民获利的生态效益）或水管理部门卖水给工业获利的部分来补偿。农业节水综合效益还应该包括节能、节地（减小输水渠道断面）、增产（同样用水量保障更多耕地灌溉、即时供水保障作物不减产）、省工、生态、水转移给工业的效益等多方面。据国家自然科学基金委黑河生态—水文集成重大研究计划中游农业区集成项目成果估算，在近期黑河流域1 m3工程节水大约需投入1元人民币，这比西线调水的成本低得多，因此节水相比于调水具有更明显的经济效益。

我们应该纠正这些对农业节水的认识误区，充分理解习近平总书记“节水优先”的新时期治水思路的重大战略意义，按照水利部部长鄂竟平在中国农业节水和农村供水技术协会第三届会员代表大会上提出的具体要求，深入研究农业节水的定位、路径和发力点，节水驱动的经济手段、行政手段、技术手段等多种途径和方式，高度重视节水核心技术研发，不断提高我国节水技术水平，广泛开展交流合作，增强服务意识，将节水新理念、新技术、新工艺送到基层，同时开展形式多样的培训宣讲活动，指导各方尤其是广大农民研究使用节水新技术，在农业节水标准制定方面，充分考虑资源、经济、社会、生态等各方面因素，多下功夫、多作贡献。

中国水利：2018年9月您当选为中国农业节水和农村供水技术协会第三届理事会会长。请您谈谈作为跨地区、跨部门的行业组织，协会在农业节水方面将开展哪些工作？

康绍忠：中国农业节水和农村供水技术协会是水利系统较早成立的协会之一，也是普及节水灌溉技术、推动农业节水发展的重要力量。协会将充分理解习近平总书记“节水优先”的新时期治水思路的重大战略意义，贯彻水利部部长鄂竟平在中国农业节水和农村供水技术协会第三届换届大会上的讲话精神，着眼于提高农业用水效率和效益、保障国家水安全和粮食安全、促进乡村振兴，在实施乡村振兴战略和绿色发展的大背景下，深入研究农业节水的定位、路径和发力点，充分发挥跨地区跨部门优势，发挥智囊智库、桥梁纽带作用，为农业节水、农村供水工作作出更大贡献。

协会近期将主要做好以下几方面的工作：一是做好国家农业节水与农村供水行业的智库，加强行业发展战略和相关标准的研究；二是做好政府与企业、政府与行业、协会内部产学研单位之间的桥梁和纽带作用；三是创新和完善农业节水科技奖，在过去单纯科技成果奖的基础上，设立企业节水产品奖和个人成就奖，提升农业节水科技奖的社会影响；四是开展节水与供水企业评等分级工作，促进企业之间的良性竞争；五是开展节水与供水先进技术与产品推介活动，做好技术推广培训和服务工作。协会将进一步增强服务意识和使命感，通过优质的服务换取会员单位的信任，共同推动我国农业节水与农村供水事业的健康发展。