农业水土工程学科路在何方

康绍忠

农业水土工程学科路在何方

康绍忠

（中国农业大学 中国农业水问题研究中心，北京 100083）

本文介绍了农业水土工程学科的内涵；从近年作者在国际交流与实际工作中遇到的尴尬和困惑分析了农业水土工程学科发展所面临的严峻挑战；在剖析国际上农业水土工程学科发展与变化特征以及国内行业发展对人才培养知识体系需求变化的基础上，提出为了生存和发展亟须对传统农业水土工程学科进行改造、拓展和提升；指出未来农业水土工程学科迫切需要发展水信息与水管理、水生态与水环境、灌溉排水机械与自动化、水经济与水文化、全球变化与农业用水应对和灌区高质量发展等领域；应通过实施大的农业水土观战略和学科领域拓展与提升战略，以及思维方式和研究方法变革推动农业水土工程学科走向更加系统综合，由传统的工程观、技术观，向与科学观、系统观、市场观、生态观、全球观、未来观综合发展；通过广泛应用信息技术、生物技术、生态环境技术、新材料技术、新能源技术、智能制造技术等高新技术，实现农业水工程学科现代化，促进面向新时代的农业水土工程学科适应性发展；提出了新时代农业水土工程学科的新作为，指出学科应用基础性研究还需更加机理、更加前沿，应用技术性研究还应更加贴近实际、更加系统综合、更加模式化和标准化；最后，介绍了中国农业大学农业水科学与工程学科实现适应性发展的创新实践，力求对相关单位学科发展有所借鉴。

农业水土工程；领域拓展；改造提升；现代化；学科建设；适应性发展

0 引言

中国农业水土工程学科是在传统的农田水利工程学科基础上发展起来的，主要针对我国面临的水资源紧缺、洪涝灾害频繁、水土环境恶化、耕地质量退化等问题，研究合理开发和有效利用与保护农业水土资源的基本理论、技术方法和工程设施，为农业可持续发展和农村人居水环境改善提供理论及技术支持，其研究领域由农业生产用水向考虑生态过程、水土资源环境和农村饮水安全的水土资源高效安全利用方面拓展，以确保我国水安全、粮食安全和生态安全。其研究内容主要包括灌溉排水理论与新技术、农业水土资源与环境、土地整治与保持工程、农村供水与安全饮水技术、农业水土工程与新材料、农业水土工程管理等[1]。它既包括了美国土木工程师学会（ASCE）下面偏硬的灌溉与排水工程，也包括了美国农业与生物系统工程学会（ASABE）下面偏软的土壤和水或者欧洲和澳大利亚的土地和水管理，是一个多学科交叉的应用型学科。在我国除了博士、硕士研究生学科外，本科专业仍称为农业水利工程。虽然它的服务面宽广，但多年来关注国际学科发展和行业需求变化不够，其人才培养和科学研究满足不了新时代的需要，亟须对其进行改造、拓展和提升，赋予新的时代内涵。

1 近些年我在国际交流与生产实践中遇到的尴尬和困惑

近些年我在国际交流与生产实践中遇到很多尴尬和困惑，让我深深体会到传统的农业水土工程学科面临着严峻挑战。2011年8月，我在美国加州大学戴维斯分校访问，首先想到的是参观该校试验站的大型称重式蒸渗仪，因为在20世纪80年代初我读研究生看文献时就了解到该校有一个圆形的、直径为6 m的大型称重式蒸渗仪，我长期从事该领域的研究，所以要亲眼目睹一下是多年的梦想！但等我见到它时，这台在国际上很有影响的大型设备已经不太用了。2015年7月，我在美国加州大学河边分校访问，参观美国农业部农业研究局国家盐分实验室，看到20世纪80年代至90年代发表过好多成果，在我们看来还非常先进和羡慕的不同地下水埋深土壤水盐运移模拟试验设施也空闲在那儿；在美国新墨西哥州立大学，我向该校农学院院长介绍，中国农业大学农业水科学与工程团队有20多位教师研究农业水管理和灌溉，他眼睛瞪得很大的问我：“华北平原需要那么多人研究灌溉吗？”，当然这还不包括在华北做研究的中国农业科学院、中国水利水电科学研究院与一些省属农业大学的研究团队。2016年4月，我在比利时鲁汶大学访问，很想再次参观一下1992年我第一次出国参加国际学术会议的该校灌溉工程研究中心，但该研究中心早已不复存在；我在校园里找到了该校的水力学实验室，如果不是亲眼所见，怎么也不会相信号称欧洲排名第三的大学就只有这么狭小的一个水力学实验室。这说明20世纪60年代至90年代研究较多农业水土工程甚至水利工程这些专业领域在发达国家不太研究了，或者说在发达国家已经完成了它们的历史使命。

2018年8月，新西兰农业与食品研究所首席研究员、《Agricultural Water Management》主编Brent Clothier在中国农业大学介绍，2017年在该期刊的投稿量1274篇，排前四位的国家为中国、伊朗、印度、美国，投稿占比分别为24.6%、11.2%、9.8%和6.8%，而拒稿率分别为73%、86%、94%和40%，期刊2017年的平均拒稿率为73%，中国2007年、2012年和2017年的拒稿率分别为82%、79%和73%。说明从事农业水管理研究的主要在中国、伊朗、印度这些发展中国家，发达国家占比较少，但发达国家研究水平仍然处在前列；最近10多年中国在该领域的研究水平有所进步，优于伊朗、印度，但与美国还有差距。

2016年4月，我访问丹麦奥胡斯大学FOULUM，与30多位中国留学的研究生座谈，却找不到国内本科农业水利工程专业毕业的，有2名博士生是国内农业水土工程学科的硕士毕业生，但本科是土壤与植物营养专业。我当时想，是国际上不需要农业水利工程本科专业学生还是我们农业水利工程专业培养的学生与国际不接轨？

2016年8月，我和中国水利水电科学研究院、中国农业大学、西北农林科技大学的相关专家在北京讨论“十三五”国家重点研发计划《水资源高效开发利用》专项“现代灌区用水调控技术与应用”项目的研究内容，具体包括灌区用水多过程耦合调控理论与方法、灌区用水信息采集与预报技术、灌区水源优化配置与调控技术、灌区水情量测技术与设备、灌区用水智能控制技术与设备、智慧灌区用水决策技术与平台、灌区用水调控技术集成示范等。当时就让我感到，面对灌区现代化建设亟须的智慧灌溉等新技术，农业水土工程专业的教师和学生都做不了，或者勉强能做，但做不精。

农业水土工程的重要领域是灌溉排水工程，包括喷微灌设备和排水暗管铺设机械等，但我们培养的学生也做不了。2017年6月我到新疆克拉玛依考察，兵团设计院的设计人员提出如何有效利用盐碱地冲洗的排水，实际上当地太阳能资源非常丰富，可以采用太阳能淡化盐碱地冲洗的排水+高附加值立体农业的模式，这也是国际上水—能源—食物关联系统的热点问题，但我们培养的农业水土工程专业的学生由于知识体系的限制也做不了。

20世纪60年代至90年代是发达国家灌溉科学与技术最兴盛时期，在美国犹他州立大学、科罗拉多州立大学、内布拉斯加州立大学、亚利桑那州立大学、加州大学戴维斯分校、比利时鲁汶大学、葡萄牙里斯本理工大学、澳大利亚墨尔本大学、苏联莫斯科水利土壤改良学院均设有与农田水利工程相同或相类似的专业，有的学校还专门设有灌溉研究中心。但至2017，我在网上仅查到美国科罗拉多州立大学、荷兰阿姆斯特丹威腾堡大学、印度Houn-dout-Adama大学、巴基斯坦农业大学、伊朗马什哈德菲尔多西大学有灌溉排水工程专业（类似于国内的农业水利工程专业）。国际上其他大学的灌溉排水工程专业发展成了水土管理、综合水管理或农业与生物系统工程专业。

以上说明，一方面国际上很难找到与国内相同的农业水土工程专业，但另一方面国内需要大量复合型的新型农业水土工程专业人才，而我们培养人才的知识体系又与新时代需求不相适应。这让我想到，传统的以土木建筑知识体系为主体，以灌溉排水工程或小型农田水利工程（水库、泵站、渠系建筑物及系统、小型水电站等）规划、设计、施工、管理为主要服务对象的农业水利工程本科专业所涉及的知识体系相对成熟，是否还必须有本科-硕士-博士完整的培养体系？按现有课程体系培养的学生对生产中亟需的灌区现代化建设、新型灌溉排水工程设备、水信息与水管理、水环境与水生态、水经济与水文化等不能胜任，我们应该如何改造、拓展和提升传统农业水土工程学科，突出其特色？学科方向和课程设置以及教学内容如何调整？我们专业教师的构成和知识体系如何适应这些变化？如何跟上新时代学科发展和生产需求的步伐？

2 国际农业水土工程学科发展与国内行业对人才需求的变化

发达国家的农业水土工程学科越来越少。虽然我国是发展中国家，农业水土工程建设还会经历很长一段时间，但我们必须看到国际农业水土工程学科发展和国内行业对人才需求的变化。如美国科罗拉多州立大学的农业水土工程专业，除了传统的灌溉排水工程知识外，更强调如何以最少的水资源和土地退化支撑植物生产，基于水-土-植物关系的了解而更好的管理食物和纤维生产中的自然资源消耗，由于灌溉农业加重了水资源的短缺和土壤与水资源的污染，所以更加强调多学科交叉性和灌溉农业的环境与生态效应[2]。荷兰阿姆斯特丹威腾堡大学的农业水土工程专业则强调全球化标准的技术开发和管理技能，关注吸收最新边缘学科技术和创新能力，培养的人才能够以尖端技术、创新研究思路和最高的伦理价值观为内在力量，为人类进步服务。处于发展中国家的巴基斯坦农业大学的农业水土工程专业除了流体力学、灌溉排水、水文、土力学、水管理、水土保持工程、泵和管井外，特别强调GIS和遥感在水资源管理中的应用[3]。伊朗马什哈德菲尔多西大学的农业水土工程专业, 其涉及的领域除了传统的节水、灌溉系统与设备、农场蓄水水库、排水再利用、地下水回灌、地下水模拟等方面外，更多的关注精准农业、水资源管理的遥感和 GIS等[4]。

世界其他发达国家的农业水土工程则逐渐发展为水土管理。如瑞典皇家理工学院的水土资源工程系包括7个分支，即生态系统技术、水资源工程、河流工程、水管理、水和污水及垃圾技术、环境管理与评价、工程地质和地球物理。加拿大不列颠哥伦比亚大学水土系统硕士专业则是在全球气候变化和城市扩张的时代，将水土作为一个综合系统进行管理，为帮助社会实现提高生活质量、健康环境和人类公平的目标提供支撑；该专业旨在培养学生解决水土资源保护与管理中新出现的全球性问题，以应对食物安全、城市化、维持生态服务、恢复退化土地、适应气候变化和资源保护等挑战；该专业增加了地球科学、生物学、土壤科学、水文学、陆地和水生生态、林学等学科的知识。荷兰瓦赫宁根大学的国际水土管理专业，侧重于对不同规模的水土管理问题进行科学分析，寻求从物质、技术、社会经济和政治层面批判性地分析、理解和处理水土管理问题，提升学生对水土管理的洞察力，并对水土管理以及农村发展问题采取面向问题的跨学科态度，包括土地退化与开发、灌溉与水资源管理、适应性水资源管理等。澳大利亚昆士兰大学、格里菲斯大学、莫纳什大学、西澳大利亚大学联合开设了综合水管理硕士研究生专业，旨在培养未来的水资源领导者，重点是在流域和社区发展、城市水政策、规划和管理方面，或在水、食物、能源和环境相结合的背景下考虑跨利益相关者的水资源集成管理；该专业采取关键和跨学科的“全水循环”方法，使学生具备开发和管理地方、区域、国家和国际水资源以及应对挑战的技能。日本北海道大学农业和农村的土地、水和环境管理专业特别关注生物系统可持续性，该专业将食物、健康和环境等研究领域进行了独特的结合，以满足对地球上有限资源保护和可持续利用研究与开发的迫切需要，以确保人类未来的生活质量。

我们要关注国际上传统的农业水土工程学科的发展变化。在发达国家，传统的水利工程、水资源工程、水力发电工程和灌溉排水工程已不复存在，更多的转向于关注生态、环境、生物、食物链、自动化、系统性、资源、信息、管理等。在未来的学科发展中，会更多地关注主要社会问题、全球挑战、智能工程解决方案、灵活性、复杂性、不确定性、效率、以用户为中心和满意度、健康、安全、多学科、跨学科、可持续性、生产力、收益率、竞争力、集约化、绿色化、创新、价值链、可扩展性（向上和向外扩展）、能力开发与建设、领导力、分析、大数据、物联网、网络物理系统、人工智能等，农业水土工程学科要跟进这些学科发展的变化。

近几年，国内水利行业也悄然发生了变化，水利部提出近期和未来水利工作的总基调为“水利工程补短板、水利行业强监管”[5]，这说明大规模的水利工程建设已进入平台期，而未来还会出现下行的趋势，但水利行业监管和水管理的任务会更加艰巨，随之水利行业对培养人才知识体系的需求也会发生变化，这迫切需要发展水信息与水管理、水生态与水环境和流域高质量发展等领域，需要广泛应用信息技术、大数据、物联网、智慧管理、生态环境技术等，以应对水利行业强监管和水管理的需求，农业水土工程学科也要看到和紧密跟进这些行业需求的变化。

3 我国农业水土工程学科必须实现面向未来的适应性发展

面对发展中所遇到的尴尬和困惑以及国际学科发展与国内行业对人才需求的新变化，农业水土工程学科必须改造、拓展和提升，实现面向未来的适应性发展。要在传统的农业水土工程学科基础上，实施大的农业水土战略和领域拓展与提升战略，一是广泛应用信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、资源环境技术、先进制造技术，改造传统的农业水土工程学科，实现农业水工程学科的现代化；二是需要根据行业对人才需求的变化对传统农业水土工程学科进行适度拓展，例如灌溉排水机械及其自动化、农业水生态水环境、水信息与水管理、全球变化与农业用水应对、水经济与水文化，还有灌区与区域高质量发展等；三是考虑生态环境、社会经济、区域发展、全球变化，提升传统的农业水土工程学科，使其赋予新的内涵，当然这需要思维方式和科研方法的变革，由传统的工程观、技术观转变为与科学观、系统观、市场观、生态观、全球观和未来观相结合的综合观察和思考问题，推动走向更加系统综合。

因此，我们需要探索如何实现面向未来的适应性发展？相应的学科方向如何调整？本科生、研究生专业课程体系应该如何调整、改造和提升？专业课程如何注入符合新时代人才培养要求的新内容？专业实验室建设如何适应这些变化?教师如何再学习和适应这些新变化？科研方向和组织模式如何适应这些新变化？未来引进人才和专业教师队伍建设如何布局？未来水利工程管理和水管理比水利工程建设任务更重，农业向高品质方向发展，更加关注生态环境影响，更加需要综合型人才，所以在传统课程体系基础上，要及时捕捉并跟进这些变化，在培养方案和课程设置与内容上做出适应性调整。

当前“互联网+”、大数据、云计算等正在引领信息技术和产业进入一个转折期，云计算和大数据的兴起是信息技术应用模式的一场变革。无时不在、无处不在的信息网络环境，推动人类生产、生活和管理方式发生深刻改变。信息化新技术与农业水管理交叉渗透，催生智能灌溉、智慧灌区、灌溉现代化新模式。为了跟进水信息和水管理的发展，迫切需要拓展水信息学、农业水遥感、GIS和模拟，水经济和政策、工程管理新视角、流域综合管理、资源管理量化方法、食物—环境—资源政策分析、气候变化与应对、大数据、物联网、网络物理系统等知识体系。

面向未来水环境水生态与水质管理的需要，应该拓展水处理与污水资源化利用、土壤和地下水生物降解、土壤环境与水化学、环境微生物、人体健康风险评估、环境管理与评价、生态系统技术等知识体系。

发展高品质农业是提高农业竞争力的必然选择。2018年6月我在法国波尔多葡萄与葡萄酒研究所访问，当地的葡萄园不是灌溉越多、施肥越多、产量越高越好，而是要控制灌溉、施肥和产量，这样生产的葡萄才有好的品质，酿出的葡萄酒品质才好。葡萄酒协会不允许当地超过控制产量的葡萄生产的低品质葡萄酒贴它的商标。10多年以前我就提出了节水调质高效灌溉的理念，建立了作物节水调质高效灌溉决策方法[6]。传统的《农田水利学》教材是基于水平衡原理或作物产量与水的关系确定充分灌溉或非充分灌溉制度，保证充分灌溉获得最高产量或在缺水的非充分灌溉条件下尽可能使减产最小。无论是充分灌溉还是非充分灌溉，追求的都是高产，节水调质高效灌溉则是追求的高品质和高效益，在理念上发生了变化。所以，《农田水利学》教材中相应的理念也应该发生变化。当然，作物品质与水的关系非常复杂，因为光合产物转化成蔗糖、果糖、葡萄糖以及淀粉和结构性物质，如何用一组数学模型把这些过程量化表征出来，这比作物生长模型难得多，因为其涉及的生理生化代谢过程更加复杂[7]。品质包括外观品质、口感品质、营养品质和加工品质等几类，每一类品质又包括若干具体指标，有的指标主要是遗传特性和光温条件决定的，什么品质指标对水敏感，如何基于单一品质指标建立作物综合品质指标，其与水的关系怎样，如何与水管理实践相联系？我们提出的节水调质高效灌溉，就是依据作物品质、产量和水的耦合关系，采用多目标方法进行节水调质高效灌溉优化决策，获得较优的产量、更好的品质和最高的效益。所以，农业水土工程学科要依据国际学科发展变化和生产实际需求的变化，不断调整学科发展方向和研究内容以及专业的课程设置和课程内容，使其满足新时代的发展需求。

4 新时代我国的农业水土工程科学研究要有新作为

新时代的农业水土工程科学研究，应该立足于有特色、创新性、系统性的研究。一是需要解决国家和行业部门亟须回答的方向性、战略性重大问题，例如区域水土平衡与适水发展、华北节水限采、河套灌区水盐平衡和节水潜力、新疆绿洲高效节水排盐等重大问题。但由于缺乏团队作战，单学科、碎片性、分散性的研究多，缺乏区域基础科学数据长期观测和积累，这些重大问题没有很好的回答。二是需要着眼于在行业和生产中应用广泛的先进技术模式研究，目前的研究往往田间尺度试验结果较好，但研究局限于具体技术模式，缺乏技术经济分析，扎根基层调研太少，研究不接地气，成果难以得到大区域应用。三是需要能在国际上领跑的学术前沿与热点领域研究，但由于学术界的浮躁，坐不住冷板凳，研究项目数量多而内容杂，大家不愿意静心做事和长期坚持，往往找不准学科真正的前沿和热点，传统方向转变不够；研究模仿多，创新少；写得多，想得少；做不出有影响的国际领跑的代表性成果。

新时代的农业水土工程科学研究，应该由过去追求论文数量向注重论文质量和影响力转变，由追求国际热点、高被引向解决中国实际问题转变，由修修补补的研究向系统性的研究转变，由一般性创新向注重原创性和科学研究价值的转变，由追踪性的研究向注重特色性、引领性的研究转变。应用基础性研究还需更加机理、更加前沿；应用性技术研究还应更贴近实际、更系统综合、更模式化和标准化。要更多地应用其他前沿学科高新技术、新方法、新软件，提升研究的水平与深度，促进学科发展。

新时代的农业水土工程科学研究应该以问题为导向。问题来源于国际学科前沿和生产实际需求，找清楚问题需要加强实践。我在组织国家自然科学基金重大项目“西北旱区农业节水抑盐机理与灌排协同调控”时，刚开始对关键科学问题的认识仅限于国内外文献资料，当我们到北疆克拉玛依、石河子和南疆喀什、阿拉尔、库尔勒、且末、和田、昆玉、沙雅系统考察后，发现生产中要解决的科学问题与从分析文献获得的还有一定差别，这告诉我们需要更多的实践，需要更加紧密的联系生产实际。

解决农业水土工程学科的国家战略问题需要系统性研究和综合解决方案。例如，我们20多年来围绕西北内陆干旱区石羊河流域水资源转化与高效用水调控进行研究，涉及多个方面，是一个复杂的系统工程，需要系统性的综合研究。近20年来，我们团队基本上都是以石羊河流域作为基地，建设了高水平的野外科学观测研究站。从理论分析到数值模拟，从室内试验、野外田间试验到技术设备研制，从单一技术要素、多技术要素协同到形成区域应用综合模式，从农民培训、示范推广到辐射应用，力求把这些作为一个有机整体做系统性的综合研究，解决流域绿色发展实际问题。这需要从流域来水、区域配水、作物耗水、农田灌水、模式集成，到工程标准、控制设备和管理制度，提出流域水资源高效利用与绿色发展问题的综合解决方案。这是一件很难且需要团队协作和长期坚持的事情。

解决农业水土工程学科的国家战略问题需要多学科交叉性综合研究，例如前面介绍的石羊河流域乃至黑河流域水资源转化与高效用水调控研究，涉及流域来用水变化过程与水资源需求规律，生态植被耗水及流域生态需水估算，作物耗水测算方法、需水指标与调控阈值，流域水循环与转化模型，基于生态健康的流域水资源合理配置与调控，流域水资源信息管理与决策支持，区域农业高效节水综合技术体系与集成模式，实现高效用水调控的设备保障、工程标准、制度建设、技术培训与示范应用，流域节水的生态与环境效应及其评价，还要考虑全球气候变化和不确定性等[8-9]。实际上它是一个多学科交叉的复杂问题。如果仅局限于农田尺度，不从全流域水循环转化关系考虑，不吸收水文水资源、生态、遥感等交叉学科的知识，就很难得到一个符合实际的研究结果。

解决国家战略问题需要有前瞻性的综合视野，需要站在世界科技前沿和深入生产一线审视我们的科研工作。要有敏锐的洞察力，农业高效用水研究目标应由追求高水、高肥、高产向控水减肥优质高效、绿色生态方向转变，更多的关注水信息水管理、水生态水环境、水政策水文化的研究，高度关注高品质农业和高质量发展；加强实质性的国际合作交流，关注国际学科前沿的新发展，促进我们的研究由河川径流模型向河流通量模型发展，由单一水循环模型向水碳氮磷物质大循环模型发展，由物质循环模型向生物地球化学过程模型发展；要更多地从宏观尺度上考虑全球变化影响，从微观尺度上深入揭示其过程与机制，静心做出引领学科发展和对生产应用产生重大作用的研究成果。

服务国家重大战略需求需要大力弘扬家国情怀和科学家精神。我在新疆南疆考察时，在昆玉市兵团3师224团，遇见了名叫丹尼的比利时人，他从欧洲来到新疆，在那里做了上千亩的盐碱地化学改良试验，通过不同改良剂和不同配比试验寻找最优方案，他连续干了6年，现在已经在南疆定居了。我曾接待日本筑波大学代表团在石羊河流域考察，有一位叫东照雄的教授带领研究生在民勤湖区盐碱地开挖土壤剖面，研究土壤离子组成与水分物理参数的关系，需要开挖几个长×宽×深为1 m×1 m×2 m的剖面，利用环刀取不同深度的原状土样，夏天青土湖沙漠边缘超过40 ℃的高温，他坚持亲自进入2 m深土坑，一层一层的取土样，同行其他人要替换，但他坚持亲自完成，从上午持续到下午16：00多才回宾馆，还因高温中暑不能吃晚饭。现在的青年教师很难深入田间和扎根野外基地，喜欢埋头在计算机上造论文，当然这与今天的科研环境和评价体系有关。农业水土工程学科要解决的问题经常是在农村，在边缘落后地区，在条件艰苦的地方，要长期坚持在这些地方做出有价值的成果，确实需要家国情怀和科学家精神。

5 中国农业大学农业水科学与工程学科实现适应性发展的创新实践

学科建设是一项长期而艰巨的任务，主要包括凝练学科方向、师资队伍建设、平台条件建设、人才培养、科学研究、国际影响力提升和文化建设等。一流高水平学科，应该具有一流的师资队伍、较高的科研水平、培养拔尖创新人才的能力、传承创新传统文化的能力、创新成果推动了经济和社会的发展、广泛的国际影响[10]。据此，我们在学科建设实践中始终把规划大学科、争取大项目、建设大基地、形成大团队作为重要抓手，把建设具有农业特色、国际影响的一流高水平水科学与工程学科作为引领，重点打造农业绿色高效用水、现代灌排技术与装备、农业水环境与水生态、全球变化水文学与水资源管理、水动力学与水力机械等5个特色方向，形成具有重要国际影响的高水平学科团队。

在师资队伍建设方面，始终注重培养和引进优秀人才，学科团队从2002年的26人增加到目前的66人，教授由3人增加到26人，副教授由12人增加到33人，教师博士学位比例90%以上，长期留学回国人员15人，90%教师具有1年以上的国外访学经历。教师队伍中有中国工程院院士1人、长江学者5人、国家杰青3人、国家优青4人、青年长江3人、青年千人1人、教育部新世纪人才7人，国家百千万人才工程及万人计划领军人才2人、中国青年科技奖获得者2人、国外荣誉博士学位1人，国际著名SCI期刊主编、副主编和编委12人，国家自然科学基金优秀创新群体1个，教育部创新团队1个，111学科创新引智基地1个。

科学研究是促进学科发展的重要条件。近5年，主持了“农业节水抑盐机理与灌排协同调控”国家基金重大项目，实现了我国农业工程学科领域国家自然科学基金重大项目零的突破；主持了我国农业工程领域唯一的国家自然科学基金委创新群体项目“农业水转化多过程驱动机制与效率提升”，以及国家自然科学基金委重大研究计划“黑河流域生态—水文集成研究”集成项目“黑河流域中游农业水转化多过程耦合与高效用水调控”、国家重点研发计划项目“养分原位监测与水肥一体化施肥技术及其装备”“农田节水减排控盐技术及应用”、国家公益性行业(农业)科技专项项目“河西走廊玉米小麦田间节水节肥节药综合技术方案”，还有一批国家自然科学基金重点、杰青、优青、面上和青年基金等项目，获研究经费2亿余元。通过这些重大项目实施，将在作物节水调质高效用水机理与调控、旱区农田节水抑盐机理与过程调控以及绿洲农业水转化多过程驱动与效率提升等方面取得原创性理论成果的突破；在精量高效节水滴灌系统灌水器产品研制关键技术、大型灌溉排水泵站更新改造关键技术、干旱区节水减排控盐关键技术与产品研制及应用等方面取得服务国家发展战略重大落地成果的突破。

学科建设推动了科研水平的提升，服务国家重大战略需求能力大大增强。先后获国家科技进步一等奖1项、国家科技进步二等奖6项、国家自然科学二等奖1项，国际灌溉排水委员会（ICID）国际农业节水技术奖1项，部省级科技奖励30余项；国内外发明专利和软件著作权数量逐年增加；主编和参编了一批国家和行业标准，扩充了行业影响；出版了一批有影响的学术著作；SCI论文产出每年120篇以上，特别是高影响因子论文数量跨越式增长，实现了在国际著名期刊《Nature》上发文的突破。1人曾连续5年入选Elsevier“中国高被引学者榜单”。“关于京津冀一体化背景下地下水严重超采区发展适水农业的建议”战略咨询成果获中央领导同志的重要批示，在华北地下水严重超采区综合治理中发挥了作用。

人才培养质量是学科建设成果的重要体现。学科面向国内外发展和行业需求的变化，及时修编本科和研究生人才培养计划，调整课程设置，增加水信息水管理、水生态水环境、灌排机械与自动化、气候变化与应对、水经济与水文化等方面的课程内容，完善核心课程大纲。党建引领“三全育人”，如实行本科“双班主任制”、党员教师联系本科新生、教师—研究生—本科生党支部共建等，水利系教工党支部及联系的水利研究生第一党支部分别入选“全国党建工作样板党支部”。一批青年教师获全国水利工程、农业工程和北京市青年教师讲课比赛特等奖、一等奖，学生获国家级和省部级竞赛特等奖和一等奖20余项。学科当选为水利工程学科联盟副理事长单位，团队教师1人被评为全国模范教师并被授予全国教育系统劳动模范、1人被选为中国研究生教育质量人物、1人获北京市优秀政治思想工作者称号、2人被评为北京市教学名师、1人获大北农教学名师奖，1人获北京市优秀共产党员称号。主持完成的“突出农工交融的农业院校水利工程卓越人才培养体系创建与实践”获国家优秀教学成果二等奖，“创建‘五链环’野外综合实训平台与‘四融合’人才培养模式的探索及其实践”荣获“第三届中国学位与研究生教育学会研究生教育成果奖”特等奖，这是当届唯一的一项特等奖，实现了我校在研究生教育成果特等奖项上的零突破。

平台条件建设是学科发展的重要基础。近些年，学科先后组建了中国农业水问题研究中心，建设了农业节水与水资源教育部工程技术研究中心、北京市供水管网系统安全与节能工程技术研究中心，以及甘肃石羊河实验站、内蒙古巴彦淖尔实验站和北京通州实验站，与甘肃武威、内蒙古巴彦淖尔签署市校合作协议，石羊河实验站先后被命名为农业农村部作物高效用水武威科学实验观测站、甘肃省绿洲农业节水与水资源高效利用野外科学观测研究站、教育部甘肃武威绿洲农业高效用水野外科学观测研究站，并与香港中文大学联合共建节水农业综合实验站，入选国家农业科技集成创新与示范基地，每年有60~70位师生在站研究，支撑了一批重大成果的产出。

国际合作交流是提升学科国际影响力的重要途径。近几年，实质性的国际合作交流频繁，农业高效用水学科创新引智基地的国际合作交流持续深入，除了组织“提高农业水效率：从分子水平到区域尺度”、“变化环境下的水与食物安全”、“变化环境下干旱区农业生态水文过程与可持续的水资源管理”、“植物和生态系统对变化环境的响应与适应”、“农业水模型与精准水管理”等一系列国际学术会议与论坛外，先后建成了中国农业大学—美国新墨西哥州立大学水科学与工程联合研究中心、中国农业大学—美国密苏里大学水—农业—环境联合研究中心；与美国伊利诺伊大学香槟分校、普度大学、科罗拉多州立大学联合办学持续推进；客座教授Brent Clothier当选为中国工程院外籍院士；学科团队先后获批科技部中欧、中以国际合作项目以及国家自然科学基金中美、中智合作重点项目；学科教师作为客座编辑先后联合主编了《Journal of Experimental Botany》节水农业专辑（2004年第55卷407期，Oxford University Press）、《Agricultural Water Management》变化环境下农业水生产力提升专辑(2017年第179卷，Elsevier)；一批青年教师活跃在国际学科前沿，杜太生、李云开、毛晓敏、谭倩、牛俊、周博等6位青年教师分别担任《Agricultural Water Management》《Irrigation Science》《Journal of Contaminant Hydrology》《Journal of Environmental management》《Stochastic Environmental Research and Risk Assessment》等7个国际著名期刊的主编和副主编，学科国际影响力大大提升。

团队文化是学科建设必不可少的内容。组建学科方向团队，充分发挥团队带头人的作用，建立较完善的团队奖惩制度，充分调动教师的积极性；年长的教师甘当人梯，给年轻教师创造更多机会，把青年教师放在重要岗位，给他们压担子，促进其成长；加强学术交流，营造开放的学科文化环境，增强学科团队凝聚力和团队成员的归属感。学科先后举行了水科学与水工程名家系列学术论坛、农业节水与水文水资源系列讲座、水科学与水工程博士生学术论坛、学科团队Teabreak、午餐学术讨论会等。为了传承学科团队长期坚守在西北旱区艰苦奋斗、团结协作、勇于创新、追求卓越的石羊河精神，激励后学，编辑出版了《石羊河印记》并召开了第四届石羊河论坛暨石羊河实验站发展座谈会，对增强团队凝聚力发挥了重要作用。

通过近些年的适应性发展，学科由小变大，实现了历史的新跨越。农业水利工程本科专业获得中国工程教育认证并获批首批国家级一流专业；水利工程一级学科在上海软科学科排名中由全国第七提升为第五，并支撑了农业工程一级学科在全国排名稳居第一。

我们深深体会到，传统的农业水土工程学科需要适应性新发展，需要实施大农业水土观战略和领域拓展与提升战略，在全球变化背景下不断拓展、改造和提升，以国家重大需求和问题为导向，培养高水平复合型人才，服务国家水土资源开发利用战略，为国家食物安全、人民健康、生态安全、乡村振兴、绿色发展、消灭贫困做出新的更大的贡献，促进新时代农业水土工程学科的新发展。

[1] 国务院学位委员会第六届学科评议组. 学位授予和人才培养一级学科简介[M]. 北京: 高等教育出版社, 2013.

The sixth discipline evaluation group of Academic Degree Committee of the State Council A brief introduction to the first level discipline of degree awarding and talent training [M]. Beijing: Higher Education Press, 2003.

[2] 鄂竟平:水利工程补短板,水利行业强监管[J].中国防汛抗旱, 2019, 29(1):3.

ER Jingping. Accelerating the construction of water conservancy projects and strengthen the supervision [J]. China Flood & Drought Management, 2019, 29(1): 3.

[3] Department of Civil and Environmental Engineering of Colorado State university, Introduction of Irrigation and Drainage Program, https://www.engr.colostate.edu/ce/irrigation-and-drainage/.

[4] Department of Irrigation and Drainage of University of Agriculture, Faisalabad, Pakistan, Introduction of Irrigation and Drainage Program, http://uaf.edu.pk/faculties/agri_eng/depts/irrigation_drainage/id_overview.html.

[5] Department of Agriculture Engineering of Ferdowsi University of Mashhad, Iran, Introduction of Irrigation and Drainage, Bachelor, PhD, https://www.university-directory.eu/jredirect/650381/Bachelors+Degrees+in+Iran/program-courses/Bachelor-degrees/8/Ferdowsi+University+of+Mashhad/IR/2631/Agriculture+Engineering+-+Irrigation+and+Drainage%2C+Bachelor%2C+PhD.

[6] 康绍忠. 采用节水调质高效灌溉提高作物品质[J]. 中国水利, 2009, 21: 13.

KANG Shaozhong. Improving crop quality by water saving, quality regulating and efficient irrigation[J].China Water Resources, 2009,21: 13.

[7] 杜太生, 康绍忠. 基于水分-品质响应关系的特色经济作物节水调质高效灌溉[J]. 水利学报, 2011, 42(2): 245-252.

DU Taisheng, KANG Shaozhong. Efficient water-saving irrigation theory based on the response of water and fruit quality for improve[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2011, 42(2): 245-252.

[8] 康绍忠, 杜太生, 粟晓玲, 等. 西北旱区流域尺度水资源转化规律及其节水调控模式:以甘肃石羊河流域为例[M].北京: 中国水利水电出版社, 2009.

KANG Shaozhong, DU Taisheng, SU Xiaoling, et al. The law of water resources transformation and water-saving regulation and control mode at the basin scale in the arid area of Northwest China: a case study of Shiyang River Basin in Gansu Province[M]. Beijing: China Water Conservancy and Hydropower Press, 2009.

[9] 康绍忠, 赵文智, 黄冠华, 等. 西北旱区绿洲农业水转化多过程耦合与高效用水调控:以甘肃河西走廊黑河流域为例[M].北京: 科学出版社, 2019.

KANG Shaozhong, ZHAO Wenzhi, HUANG Guanhua, et al. Multi process coupling of agricultural water transformation and efficient water use regulation in oasis of arid area in Northwest China: a case study of Heihe River Basin in Hexi Corridor of Gansu Province[M]. Beijing: Science Press, 2019.

[10] 周光礼. 世界一流学科的中国标准是什么[N]. 光明日报, 2016-02-13 (013).

ZHOU Guangli. What is the Chinese standard for the world's first-class disciplines[N]. Guangming Daily, 2016-02-13 (013).

Where is the Way of Agricultural Soil and Water Engineering Discipline

KANG Shaozhong

(The Center for Agricultural Water Research in China, China Agricultural University, Beijing 100083, China)

This paper introduced the connotation of agricultural soil and water engineering discipline, and analyzed the severe challenges faced by the development of agricultural soil and water engineering discipline from the embarrassment and perplexity which was encountered by the author in international exchange and practical work in recent years. On the basis of analyzing the characteristics of the development and changes of agricultural soil and water engineering discipline in the world and the demand of domestic industry development for university’s education knowledge system, it was put forward that the traditional agricultural water and soil engineering discipline should be transformed, expanded and upgraded urgently in order to its survive and develop, and the fields of water information and water management, water ecology and water environment, irrigation and drainage machinery and automation, water economy and water culture, global change and agricultural water use response, and high-quality development of irrigation districts should be developed urgently in China’s agricultural soil and water discipline in the future. It should be carried out that the strategy of large agricultural water and soil concept and the strategy of expanding and upgrading the subject field, as well as the change of thinking mode and research method, so as to promote the discipline of agricultural water and soil engineering to be more systematic and comprehensive, from the traditional engineering concept and technical concept to the comprehensive consideration with the scientific concept, system concept, market concept, ecological concept, global concept and future concept. It was presented that the modernization of agricultural water and soil engineering discipline should be realized, and the discipline’s adaptive development should promoted through the wide application of information technology, biotechnology, ecological environment technology and new material technology, new energy technology, intelligent manufacturing technology and other high and new technologies. Also it was presented that the new actions of agricultural water and soil engineering discipline should be put forward in the new era, and pointed out that the basic research of discipline application needs to be more mechanism, more cutting-edge, and the applied technical research should be more practical and more practical. Finally, the paper introduced the innovative practice of the adaptive development of agricultural water science and engineering discipline in China Agricultural University, in order to provide reference for the development of related units.

agricultural water and soil engineering; field expansion; transformation and upgrading; modernization; disciplinary development; adaptive development

S27

A

10.13522/j.cnki.ggps.20199999

1672 - 3317（2020）01 - 0001 - 08

康绍忠. 农业水土工程学科路在何方[J]. 灌溉排水学报, 2020, 39(1):1-8.

KANG Shaozhong. Where is the way of agricultural soil and water engineering discipline[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2020, 39(1):1-8

2020-02-01

康绍忠（1962-），男。中国工程院院士，教授，中国农业大学中国农业水问题研究中心主任。

责任编辑：乔冬梅