智慧农业中节水灌溉技术应用——以河南省为例

宋亚蒙

（河南财经政法大学，河南 郑州 450016）

0 引言

党的十八大以来，习近平总书记就发展农业农村信息化作出一系列重要的指示，强调要瞄准农业现代化作为主攻方向，提高农业生产智能化和经营信息化水平。2012 年中央一号文件发布之后，“信息化”“数字化”“智能化”等关键词频频出现在每年的中央一号文件之中，尤其是2017 年，“智慧农业”首次被写入中央一号文件，这意味着智慧农业发展将进一步提速[1]。2023 年中央一号文件进一步明确要加快农业农村大数据应用，推进智慧农业发展，这表明当前乃至未来一段时期农业发展将大范围实现“科技+土地”的组合。粮食生产的根本在于耕地，命脉在于水利。在智慧农业的推进过程中，存在诸多“拦路虎”，极大压缩了智慧农业的发展空间，其中，节水灌溉问题是限制智慧农业发展的主要困境之一。农业灌溉是农业生产的关键一环，若节水灌溉问题未得到充分合理的解决，智慧农业的发展空间便无法得到真正的拓展。

因此，需要对农业节水灌溉的限制因素及存在问题进行分析。通过回顾及梳理已有文献，相关学者已经形成丰富的研究成果。首先，基于农业节水灌溉推广过程中的限制因素：李俊利、张俊飚（2011）采用多维视角进行研究。在宏观社会视角，经济效益在选择新技术的优先级上较高，所以资金的补贴力度是社会层面首要的影响因素；在微观农户视角，农户的土地经营规模大小会影响节水灌溉技术的采用。黄玉祥、韩文霆等（2012）在假定农户是理性经济人的前提下，指出个人的认知程度与节水灌溉技术扩散呈现显著的正相关关系，应建立信息传导媒介，拓宽农户的认知深度与广度。赵文杰、丁凡琳（2015）指出由于城乡相对效益的存在，农村劳动力为了获得较大的收入离土离乡，致使处在边缘地带的农村女性成为农业生产的主力，影响节水灌溉技术的推广效果。其次，节水灌溉技术推广过程中存在的三方面问题：1）公众的认知有限。保长汀（2022）指出农户的知识存量有限，并未清晰地认识到节水灌溉对农业可持续发展的重要性，缺乏节水意识。2）管理方式不妥当。崔清（2021）指出在灌溉技术推广政策体系中，相关部门存在权责关系不清问题，且管理方式陈旧，在实际操作过程中灵活性不强。3）技术落后，推广难度较大。李艳知（2022）指出部分粮食主产区配套的节水灌溉设施滞后，微喷灌等多种先进的技术未得到充分利用，新技术推广难度较大。

高效节水灌溉技术的实施可以维稳生态，促进区域的可持续发展。河南省作为全国产粮大省、灌溉大省，也是农业强国的核心构成单元之一，研究其智慧农业进程中的节水灌溉技术，有利于推广高效的节水技术，缓解耕地面积有限和人口增长引发的粮食需求上涨的矛盾，从而促进农业的发展，为经济建设提供基础支撑。

1 研究背景

1.1 节水灌溉的社会背景

我国是农业大国，水资源使用途径较广，农业又是中国最大的用水部门，主要包括种植业灌溉、林地草地灌溉、畜牧养殖用水等农业生产用水[2]。自2014 年起，农业用水总量约占全国用水总量的63%，2021 年农业用水量为3 644.3 亿m3，占用水总量的61.5%，与2020 年相比，农业用水增加31.9 亿m3，2014—2021 年中国农业用水总量如图1所示。

图1 2014—2021年中国农业用水总量

随着国家发展战略的调整，城镇化进程的加快，我国逐渐成为工业化国家。但总的来说我国仍是名副其实的农业大国，农业就业人数、产量增加值规模均居世界首位。党的二十大报告明确提出“要加快建设农业强国”。智慧农业是未来发展农业的大势所趋，也是农业强国的表现特征之一。党的十九届五中全会发出建设智慧农业的总动员令。依靠智能监控、远程控制、智能化管理，精准施药施肥，优化使用水资源，节省人力物力，增加农户经营收入，从而实现农业的高产高效、优质发展。在智慧农业视角下研究和普及节水灌溉系统是实现农业强国的一个重要的方向，对推进我国农业现代化进程有显著的积极作用。

1.2 节水灌溉技术有效实施的必要性

农作物良好生长的基础是合理的农田灌溉，以漫灌为代表的传统灌溉方式存在较为明显的缺陷，易造成水资源的浪费。目前我国水资源短缺的态势难以逆转，传统的灌溉方式不利于农业的可持续发展，节水灌溉技术可以最大化地减轻旱涝灾害带来的风险损失，实现资源高效利用、确保资源有效供给。因此，推广节水灌溉技术具有重要的实践价值。

1.3 河南省实施节水灌溉技术推广的紧迫性

河南省作为全国的农业大省，农业的发展为经济建设夯实了基础。河南省在当前乃至未来的一段时间内，有限的耕地面积与较多的人口需求将持续表现出不平衡性，水资源供小于求的现实情况更加突出，因此亟需推广高效的节水农业灌溉技术，以保证农业的可持续发展。但是河南省灌溉推广体系不健全、政策传导机制不完善、专业化推广人员重视程度不高以及政策执行中监管不到位等因素，致使基层水利部门出现组织松散、管理缺位等问题。因此，在某种意义上，节水灌溉的有效实施可以增加智慧农业的弹性发展空间。

2 河南省智慧农业节水灌溉技术应用现状

随着城镇化的发展，河南省农村劳动力比重持续走低，这就引发了社会上所热议的未来土地由谁种的问题。未来农业的发展方向也是以智能化为趋势。作为全国产粮大省的典型代表，水资源匮乏已成为制约河南省智慧农业发展的突出因素。因此，河南省要转变农业发展思路，加快农田节水灌溉关键技术的推广与应用，使物联网与灌溉技术实现内嵌式融合发展。

2.1 河南省智慧农业发展现状

2017 年以来，河南省对智慧农业的扶持及重视程度不断提高，建设智慧农业数据平台，提升智慧农机数据收集处理能力。河南省瞄准信息化前沿技术，利用信息化为现代农业的发展赋能，在一定程度上改变了农业生产。如临颍县采用“互联网+智慧农业产销一体化服务平台”信息化服务模式，不但农户可以实现远程控制、实时监测，节省人力资本，消费者也可以在此平台溯源查询农产品的生长情况。济源建成的智慧农业蔬菜产业园利用温室大棚铺设白加黑地膜，利用水肥一体化滴灌设备，蔬菜年产量连年攀升，拓宽了农户的经营性收入。智慧农业的智能化也为实现生态共生效应提供了可能，在夏邑县龙岗湾智慧园区的鱼菜共生馆，实现了养鱼不换水、种菜不施肥，在一定程度上满足了当代“吃得健康”的需求。

2.2 河南省节水灌溉技术推广政策现状

2012 年以来，节水灌溉在国家层面受到高度重视，每年的中央一号文件均涉及发展节水灌溉技术。河南省依据中央的部署，每年根据中央一号文件发布适应省情的一号文件[3]，如表1 所示。河南省从设施建设及完善、开展水利工程、科学灌溉等方面发展节水农业，推广节水灌溉技术。比如2023 年省委一号文件提出要以控制性工程为节点，以智慧化为手段，加快建设现代水网体系；推进田间地头渠系与灌区骨干工程连接等农田水利设施建设，大力发展民生水利工程。

表1 2018—2023年河南省委一号文件有关节水灌溉技术内容

2.3 河南省节水灌溉技术推广的现实困境

河南省早在20 世纪60 年代就关注到节水灌溉技术，也取得了一些成就。但随着信息化、智能化技术高速发展，节水灌溉技术在推广过程中的问题也逐渐暴露出来。传导机制不健全导致农户对节水灌溉技术的政策理解度不够，接受程度偏低，且目标群体的政策参与度低，资金支撑力度不够，导致节水灌溉设备出现大范围荒废的现象，人才激励体系的不健全也导致专业推广人员对节水灌溉技术的不重视[4-5]。

2.3.1 政策传导机制不健全，公众参与度低

政策的制定基于政府的决策，公众以及其他社会组织缺少参与的途径，导致个别政策表现得过于宏观，缺少“地气”。在政策传达过程中，由于基层人员的学识有限，未能充分挖掘政策传达的含义，在执行过程中价值判断会出现偏差。节水灌溉政策制定体系中缺乏相互反馈的联动机制，具体表现为政策传导在执行机构间一般通过内网或者政策文件传递，在目标群体间比如农户间大多通过县级部门的官网、村委会广播、村委会信息公示栏等方式传导，但未能充分考虑到农户的实际需求，导致政策有效接收度较低，这种自上而下的单向式传导方式，仅仅是为了完成一项任务，也未能较好地带动群众主动参与。

2.3.2 资金投入不足，节水灌溉设备不完善随着社会经济的发展，农业投入成本逐年上涨，农业因其周期性和季节性的特征导致收益性明显低于二三产业，在此现实背景下，资本市场难以对节水灌溉技术进行投资。同时，农户的相对收入较低，2021 年河南省农户的平均可支配收入为17 533 元，生活消费支出为14 073 元，而节水灌溉技术设备前期需要大量的资金投入，资金不足也是小农户较少应用节水灌溉新技术设备的原因之一。因此，为了有效推进河南省节水灌溉的发展，就必须结合实际情况制定资金投入机制。在实际过程中，地方政府增加了对节水灌溉资金的投入，但整体上来看总量仍较少，财政补助比重小，商业银行贷款往往会出现延迟到位的情况，且财政贴息年限短。并且，相关部门对节水灌溉的资金存在多头管理现象，权责关系不明晰，已开始呈现后劲不足的问题，这也导致了多数的节水灌溉设施出现闲置，造成很大的浪费。

2.3.3 缺乏专业的推广人员，对推广工作重视程度不高随着科学技术的高速发展，现代化的节水灌溉装备与人工智能、大数据等核心技术嵌入式融合发展。这就更需要技术研发者具备过硬的专业理论知识、熟练掌握现代科学技术，并较好地将二者融会贯通。专业化的节水灌溉技术，需要与之相匹配的专业化推广人才，技术推广人员的专业化程度与政策实施效果呈现显著的正相关关系。但河南省部分县市在政策推广的过程中，岗位人才配置表现较不合理，安排专业化的推广人才较少，且基层推广机构“一岗多职”的情况较严重。工作人员未经过专业化的培训而直接上岗，往往只是将新技术的推广作为一项任务而完成，未能充分尊重农民的主体地位且深入实地进行调研，对推广的重视程度明显不高。

3 河南省节水灌溉技术的路径选择

河南省节水灌溉技术推广过程中存在政府政策扶持力度偏弱、资金链短缺、高素质人才配置不合理、政策传导缺乏反馈机制等问题。基于这些问题，在河南省农业发展进程中，要制定针对性的举措，优化政策制定体系、培养高素质人才，提高财政的支撑力度，以确保节水灌溉技术在智慧农业的发展进程中发挥出更大的价值空间[6-8]。

3.1 优化政策制定体系，健全政策传导机制

优化节水灌溉技术政策制定体系分三步走。首先，梳理思路，明确政策制定的目标，拟定在推广实施环节中可能会遇见的各种问题的解决方案。结合区域经济发展水平、农作物产量及面积等各专项的指标进行综合考量，为顺利推广节水灌溉技术的应用提供理论支撑。其次，建立应急情况的预警机制，及时反馈解决问题。最后，拓宽公众参与政策制定的路径。多数农户对参加新技术培训、政策制定的意愿强烈，所以要强化农户参与相关事项相关环节的力度[9]。同时，还要搭建相互连通的传导互动平台，减少自上而下的单向传导，增加双向传导的渠道，充分利用“互联网+政务公开”的方式。以河南省镇平县为例，利用“村镇”服务平台，通过微信公众号随时将政务信息推送到目标群体，同时利用村委会进行有目的性的电话回访，弱化时间和空间上的局限，达到最佳的推广效果。

3.2 加大财政扶持力度，完善节水灌溉设备

河南省应在节水灌溉政策、资金上给予扶持和补贴，尤其应加大节水灌溉资金的投入力度。相关农业部门应多渠道、多方式筹集资金，并将其投入到节水灌溉设施建设中去。同时，政府部门应因地制宜、因时制宜，利用现代化信息技术估算农田的实际用水量，给予适宜的资金支撑，合理地调整财政支出，保障足够的资金支持。此外，高效的节水灌溉是建立在足够的资金和完善的设备基础之上的，因此，在加大财政扶持力度的同时，还应保障节水灌溉设备的投入。

3.3 强化专业人才培育，建立人才激励体系

新技术的推广应用需要与之相匹配的专业推广人才。一是要加大对预备人才的培养。从省级层面出发，在各普通高中定期开展讲座加强农业作用的普及，加深应届高中生对农业在国民经济中地位的认识，制定优惠的学费政策鼓励高中生在专业抉择时积极报考农业相关专业。二是完善人才引进和培训政策。要求各地农业部门提高政治站位，重视人才选培工作，特别是熟悉计算机技术与农业生产知识的复合型人才[10]。定期邀请领域内知名学者以讲座的形式，宣传节水灌溉技术的相关知识。成立节水灌溉政策推广宣讲小组，定期深入基层进行讲解。各地的农业部门应制定人才激励体系，规范晋升流程，加大补贴力度。