赵元忠    甘肃省水利科学研究院    正高级工程师

摘要：本文结合多年从事节水灌溉的实践，论述了节水灌溉取得的成就，面临的机遇创新与挑战，阐述了节水灌溉技术在实施中所面临的问题，提出了今后的发展策略及解决问题的措施和建议，唤醒人们以新的理念建立节水意识，抓住机遇，不断创新，以科技为支撑加快甘肃的发展进程，节水灌溉，自觉保护资源、保护生态，爱护环境，为建设一个山川秀美和谐进步的家园而努力。

我国西北大部分属干旱、半干旱地区，干旱地区无灌溉即无农业，半干旱地区降雨量虽可以从事旱作农业的范围，但由于降水少且季节分布不均，农业仍高度依赖于灌溉。目前西北地区耕地总面积2.71亿亩，人均2.95亩。其中有效灌溉面积1.07亿亩，人均1.16亩，灌溉面积占耕地面积40%。据统计灌溉农田平均亩产在300～350公斤，而非灌溉农田亩均产量不足100公斤，而且产量很不稳定。甘肃地处西北内陆，大部地区降雨稀少，水资源缺乏，以干旱为主的自然灾害使工农业生产一直受到水资源短缺和时空分布不均、供需矛盾突出的严重制约。全省7485万亩耕地中旱地达5629万亩，占75.2%，而水浇地(包括林草)仅1856万亩，占24.8%。由于干旱缺水，每年有1500～2000万亩耕地不同程度地受旱。随着工农业和社会经济的发展，人口增加及人民生活水平的提高，对水资源的需求日趋增长，农业用水不断增大，供需矛盾更加突出，缺水已成为我省国民经济和社会发展的最大制约因素。

解决缺水的关键是提高水的利用率和利用效益，依靠科技进步，改造传统灌水方法，改善灌区基础条件和用水制度，大力发展节水灌溉，全面落实以人为本、全面协调，可持续的科学发展观，把推广节水灌溉做为一项战略措施来抓，以提高水资源利用率和效益为核心，以提高农民收入、提高农业综合生产能力，改善农村生态为目标，以科技创新为先导，以灌溉工程建设和改造为手段，以管理体制和运营机制改革为支撑，为我省粮食安全、农业可持续发展提供有力保障，为全面建设小康社会，建设社会主义新农村构建和谐社会和资源节约性社会做出贡献。

一. 主要节水灌溉技术措施与途径

    节水灌溉是一种人为地、通过一些辅助设施和技术，按照作物生长过程的需水量，以节约用水为基础，本着提高灌溉水利用效率和经济效益为原则进行的灌溉。农业节水灌溉技术是高效用水的灌溉方法、技术措施和制度的总称。它是由水资源开发利用、工程节水技术、农艺节水技术、化学节水技术、管理节水技术及其综合技术集成的。主要体现在以下五个方面：

㈠ 水资源的合理开发利用。是指采用必要的科学手段和工程技术措施为途径，对水资源的储量、质量做到综合调查和评价，要以不破坏生态环境为前提条件，统筹规划灌溉发展与人口、资源、生态环境的相互关系，确定可持续开发水资源的总量；采用地下水和地表水的互补优化利用技术，非常规水利用技术，确定合理的经济灌溉定额与灌水技术，在实现水资源良性平衡的基础上，使其发挥最大效益。

㈡ 工程节水技术是节水技术体系的核心内容，包括灌区改造技术，田间节水灌溉工程技术，设施节水灌溉技术，雨水集蓄利用技术。通过采用混凝土等材料的衬砌防渗，提高渠系水利用率。田间的土地平整、畦田改造、沟畦、波涌灌等田间工程技术简单易行，能够有效的提高灌水均匀度，提高田间水利用效率。设施灌溉技术包括喷灌、滴灌、渗灌、微喷灌、结合覆盖技术的膜上灌、膜下灌等灌水技术，既适用于节水灌溉农业，又适宜于补充灌溉农业，是田间节水灌溉发展的重点。各地采用的节水形式要因地制宜，要结合当地农民的经济承受能力和自然条件，选择有效的经济节水技术。

㈢ 农艺节水技术是以蓄水保墒的耕作技术为主体，主要有适雨种植，作物合理布局，提高作物抗旱能力的栽培技术，秸秆和地膜覆盖技术，限额灌溉和抗旱作物品种选育等措施，其中地膜、秸秆覆盖措施方便易行，投入少，见效快，农民容易接受。抗旱品种的选育潜力巨大，一旦选育成功，节水效果将很大。

㈣ 管理节水技术是一切节水措施能否取得成功的关键。包括组织管理、工程管理、经济管理和用水管理。要制定节水法规，完善节水技术推广服务体系，落实节水管理责任制，提高人们的节水意识，农业部门要做好作物的墒情预报，水利部门做到及时供水和准确量水，让农民用水放心，用水舒心。以上措施的综合利用可以显著提高水的利用效率，大幅度节约农业灌溉用水，缓解水资源短缺危机。

㈤ 完善机制是节水灌溉发展的保障。建立完善节水灌溉发展长效的投入机制，加大中央和地方财政投入力度，对我省欠发达地区，农民还不富裕的条件下显的尤为重要；建立完善的高效用水鼓励机制，形成齐抓共管、共同推进有效工作，形成用水户积极参与灌溉管理的良好运营机制，形成灌溉科技成果快速转化的机制。

二. 节水灌溉技术的主攻方向是分区发展，提高用水效率

根据我省多年发展节水灌溉的经验，不同地区条件下的节水灌溉发展方向是以科技创新、提高用水效率为目标。

㈠ 渠灌区。该区以旱作为主，田间基本上为土渠，渠道渗漏量大，渠系水利用率较低，一般约为0.5，田间灌水技术较粗放，田间水利用率约0.8，灌溉水利用率约0.4，即从水源取得水量的大半消耗于渠道与田间的渗漏和地表流失。故节水灌溉发展方向是以灌区改造及渠道衬砌，田间工程配套，大块改小畦，水资源优化配置和合理征收水费等为内容的常规节水措施，提高水利用率。

㈡ 井渠结合灌区。这类地区节水灌溉首要的发展目标是开发并运用地表水与地下水最佳联合应用技术。井灌充分地利用渠灌中由渠道与田间渗漏进入地下水的回归水以及灌溉季节与非灌溉季节渗入地下水的天然降水，增辟了灌溉水源，避免土壤盐渍化。渠灌不仅给作物灌溉供给地表水，而且为井灌补充了地下水水源，防止地下水位年年下降。运用地表水与地下水最佳联合运用技术，可取得节水、节能、增产、增效和控制地下水位的效果。

㈢ 纯井灌区。这类地区目前大多数存在地下水位逐年下降、生态环境不断恶化的问题。因此，节水灌溉的主攻方向是减少作物灌溉用水量，从而减少地下水抽取量、改善水环境条件、恢复生态平衡并提高水的生产率。为此，对于田间灌溉，除采用合理、先进的地面灌溉方法与灌水技术外，在经济作物区域，有条件的地方大力发展喷灌、滴灌；在水资源严重短缺的地区及年份，采用非充分灌溉制度、膜下滴灌制度、膜垄沟灌制度、调亏灌溉制度及局部控制性交替灌溉制度。同时，因地制宜地采用各类保墒措施以及按节水、增产、增效益要求，调整种植结构；并对井灌区节水对生态环境影响进行监测。

膜垄沟灌是一种集农业栽培技术和田间灌溉技术于一体的综合农业节水技术。膜垄沟灌较不盖膜沟灌和畦灌均有显著的节水增产增收效果，其单方水的产量和产值均高于不盖膜沟灌和畦灌。其节水高产的主要原因是：(1) 膜垄覆盖提高了地温;(2) 膜垄沟灌实现了局部灌溉，减少了灌水定额，同时可利用覆盖于垄背上的塑料薄膜收集雨水，塑料薄膜也减少了垄背上土壤表面蒸发量、达到了高效利用降雨的目的，提高了土壤墒情，减少了作物的灌溉用水量。对制种玉米、加工番茄、马铃薯进行的试脸研究结果表明，马铃薯膜垄沟灌节水技术核心是采取人工或机械起垄覆膜，点种种植方式，出苗灌水在沟内进行，一般亩用量在150-200m³,较对照平作大水漫灌亩节水在80-100 m³，亩节水在30-35%，平均亩产在2500-3000公斤，较对照亩产2000-2500公斤，亩增产300-500公斤；在川区以加工番茄、制种玉米和茄果类蔬菜为重点，亩节水80-100 m³，节水效果显著。

㈣ 提水灌区。任何地区的提水灌区，特别是高扬程提水灌区，为节水、节能，其主攻方向应是灌区更新改造及信息化管理，减少输水与灌水损失，其次，是推广先进适用的地面畦灌节水增产技术。

三. 目前实施节水灌溉遇到的困难
    我省近十年来，特别是“十五、十一五”期间在节水灌溉方面做了大量而卓有成效的工作，“十五末”全省节水灌溉面积达到1400余万亩，渠系水利用率由0.55提高到0.63，灌溉水利用系数达到0.49，年节水量达6.5亿m³，新增粮食生产能力4.2亿公斤。所有这些从根本上缓解了水资源短缺矛盾,有效遏制了生态环境恶化局面,初步实现了农村经济可持续发展。但是随着经济、社会的发展一方面水资源十分短缺，另一方面，在用水最多的农业灌溉上浪费现象依然 十分严重，节水灌溉措施在实施的过程中遇上了许多棘手而又亟待解决的问题，主要表现如下：

㈠ 水资源意识淡薄。对未来的水危机、尤其是生态环境恶化趋势缺乏足够认识，干群普遍接受低标准的节水观念，大多数农民普遍认为水是天上落下来的，取之不尽，用之不竭，水不是商品，不用白不用的思想比较严重。

㈡ 灌水不科学。灌水量远超过作物的生理需水量，田间灌水中，西北地区每年平均灌溉定额可达9597m³/hm²，是全国平均的1.4倍，我省河西走廊多出实际需要量的1.3～1.5倍，这不但浪费了宝贵的水资源，而且导致了水肥流失，地下水位抬高，土壤的次生盐碱化，最终造成作物减产。

㈢ 节水新技术的推广受到现有农业体制的挑战。土地个体承包、分散经营的模式与像膜下滴灌大面积连片机械作业的先进技术模式不相适应;生态节水补偿机制缺失,农田未级渠系节水配套资金严重不足。

㈣ 现有灌区的相当一部分工程不配套，老化失修，个别水库还存在着严重的病险问题，大部分渠道需要维修和更新。

㈤ 水资源的水权不明晰，水价偏低，农民不愿意投入较大的资金去购买设备进行设施节水灌溉。从短期看，农民投入较低，但造成了水资源的极大浪费，最终陷入水价过低—水资源浪费过大—水资源紧缺的怪圈之中。
四. 今后节水灌溉发展策略和主要目标任务

㈠ 为使我省节水灌溉又好又快发展，在“十一五”及今后较长一段的时间里，首先认真总结推广先进成熟的灌溉成果，以科技为支撑，破解节水灌溉中遇到的难题，尤其是强调节水灌溉对生态环境带来的一些影响；围绕高效用水，以大、中型灌区及流域管理为重点，以优先粮食高产区、严重缺水区及生态脆弱区为突破口，积极采用新技术、新材料、新工艺，建立适合我省节水灌溉设备、开发生产和推广服务体系；建立稳定可靠的投入机制；建立和完善农业节水的法规体系，全面落实取水许可制度；抓住机遇，充分利用中央财政支农政策，为节水灌溉推广提供保障。

㈡ 因地制宜，开展多种形式的节水灌溉。西北地区的水资源分布差异很大，在同一个季节有些地方洪水泛滥，有的地方干旱无雨，同时还存在着较大的地域、环境条件、种植结构等方面的差异，这些都直接决定了选择灌溉技术务必要因地制宜，要结合当地实际，使选择的节水技术能够充分发挥实效。做到实事求是，经济适用，最终达到节水节能，高效利用。

㈢ 研究推广简单易行且行之有效的节水新途径。例如大力推广集雨补灌技术，调整种植结构，选用耐旱、高产、高效益、具有节水基因的品种，合理安排作物布局与品种搭配，使作物品种的生理生态和遗传特性与当地环境相适应，要大力推广膜下滴灌棉花、马铃署、玉米及经济作物的种植，当农民的收入增加时，节水灌溉技术也会得到大力推广，也可调整播种时间，使作物的生育期耗水和降雨相耦合，提高作物对降雨的有效利用，避免干旱的影响。充分利用深耕蓄水、保护性耕作、免耕播种及秸秆还田保墒等耕作措施调控农田水分技术，最大限度的提高土壤的储水能力，充分利用自然降雨。要实行水肥结合，以肥保水，实施有机肥和无机肥相结合，以无机促有机技术，可以扩大土壤有机质和氮、磷营养物质的循环，实现作物-有机质-水、肥的良性循环，达到培肥地力、蓄水、保肥，实现作物增产的目的。

㈣ 以科技为支撑，坚持“三水”齐抓（地下水、地上水、和天上水），一切从实际出发，因地制宜，分类指导，统筹规划，分步实施，政策引导，示范带动的原则，大力改善农田生产基本条件，按照“节水、节肥、节地、节本增效”的总体思路，在积极争取各级财政对灌区农业节水的投入，不断完善灌溉制度改革的同时，依据我市区域特征、种植方式和栽培管理水平，按照沿山区和川区的实际情况，进一步加大灌区农业节水示范推广工作力度，符合黑河流域中游的实际情况，针对日益严峻的河西黑河流域生态系统恶化局面和突出的水事矛盾，在绿州张掖大力推广适水适作的膜垄沟灌节水技术。该项目紧紧结合黑河流域综合治理和节水型社会建设深入及黑河调水的制度化，形成了以制种玉米、加工番茄、马铃薯为主的节水高效的农作种植模式。从而调整优化农作物种植结构，缓解灌水矛盾，对河西黑河流域水资源可持续发展，对农业持续发展和缓解流域生态环境退化做出重献。

① 积极开展膜垄沟灌节水技术示范推广工作，加大了农田节水技术的工作宣传力度，积极争取社会各界理解支持，强化农业节水意识，有利于缓解我市农业以及国民经济发展的水资源供需矛盾，有利于促进农业和农村经济可持续发展。

② 将极大提高河西黑河流域水资源利用率，促进灌区节水高效农业的发展，让节水灌溉与农民增收紧密联系起来。同时，由于一个灌区实行节水后，用水量明显减少，增加了向其他灌区的灌溉供水量，提高了灌区灌溉的保证率。实现真正意义上的农民增收、农业增效。

③ 在干旱缺水的张掖地区，由于水资源的严重短缺和不合理利用，导致地下水位下降、水质恶化、土壤沙漠化、沙生植物死亡、沙尘暴等一系列严重生态环境问题可通过综合地面节水技术研究和示范，在大量节水的同时作物产量也有较大幅度的提高，这对干旱缺水地区资源持续高效利用和农业经济持续稳定发展、对于生态环境的改善具有重大示范作用和长远的指导意义。

④ 通过推广示范，示范区平均每亩节水60m³,累计节水总量1.44亿m³，可增加保灌面积25万亩。

㈤ 建立用水供水的管理体制和管理手段，加快水价改革，促进节约用水。水资源的合理调配、准确计量、有偿使用、市场机制以及设施的责任管理是一切措施能否取得实效的关键，要从全局的高度给予充分的重视。可以先采取试点的办法，推行实施水权制度，加强水权管理，形成节水的经济激励机制，做好合理公平的水权初始配置，明确水资源的管理权、经营权、使用权、通过水权的界定，达到责任到人，有效管理。这就必须各行业乃至各个公民的参与，在政府大力支持的基础上，用市场经济的办法激励农民采用先进节水措施，提高农民参与的积极性，只有这样，节水灌溉的推广才能不断走向深入，水资源可持续战略才会取得成效，我们的家园将更加美好。

作者简介：赵元忠  男  甘肃华池县人，1955年11月生。现任甘肃省水科院副院长、省灌溉试验培训中心主任，正高级工程师、硕士生导师，国务院特贴及省优专家获得者。主要从事节水灌溉及水资源高效利用研究与示范推广。