節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)

    黃土高原，自古以來水土流失較為嚴(yán)重。為了保護(hù)珍稀水資源，中科院水利部水保所設(shè)立了國家節(jié)水灌溉楊凌工程技術(shù)研究中心，多年來致力于從事節(jié)水灌溉的研究，并取得了豐碩的成果。

　　“節(jié)水中心在農(nóng)田降水資源高效利用技術(shù)、雨水集流材料與技術(shù)、渠灌區(qū)農(nóng)業(yè)高效用水工程技術(shù)研究與示范、新型高效節(jié)水灌溉產(chǎn)品研制與開發(fā)、山地果樹微灌工程技術(shù)等方面處于國際先進(jìn)水平，取得了具有鮮明特色的重要成果?！惫?jié)水中心副主任馮浩這樣向《中國科學(xué)報》記者介紹。

　　發(fā)力節(jié)水領(lǐng)域 

　　中國正面臨著嚴(yán)重的水危機(jī)。

　　作為用水大戶的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，我國農(nóng)業(yè)用水比重高達(dá)72%，西北地區(qū)更是達(dá)到了87.3%～96.1%，而水資源利用率卻僅為0.4，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平。

　　“節(jié)水技術(shù)工程化和灌溉科學(xué)管理落后，雖然單項技術(shù)相對成熟，卻缺乏組裝、配套、集成，仍需系列化?！痹隈T浩看來，這是我國農(nóng)業(yè)水資源利用率低下的癥結(jié)所在。

　　因此，節(jié)水中心的目標(biāo)是，以西北地區(qū)為重點，面向全國，建成節(jié)水灌溉新理論和新技術(shù)研發(fā)基地、工程技術(shù)示范與培訓(xùn)、新產(chǎn)品的中試和開發(fā)、國際合作與交流的基地，建成國家節(jié)水灌溉發(fā)展的思想庫。

　　自科技部1999年2月4日正式批準(zhǔn)成立以來，節(jié)水中心發(fā)展迅速?？蒲薪?jīng)費每年以30%以上的速度持續(xù)增長，人員由最初的4人發(fā)展到目前的數(shù)十人。從無到有，從弱到強，2002年底，節(jié)水中心順利通過科技部驗收，正式成為國家工程中心序列。

　　三大研究領(lǐng)域 

　　目前，節(jié)水中心在科學(xué)研究、工程技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范方面已躋身國內(nèi)節(jié)水領(lǐng)域的先進(jìn)行列，成為西北地區(qū)乃至全國節(jié)水灌溉技術(shù)研究的帶頭單位之一。

　　據(jù)馮浩介紹，在農(nóng)田降水資源高效利用工程技術(shù)研究方面，科研人員在總結(jié)提出雨水就地、疊加及異地利用三種方式的基礎(chǔ)上，建立了雨水資源化潛力的概念和計算方法，并通過對集、存、凈化及集雨補灌系統(tǒng)新材料、新形式、新設(shè)備及新工藝的研究與開發(fā)，將雨水匯集技術(shù)、存貯技術(shù)、凈化技術(shù)和高效利用技術(shù)組裝集成，建立了干旱半干旱地區(qū)不同地形條件下的集流農(nóng)業(yè)新模式，形成人工匯集雨水利用綜合技術(shù)體系，并進(jìn)行相應(yīng)的示范推廣，從而實現(xiàn)提高降水利用率和利用效率的研發(fā)目標(biāo)。

　　在新型節(jié)水灌溉關(guān)鍵設(shè)備研制開發(fā)方面，節(jié)水中心研制轉(zhuǎn)化了以節(jié)水灌溉網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、智能卡水量計費器、遠(yuǎn)程無線遙控設(shè)備、微壓滴灌產(chǎn)品等為代表的一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和巨大市場前景的新產(chǎn)品和設(shè)備，加快了產(chǎn)品的升級換代，提升了我國節(jié)水行業(yè)技術(shù)水平。2000年，中心在國內(nèi)率先將激光快速成型技術(shù)引入節(jié)水產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，極大地縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。

　　“十五”“十一五”期間，中心和西安交通大學(xué)共同承擔(dān)了“863”節(jié)水重大專項“節(jié)水產(chǎn)品激光快速成型技術(shù)研究”和“微灌技術(shù)快速研發(fā)平臺”等項目，聯(lián)合攻克了諸多技術(shù)難關(guān)。

　　在灌區(qū)節(jié)水技術(shù)集成研究方面，中心的科研人員研制出渠道接縫PTN新材料、裝配式量水槽、確定了加筋固化土預(yù)制成形和大摻量粉煤灰混凝土配方與工藝；開發(fā)出量水堰設(shè)計軟件；自計量水儀表研制、低成本渠系量水無線遙測儀；提出經(jīng)濟(jì)型地面灌水技術(shù)和管理節(jié)水的概念，建立了大田糧食作物經(jīng)濟(jì)型地面灌水技術(shù)和協(xié)會管理節(jié)水模式；開辟了保墑灌溉研究新領(lǐng)域，進(jìn)行了數(shù)字節(jié)水灌溉技術(shù)探索。

　　在山地果樹微灌工程技術(shù)方面，中心立足集成創(chuàng)新，重點研究解決了山地紅棗矮化密植栽培技術(shù)，山地紅棗微灌節(jié)水技術(shù)，集成了降水就地利用技術(shù)與水肥高效調(diào)控技術(shù)，搭建了棗樹需水信息實時監(jiān)測遠(yuǎn)程傳輸平臺，探索了與科技要素緊密結(jié)合的土地流轉(zhuǎn)與集中經(jīng)營新機(jī)制，形成了陜北山地紅棗集雨微灌工程技術(shù)體系，取得了顯著經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益。

　　發(fā)力節(jié)水產(chǎn)業(yè)化 

　　今年6月初，陜西省委副書記胡和平來水保所節(jié)水中心調(diào)研，觀看了節(jié)水中心自行研制的太陽能驅(qū)動自走式噴灌機(jī)組、農(nóng)業(yè)航空遙感無人機(jī)、溫室微噴系統(tǒng)以及各種節(jié)水產(chǎn)品，了解了有關(guān)成果的研究推廣情況。

　　在觀看節(jié)水產(chǎn)品微孔陶瓷灌水器時，胡和平親自試驗，當(dāng)他得知這是水保所的原創(chuàng)產(chǎn)品時，連連稱贊。“讓材料自動化，用智能化材料是未來的發(fā)展趨勢，水保所要在這條創(chuàng)新之路上繼續(xù)探索?！焙推秸f。

　　他還指出，水資源對西北干旱半干旱地區(qū)來說非常重要，水保所要立足區(qū)域發(fā)展需要，從生產(chǎn)實際中凝練科研課題，解決干旱缺水問題，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，工作富有特色和創(chuàng)新。

　　目前的節(jié)水中心已經(jīng)建立了工程設(shè)計、信息網(wǎng)絡(luò)、激光快速成型、綜合節(jié)水4個實驗室。展望未來，馮浩說，中心將進(jìn)一步加強節(jié)水農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)W科建設(shè)和科學(xué)研究，不斷提高科技創(chuàng)新能力，在干旱半干旱地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更為重要的作用。

　　《中國科學(xué)報》 (2015-06-29 第8版 平臺)