我国农业机械化节水灌溉发展初探（上）

水是生命之源，缺水困扰着农业。农业节水灌溉成为人们关注的热点，由来已久。本文就此做一探讨，以促进节水灌溉推广应用，提高农业发展水平。

一、农业喊"渴"，节水灌溉受关注

为了改变农业靠天吃饭的现状，新中国成立以来，特别是改革开放四十多年来，我国人民开展了气壮山河的水利建设，取得了举世瞩目的巨大成就。但人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情水情。洪涝灾害频繁仍然是中华民族的心腹大患，水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈，农田水利建设滞后仍然是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤，水利设施薄弱仍然是国家基础设施的明显短板。      

因此，2000年以来的中央18个一号文件多次聚焦节水灌溉，希望以此化解农业缺水的瓶颈制。如2013年一号文件要求，加快大中型灌区配套改造、灌排泵站更新改造、中小河流治理，扩大小型农田水利重点县覆盖范围，大力发展高效节水灌溉，加大雨水集蓄利用、堰塘整治等工程建设力度，提高防汛抗旱减灾能力。

2014年一号文件要求，深化水利工程管理体制改革，加快落实灌排工程运行维护经费财政补助政策。开展农田水利设施产权制度改革和创新运行管护机制试点，落实小型水利工程管护主体、责任和经费。通过以奖代补、先建后补等方式，探索农田水利基本建设新机制加大各级政府水利建设投入，谋划建设一批关系国计民生的重大水利工程，加强水源工程建设和雨洪水资源化利用，启动实施全国抗旱规划，提高农业抗御水旱灾害能力。实施全国高标准农田建设总体规划，加大投入力度，规范建设标准，探索监管维护机制。落实最严格的……水资源管理制度，分区域规模化推进高效节水灌溉行动。大力推进机械化深松整地和秸秆还田等综合利用，加快实施土壤有机质提升补贴项目。

 2015年一号文件指出，创新投融资机制，加大资金投入，集中力量加快建设一批重大引调水工程、重点水源工程、江河湖泊治理骨干工程，节水供水重大水利工程建设的征地补偿。加快大中型灌区续建配套与节水改造，加快推进现代灌区建设，加强小型农田水利基础设施建设。大力推广节水技术，全面实施区域规模化高效节水灌溉行动。完善农机具购置补贴政策，向主产区和新型农业经营主体倾斜，扩大节水灌溉设备购置补贴范围。

2020年一号文件指出，以粮食生产功能区和重要农产品生产保护区为重点加快推进高标准农田建设，如期完成大中型灌区续建配套与节水改造，提高防汛抗旱能力，加大农业节水力度。抓紧启动和开工一批重大水利工程和配套设施建设，加快开展南水北调后续工程前期工作，适时推进工程建设。

2000年—2020年的20年间，有14年是大旱灾年（另有4年是水灾）。所有灾情都是水“惹”的祸！我国农业出路何在？如何实现可持续发展？答案是要大力发展节水灌溉，大幅度提高我国农业用水效率，保持农业持续、健康发展。因此，国务院颁布实施了《农田水利条例》。《条例》指出，发展农田水利，坚持政府主导、科学规划、因地制宜、节水高效、建管并重的原则。县级以上人民政府应当加强对农田水利工作的组织领导，采取措施保障农田水利发展。国家鼓励推广应用喷灌、微灌、管道输水灌溉、渠道防渗输水灌溉等节水灌溉技术，以及先进的农机、农艺和生物技术等，提高灌溉用水效率。粮食主产区和严重缺水、生态环境脆弱地区以及地下水超采地区应当优先发展节水灌溉。国家鼓励企业、农村集体经济组织、农民用水合作组织等单位和个人投资建设节水灌溉设施，采取财政补助等方式鼓励购买节水灌溉设备。规划建设商品粮、棉、油、菜等农业生产基地，应当充分考虑当地水资源条件。水资源短缺地区，限制发展高耗水作物；地下水超采区，禁止农田灌溉新增取用地下水。

业界认为，我国节水灌溉或将迎来新一轮发展高潮。相关节水灌溉机械与设施将迎来“黄金发展期”

二、我国农业节水灌溉现状

我国农业一方面严重缺水，另一方面用水却浪费惊人。我国水资源总量仅占世界的6%，人均不足世界平均水平的1/4。农业用水量约3600亿立方米，占全国用水量的3/4。目前，全国农田灌溉面积9．25亿亩（节水灌溉4．38亿亩，其中喷灌、微灌、低压管道输水等高效节水灌溉面积1．87亿亩），灌溉用水缺口300多亿立方米。但农业用水有一半左右在输送过程中损失掉，进入田间的水又有一半采取大水漫灌而渗漏、蒸发损失，真正被有效利用的水只占用水量的不足40%。由于水资源利用率低，每年全国农田受旱灾面积达40%以上，成灾面积1．5—2．5亿亩，损失粮食300亿㎏，经济损失数千亿元。而发达国家由于采取多种先进节水灌溉措施，农业用水有效利用率高达80%以上。

专家指出，如果我国能把农业灌溉用水的有效利用率由现在的40%提高到80%以上，则可大大缓解农业缺水状况，保持农业可持续发展。据有关专家测算，通过推广农田节水技术，在灌区小麦和水稻生产上具有节水360亿立方米的潜力，相当于新增灌溉面积8200万亩，按每亩增产150kg粮食计算，可新增粮食生产能力123亿kg。在旱作区提高自然降水利用率，具有260亿立方米的潜力。同时，通过推广农田节水技术，将灌溉水的粮食生产效率提高0.1kg/ m3，旱作区每mm降水的粮食生产效率提高0.1kg/亩，可增加粮食生产能力500亿kg以上，相当于国家新增千亿斤粮食产量目标。

 正是基于这样的认识，近些年来，我国科技工作者进行了不懈的努力。各种节水灌溉技术、机械化设施、理论研究与实践，使我们对灌溉有了新的认识。原中国农业大学教授、工程院院士曾德超指出，作物生长活动根区深度，在不同的生长期是不同的，而作物吸水量的70%来自活动根区的上半层。也就是说，在灌溉时，只要达到使作物活动根区的上半层有能满足生长需要的水份，就可以保证作物高产。这就是节水灌溉的理论基础。

三、我国节水灌溉装备设施现状与存在问题

我国目前生产应用的节水灌溉装备主要有：

1、喷灌设备。大、中、小、轻型喷灌机、喷灌用水泵、喷灌用地埋管道和地面移动管道、喷头、附属设备等。大中型喷灌机的喷灌面积约占10 %，半固定管道式喷灌约占15 %左右。产品包括喷灌机、喷灌专用水泵、管道、喷头等。

2、微灌设备。产品包括首部枢纽设备、管材和联接件、灌水器（我国目前批量生产的滴灌管有内镶式滴灌管、管上补偿式滴灌管、迷宫式滴灌带、双上孔滴灌带、普通滴灌带等。目前已形成适应滴灌工程配套的生产能力。除滴灌管外，微管式滴头、大流量滴头、补偿式滴头等也有生产和应用）。智能化自动控制设备近些年来进展迅猛，成为节水灌溉的发展趋势。

3、渠道防渗新材料和施工机械。产品包括防渗膜料（宽幅高密度线性低密度以及高充填合金聚乙烯膜料、一布一膜、二布一膜等复合型土工膜料）、渠道防渗施工机械（目前生产的成套设备包括KU系列基槽开挖机、D系列小型 U形渠道浇筑机、QJ系列可变断面混凝土渠道浇筑机等等。基本实现了“标准化设计、工厂化预制、现场装配”）。

4、低压管道输水设备。产品包括薄壁 PVC管、双壁波纹管、素混凝土预制管以及现浇管，闸管系统等。

5、坐水播种机械。目前市场供应的机械主要有：2BFS-3型施水肥硬茬播种机、2BGM-4型玉米半精量播种施水机、WD—3型旱地播施保多用机、3BSM—2A型坐水覆膜播种机、3BP-2型坐水覆膜施肥播种机等，已形成系列产品，可满足不同作物的抗旱播种作业

目前节水灌溉装备设施研发与生产存在的问题主要有：

1、生产规模小。节水灌溉专用材料设备生产企业，其固定资产超过10亿元的并不多见，年产值达到10亿元的仅有几家，一般均为几千万元，少的为几百万元。实际上不少企业的产品中节水灌溉专用材料设备仅占一部分或少部分。生产规模小制约了企业的发展，也严重制约了节水灌溉材料设备产品的更新和质量的提高。

2.专业化程度低。我国的节水灌溉专用材料设备生产企业不少是在原有生产领域的基础上，部分转产节水灌溉材料设备的，故绝大多数不是专业厂，关联性不强。这种状况决定了生产组织形式是以通用设备、普通工艺实现的小批量生产，产品质量难以保证，生产成本难以降低。

3.生产技术装备落后。节水灌溉生产企业，大多使用的是上世纪八九十年代的生产设备，这些设备有的是当年建厂时的设备，有的是从大企业淘汰设备中低价转让来的，生产技术装备的落后也往往决定了生产工艺的落后。

4.缺乏行业龙头企业的示范、引导。在现代工业中，小而分散的加工生产并不一定意味着落后，关键是要有龙头企业发挥主机厂的作用，小企业应围绕龙头企业进行专业化生产。为了适应竞争需要，在国家有关方面支持下，近年来节水灌溉装备企业间的兼并重组步伐加快，促进了我国节水灌溉材料设备生产企业向规模化、产业化生产迈进，其产品的集成配套能力明显提高，技术进步也较快。

5、节水灌溉装备设施成套化水平低，自动化程度不高，智能化控制刚刚起步。与发达国家比存在着明显差距。