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一、农业水资源的短缺是21世纪中国农业生产所面临的重大挑战
要解决吃饭问题，首先要有资源，最重要的就是土地资源和水资源。中国幅员辽阔，地大物博，自然资源丰富，绝对量居世界前列。然而这些资源由12亿人来分摊，人均资源量就非常少，远远低于世界水平。所以说土地资源和水资源的短缺是制约21世纪中国农业发展的一个极为重要的因素。
在水资源相对贫乏的中国，随着社会经济持续稳定的发展，城市化进程的不断加快，工业用水和生活用水将会出现大幅上升，在总量有限的条件下，农业用水势必减少，从这个意义上说，农业水资源将出现负增长。例如北京市的密云水库，20世纪50年代末修建初期其主要目的是灌溉，而现在主要是供应北京的工业及生活用水。
二、现代农业是高效用水的农业
水利是国民经济和社会发展的命脉，更是农业的命脉。水是一切农作物生长的基本条件，农作物在整个生长期中都离不开水，没有水就没有农业，中国能以占世界8%的耕地养活占全球22%的人口，其根本条件之一就是有40%的耕地是灌溉农田以及建立在灌溉条件下的作物多熟制与高产栽培综合技术。联合国粮农组织在1984年出版的《发展中国家土地潜在供给能力》估计在无水利投入的情况下，中国的土地仅能养活4.12亿人口。新中国成立以后，粮食产量有了大幅增长，而这个增长是和灌溉面积的增长同步的，所以说要达到2000年时粮食产量达5000亿kg的目标及21世纪农业的持续稳定发展，必须扩大灌溉面积。据专家预测，要解决中国的粮食问题，灌溉面积必须达到667万hm2左右。
要扩大灌溉面积，必须有足够的农业水资源，然而现实是农业不可能长期维持用水第一大户的地位，未来的农业用水只能是零增长或负增长，用水量是不能增加的。因此，唯一的选择只能是提高水的利用效率，减少水的浪费，从农业节水上挖潜，从而达到扩大灌溉面积、提高粮食产量的目的。
三、对我国节水农业技术今后发展的探讨
1、作物节水高效灌溉制度
作物节水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入获取最高效益而制定的灌溉方案，包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额和灌溉定额。实施作物节水高效灌溉制度，不需要昂贵的工程和设备投入，农民易于掌握和操作，是我国今后发展节水农业技术的主要方面。
当前“非充分灌溉”成为节水农业研究中的一个热点，非充分灌溉是相对于传统的充分灌溉而言的，也即前者研究的重点是作物在水分供应不充足时的耗水量，后者是作物的需水量。有不少灌溉专家认为，实行非充分灌溉相对于充分灌溉的单产降低不应大5%，而且要对灌溉工程的投入产出进行周密论证，是缩小灌溉面积维持高单产合算还是扩大灌溉面积降低单产保持总产或提高总产合算。实际上我国由于季风气候的特点，加上工业和城市生活用水的迅速增加，不管北方或是南方淡水资源日益紧缺的局面不可避免，灌溉水的取得又必须付出一定的经济代价，因此，无论灌溉供水充足还是不充足的地区都要实施节约灌溉用水，而且目标是通过灌溉取得高效益。从这个意义上来说，在节水农业技术领域不提“非充分灌溉制度”而提“节水高效灌溉制度”更合适。
2、井渠结合灌区地上水与地下水联合运用技术
我国北方的引库、引河灌区，由于灌溉水源日趋紧张，大多数都采取井渠结合灌溉的形式。在引库灌区采取井渠结合灌溉，既能重复利用渠道输水和田间灌溉渗漏的地表水，又能确保农作物适时适量灌溉用水，还可通过井灌抽水降低地下水位，增加土壤储水库容，防止内涝和次生盐碱化的发生和发展。在引河灌区运用井渠结合灌溉，则是抗旱、防涝、治碱、节水、减淤等综合开发利用河水和当地水资源的有效措施。因此，如何对这类灌区可利用的水资源进行优化配置和高效利用，已成为当前灌区节水技术改造研究的重要课题。
井渠结合灌区可以将渠灌渗漏的部分水量通过井灌得到重复利用，因而提高了引进灌区的灌溉水的利用率。可重复利用水量的多少与渠、井工程布局、灌区水文地质情况、灌区外围的环境条件等有密切关系。用井灌重复利用渠灌的渗漏水量，相当于对引入灌区的灌溉水进行二次开发，需要修建井灌工程和消耗能源，因此相对于纯渠灌区来说，增加了一定的建设投入。但是从定性来说，可以得出几点初步认识：（1）灌区内渠灌的固定渠道不需要全部防渗；（2）从灌区外输水进入灌区的干渠一般应进行防渗处理；（3）灌区内那一级或那一部分固定渠道需要防渗，须对渠道防渗可减少的渗漏水量所需要的投入与利用井灌可重复利用的渠灌渗漏水量所需的投入进行周密的技术经济比较后确定；（4）应在灌区上游多打井利用地下水发展井灌，灌区下游多用渠水灌溉少打井少用地下水，以稳定灌区的地下水位。
3、再生水灌溉高效安全利用技术
再生水是对污废水（城镇生活污废水、工业污废水）进行一定的净化处理后，可重复应用于各种生产、生活用的水。我国1993年城镇生活与工业污废水排放量高达636亿m3，2000年，全国污废水排放总量估计达到900亿m3，随着国民经济的发展，污废水的排放量将会越来越大，这是我国一种潜在的待开发的水资源，但目前城市污废水处理率仅为6%左右。没有经过处理使其达到灌溉水质标准的污废水，不但不能作为灌溉水源，而且会对生态环境造成恶化.因此，研究和发展再生水灌溉高效安全利用技术，将是我国今后节水农业技术发展的一个重要方面。
由于技术和经济上的原因，再生水要完全达到原始淡水的水质才用于灌溉农田是不现实的。因此，对再生水灌溉高效安全利用技术的研究重点应放在保证灌溉对作物和环境的安全性方面。为此需通过对污染物在土壤中的运移规律、污染物对作物生长及品质以及环境的影响进行研究，以此为基础，制定再生水灌溉的安全评价及控制指标体系，再以此为依据，研究再生水灌溉制度、施肥方式及灌溉模式，以及灌溉后作物和农田残留物的快速测定技术和方法。
4、节水农业关键设备、产品及材料的产业化
随着我国节水农业的迅速而大规模发展，需要大批优质的节水农业新产品与设备及新材料来支撑，因此，需加大研制与开发力度，在工艺和配方上取得突破，投产一批节水农业新设备及新材料并形成产业化。考虑到我国农村劳动力向城镇的快速转移，农业生产向高效集约化经营发展的趋势，节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具，地下滴灌设备，大、中、小型的渠道防渗衬砌机具，农田精细平地、开沟、打畦机具，各种自动阀门，以及灌溉自动化控制设备等。
参考文献：
[1]现代水资源规划：理论、方法和技术——水利学科学术著作丛书.
[2] 水利学科学术著作丛书-水利. 张汉楚, 清华大学出版社
[3] 农田水利市场化改革的制度经济学分析,水利论文网.
要解决吃饭问题，首先要有资源，最重要的就是土地资源和水资源。中国幅员辽阔，地大物博，自然资源丰富，绝对量居世界前列。然而这些资源由12亿人来分摊，人均资源量就非常少，远远低于世界水平。所以说土地资源和水资源的短缺是制约21世纪中国农业发展的一个极为重要的因素。
在水资源相对贫乏的中国，随着社会经济持续稳定的发展，城市化进程的不断加快，工业用水和生活用水将会出现大幅上升，在总量有限的条件下，农业用水势必减少，从这个意义上说，农业水资源将出现负增长。例如北京市的密云水库，20世纪50年代末修建初期其主要目的是灌溉，而现在主要是供应北京的工业及生活用水。
二、现代农业是高效用水的农业
水利是国民经济和社会发展的命脉，更是农业的命脉。水是一切农作物生长的基本条件，农作物在整个生长期中都离不开水，没有水就没有农业，中国能以占世界8%的耕地养活占全球22%的人口，其根本条件之一就是有40%的耕地是灌溉农田以及建立在灌溉条件下的作物多熟制与高产栽培综合技术。联合国粮农组织在1984年出版的《发展中国家土地潜在供给能力》估计在无水利投入的情况下，中国的土地仅能养活4.12亿人口。新中国成立以后，粮食产量有了大幅增长，而这个增长是和灌溉面积的增长同步的，所以说要达到2000年时粮食产量达5000亿kg的目标及21世纪农业的持续稳定发展，必须扩大灌溉面积。据专家预测，要解决中国的粮食问题，灌溉面积必须达到667万hm2左右。
要扩大灌溉面积，必须有足够的农业水资源，然而现实是农业不可能长期维持用水第一大户的地位，未来的农业用水只能是零增长或负增长，用水量是不能增加的。因此，唯一的选择只能是提高水的利用效率，减少水的浪费，从农业节水上挖潜，从而达到扩大灌溉面积、提高粮食产量的目的。
三、对我国节水农业技术今后发展的探讨
1、作物节水高效灌溉制度
作物节水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入获取最高效益而制定的灌溉方案，包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额和灌溉定额。实施作物节水高效灌溉制度，不需要昂贵的工程和设备投入，农民易于掌握和操作，是我国今后发展节水农业技术的主要方面。
当前“非充分灌溉”成为节水农业研究中的一个热点，非充分灌溉是相对于传统的充分灌溉而言的，也即前者研究的重点是作物在水分供应不充足时的耗水量，后者是作物的需水量。有不少灌溉专家认为，实行非充分灌溉相对于充分灌溉的单产降低不应大5%，而且要对灌溉工程的投入产出进行周密论证，是缩小灌溉面积维持高单产合算还是扩大灌溉面积降低单产保持总产或提高总产合算。实际上我国由于季风气候的特点，加上工业和城市生活用水的迅速增加，不管北方或是南方淡水资源日益紧缺的局面不可避免，灌溉水的取得又必须付出一定的经济代价，因此，无论灌溉供水充足还是不充足的地区都要实施节约灌溉用水，而且目标是通过灌溉取得高效益。从这个意义上来说，在节水农业技术领域不提“非充分灌溉制度”而提“节水高效灌溉制度”更合适。
2、井渠结合灌区地上水与地下水联合运用技术
我国北方的引库、引河灌区，由于灌溉水源日趋紧张，大多数都采取井渠结合灌溉的形式。在引库灌区采取井渠结合灌溉，既能重复利用渠道输水和田间灌溉渗漏的地表水，又能确保农作物适时适量灌溉用水，还可通过井灌抽水降低地下水位，增加土壤储水库容，防止内涝和次生盐碱化的发生和发展。在引河灌区运用井渠结合灌溉，则是抗旱、防涝、治碱、节水、减淤等综合开发利用河水和当地水资源的有效措施。因此，如何对这类灌区可利用的水资源进行优化配置和高效利用，已成为当前灌区节水技术改造研究的重要课题。
井渠结合灌区可以将渠灌渗漏的部分水量通过井灌得到重复利用，因而提高了引进灌区的灌溉水的利用率。可重复利用水量的多少与渠、井工程布局、灌区水文地质情况、灌区外围的环境条件等有密切关系。用井灌重复利用渠灌的渗漏水量，相当于对引入灌区的灌溉水进行二次开发，需要修建井灌工程和消耗能源，因此相对于纯渠灌区来说，增加了一定的建设投入。但是从定性来说，可以得出几点初步认识：（1）灌区内渠灌的固定渠道不需要全部防渗；（2）从灌区外输水进入灌区的干渠一般应进行防渗处理；（3）灌区内那一级或那一部分固定渠道需要防渗，须对渠道防渗可减少的渗漏水量所需要的投入与利用井灌可重复利用的渠灌渗漏水量所需的投入进行周密的技术经济比较后确定；（4）应在灌区上游多打井利用地下水发展井灌，灌区下游多用渠水灌溉少打井少用地下水，以稳定灌区的地下水位。
3、再生水灌溉高效安全利用技术
再生水是对污废水（城镇生活污废水、工业污废水）进行一定的净化处理后，可重复应用于各种生产、生活用的水。我国1993年城镇生活与工业污废水排放量高达636亿m3，2000年，全国污废水排放总量估计达到900亿m3，随着国民经济的发展，污废水的排放量将会越来越大，这是我国一种潜在的待开发的水资源，但目前城市污废水处理率仅为6%左右。没有经过处理使其达到灌溉水质标准的污废水，不但不能作为灌溉水源，而且会对生态环境造成恶化.因此，研究和发展再生水灌溉高效安全利用技术，将是我国今后节水农业技术发展的一个重要方面。
由于技术和经济上的原因，再生水要完全达到原始淡水的水质才用于灌溉农田是不现实的。因此，对再生水灌溉高效安全利用技术的研究重点应放在保证灌溉对作物和环境的安全性方面。为此需通过对污染物在土壤中的运移规律、污染物对作物生长及品质以及环境的影响进行研究，以此为基础，制定再生水灌溉的安全评价及控制指标体系，再以此为依据，研究再生水灌溉制度、施肥方式及灌溉模式，以及灌溉后作物和农田残留物的快速测定技术和方法。
4、节水农业关键设备、产品及材料的产业化
随着我国节水农业的迅速而大规模发展，需要大批优质的节水农业新产品与设备及新材料来支撑，因此，需加大研制与开发力度，在工艺和配方上取得突破，投产一批节水农业新设备及新材料并形成产业化。考虑到我国农村劳动力向城镇的快速转移，农业生产向高效集约化经营发展的趋势，节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具，地下滴灌设备，大、中、小型的渠道防渗衬砌机具，农田精细平地、开沟、打畦机具，各种自动阀门，以及灌溉自动化控制设备等。
参考文献：
[1]现代水资源规划：理论、方法和技术——水利学科学术著作丛书.
[2] 水利学科学术著作丛书-水利. 张汉楚, 清华大学出版社
[3] 农田水利市场化改革的制度经济学分析,水利论文网.