中国南方节水农业理论创新与发展趋势(摘要)_中国南方航空公司发展

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中国南方节水农业理论创新与发展趋势(摘要)

彭世彰

（河海大学科学研究院，江苏南京 210098）

1、农业用水存在的问题

（1）资源性缺水（工程性缺水）、用水结构性缺水、水质性缺水并存。农业水资源紧缺，需要不小的努力及增加投资来增加水量供应和减少水量需求。黄、淮流域超过50%，属用水高度紧张，表明出现严重水荒,原有的用水格局和取用水量不可持续下去。长江流域及其以南各流域水资源开发利用率为12%，2002年江苏省水资源利用率为16.96％。优质和较优质的水资源将转向非农业灌溉用水，农业用水更为紧缺。灌溉用水量占全国总用水量的比例逐年下降, 2002年下降到61.4 %。工业用水和城镇用水的比例逐年增加，2002年上升到26.6%。江苏省2002年农业用水比例为55%，工业用水和城镇用水36%。水量的减少和水质恶化，加剧了用水供需矛盾。2002年全国废污水排放总量为631亿t，其中工业废水占61.5%，生活污水占38.5%。在12.3万公里的水质评价河长中，Ⅰ类水河长占5.6%，Ⅱ类水河长占33.1%，Ⅲ类水河长占26.0%，Ⅳ类水河长占12.2%，Ⅴ类水河长占5.6%，劣Ⅴ类占17.5%。全国有30%～40%的水源已不符合灌溉水质标准。每年全国农田污染事故造成的损失超过1亿元，粮食减少100万吨以上。

（2）农业水资源利用率低，灌溉效率下降。现有灌溉工程设施老化失修，效益衰减等问题仍较严重。大中型灌区节水改造任务十分艰巨，农业节水效益有待于进一步提高。水质污染、农田污染情况还在继续发展，农业水资源利用与生态环境保护相协调的良性循环有待于建立。

（3）高效农业节水理论与技术创新研究有待加强。节水灌溉制度的制定、节水型灌区动态配水及灌溉预报、流域水资源配置、水资源承载力分析及灌区现代化管理等均需要节水灌溉条件下作物需水量基本规律和先进灌溉模式的研究成果。采用地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）及遥感技术（RS）、自动控制、计算机技术等，能够科学有效地控制灌溉质量、灌水时空分配均匀度，且精准灌溉理论创新研究成为现代化节水农业的瓶颈。

2、南方节水农业理论创新与技术研究的重点

（1）作物高效用水机理及其时空耦合尺度效应。主要包括：节水灌溉条件下作物需水规律及其尺度效应模拟；亏缺灌溉条件下作物高效用水生理调控指标及其群体生长补偿效应；节水灌溉条件下SPAC系统水分运移与调控指标；节水灌溉条件下水、肥、环境—作物产量模拟及其空间变异，预测节水灌溉和植被生产力提高对水土环境的中长期影响。设施农业精量灌溉技术及最佳控制模式，研究不同灌溉技术要素组合对作物根区水分养分利用效率的影响。

（2）农业节水对生态环境的影响机理及其互动效应。主要包括：劣质水灌

溉的污染物迁移转化规律及其农田生态效应；区域节水条件下生态环境动态响应模拟；节水灌溉条件下稻田生态环境因子的变化规律及其对大气环境的影响；水肥耦合效应与生态环保型运筹；农业节水对生态系统需水、湿地演化与保护及其水生态系统修复的影响。

（3）节水技术模式与管理创新研究。主要包括：生态环保型节水高效灌溉技术模式；数字化灌区灌溉系统水量水质实时监控与水管理闭环自动控制系统；灌区尺度墒情测报与实时灌溉决策支持系统；节水农业补偿机制及其经济、社会、环境响应模型。

【作者简历】

彭世彰 男，1959年10月生，上海市人，工学博士，河海大学教授、博士生导师、科学研究院副院长，中国农业工程学会农业水土工程专业委员会副主任。1997年曾赴美国接受“水资源综合开发利用与管理”培训。专门从事于资源性缺水、水质性缺水及用水结构性缺水条件下的节水灌溉理论与技术的科研和教学工作，尤其对节水灌溉原理与作物节水高产优质机理、节水灌溉模式的水肥耦合效应、灌区灌溉预报理论与信息化管理决策、劣质水灌溉原理与节水生态效应等有较系统的研究。先后主持完成了国家自然科学基金项目“水稻水分生产函数及优化灌溉模式研究”、“冬小麦水分生产函数及优化降排模式研究”，国家“九五”科技攻关重点计划项目“节水农业技术研究与示范”专题，国家科技成果推广计划项目“水稻节水高产控制灌溉技术示范应用研究”，国家“863”节水农业重大专项及部省级重点重大科研项目30余项。2项成果为“国家级科技成果”，1项列入“国家级科技成果重点推广计划”。研究成果产生了十分显著的社会经济效益。主编出版了《水稻节水灌溉技术》等著作6部。在国内外核心期刊及国际会议论文集上发表学术论文80多篇，其中被SCI、EI、等收录8篇。获国家科技进步奖三等奖1项、省部级科技进步奖9项，厅局级技术进步奖一等奖3项。获“南京市有突出贡献中青年专家”、“全国水利系统青年科技英才”、“江苏省跨世纪学科带头人”、“江苏省优秀青年骨干教师” “水利部优秀教师”、“河海大学优秀青年骨干教师”、“宁夏回族自治区节水灌溉先进个人”等荣誉称号。现为江苏省“333新世纪学术、技术带头人”第二层次培养对象。

【通讯地址】江苏南京 河海大学科学研究院；邮编：210098；电话：***；E-mail:szpeng@hhu.edu.cn