鄭世宗,黨秀英

(1.浙江省水利河口研究院,浙江 杭州 310020;2.中國(guó)人民解放軍空軍94865部隊(duì),浙江 杭州 310021)

1 問題的提出

2011年中央1號(hào)文件明確提出“突出加強(qiáng)農(nóng)田水利等薄弱環(huán)節(jié)建設(shè),把農(nóng)田水利作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù),大力發(fā)展民生水利”。浙江省委、省政府《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的實(shí)施意見》也提出 “大力興修農(nóng)田水利,全面提高農(nóng)業(yè)旱澇保收穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)能力”。浙江省水利廳陳川廳長(zhǎng)撰寫《加快我省農(nóng)田水利建設(shè) 為糧食安全和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供基礎(chǔ)保障》一文,系統(tǒng)分析了浙江省農(nóng)田水利現(xiàn)狀及存在的問題,提出加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)、提升農(nóng)田水利保障能力的對(duì)策與措施,為新時(shí)期農(nóng)田水利發(fā)展指明了方向。科技創(chuàng)新是推動(dòng)農(nóng)田水利事業(yè)的強(qiáng)大動(dòng)力。面對(duì)農(nóng)田水利重要的發(fā)展機(jī)遇,如何做好科技支撐與服務(wù),保障浙江省農(nóng)田水利事業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展,是新時(shí)期每位農(nóng)田水利科技工作者應(yīng)深入思考的問題。筆者結(jié)合多年從事農(nóng)田水利科研的實(shí)踐,系統(tǒng)回顧了浙江省農(nóng)田水利科技發(fā)展歷程及取得的進(jìn)展,分析現(xiàn)狀科技創(chuàng)新存在的主要問題,并提出今后浙江省農(nóng)田水利科技創(chuàng)新方向及研究重點(diǎn)。

2 浙江省農(nóng)田水利科技發(fā)展現(xiàn)狀

為推進(jìn)農(nóng)田水利事業(yè)的發(fā)展,自20世紀(jì)50年代開始,浙江省有關(guān)科研單位就致力于相關(guān)農(nóng)田水利適用技術(shù)的研究與推廣工作。1956—1957年,浙江省水利廳與浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所合作建立了杭州中心灌溉試驗(yàn)站和寧波、金華、溫州、嘉興、蕭山等地方灌溉試驗(yàn)站。1958年,成立了浙江省水利科學(xué)研究所(現(xiàn)浙江省水利河口研究院),內(nèi)設(shè)水利土壤改良研究室,負(fù)責(zé)全省農(nóng)田灌溉試驗(yàn)研究,為浙江省農(nóng)田水利科研工作奠定了良好的基礎(chǔ)。1975年,浙江省在全國(guó)率先引進(jìn)國(guó)外的噴滴灌技術(shù),并有計(jì)劃地開展試驗(yàn)和推廣示范工作。

20世紀(jì)80年代,全省灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)基本形成,共有17個(gè)試驗(yàn)站參與全省協(xié)作試驗(yàn)研究,主要開展水稻需水量、經(jīng)濟(jì)作物噴滴灌等研究,取得了大量有實(shí)用價(jià)值的試驗(yàn)成果。此后,先后研制了射流式噴頭(1984年);開發(fā)生產(chǎn)了自應(yīng)力鋼絲網(wǎng)水泥壓力管(1985年)、涂塑軟管 (1986年);開發(fā)了15個(gè)型號(hào)低揚(yáng)程排灌泵站(1989年);開展了塑料波紋暗管排水試驗(yàn)(1986年);圍繞雙季水稻開展節(jié)水高產(chǎn)灌溉制度、耐淹標(biāo)準(zhǔn)、排水技術(shù)等研究,總結(jié)提出水稻薄露灌技術(shù) (1980—1989年)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,全省大力開展以節(jié)水為重點(diǎn)的農(nóng)田水利技術(shù)研究與推廣工作,研制推廣了旋轉(zhuǎn)式田間放水閥(1994年)、混凝土U型渠槽預(yù)制工藝及配套機(jī)械(1997年);試驗(yàn)提出水稻無水層灌溉技術(shù)(1997年);開展微灌技術(shù)防治土壤鹽漬化研究 (1998年);開發(fā)應(yīng)用了低壓薄壁塑料輸水管 (1997—1999年);開展有機(jī)污水生物處理回灌農(nóng)田試驗(yàn)研究(1999年)等[1]。

20世紀(jì)80—90年代,地處浙江省杭嘉湖平原的平湖市,通過技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展低壓地下管道輸水技術(shù),累計(jì)建成低壓地下輸水管道2 400 km,控制節(jié)水灌溉面積3.33萬hm2(45.5萬畝),占全市有效灌溉面積的96.8%,在全國(guó)率先基本實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉地下管道化?；谡憬∧仙剿畮?kù)灌溉試驗(yàn)站多年試驗(yàn)所總結(jié)的水稻薄露灌溉技術(shù),成為南方水稻節(jié)水灌溉技術(shù)的典型,與傳統(tǒng)水稻灌溉相比,節(jié)水1.5萬m3/hm2左右,已累計(jì)在全省應(yīng)用推廣面積33.33萬hm2(500多萬畝),年節(jié)約用水5億m3以上,增加糧食產(chǎn)量約2.5億kg,創(chuàng)造出巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

進(jìn)入21世紀(jì),面臨水資源日益緊張的形勢(shì)以及發(fā)展高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求,浙江省高度重視農(nóng)田水利技術(shù)研究?；謴?fù)中斷多年的灌溉試驗(yàn)工作,新建了包括浙江省灌溉試驗(yàn)中心站、平湖、金清、永康重點(diǎn)站及20余個(gè)基層觀測(cè)點(diǎn)在內(nèi)的浙江省灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)體系,為全省農(nóng)田水利技術(shù)研究提供了良好平臺(tái);結(jié)合“大型灌區(qū)節(jié)水續(xù)建與配套改造”、“農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造”、“千萬畝十億方節(jié)水工程”、“百萬畝噴微灌工程”等項(xiàng)目建設(shè),大力開展節(jié)水工程技術(shù)的研究與應(yīng)用,如針對(duì)水源環(huán)節(jié),結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)特點(diǎn)研究提出雨水集蓄利用技術(shù);針對(duì)渠系輸水環(huán)節(jié),研究推廣了新型混凝土U型槽和強(qiáng)綸纖維混凝土防滲技術(shù)、低壓變頻塑料管道灌溉技術(shù)等;針對(duì)田間用水環(huán)節(jié),在傳統(tǒng)噴微灌技術(shù)基礎(chǔ)上,先后研究推廣了經(jīng)濟(jì)型噴微灌技術(shù)、特低水頭噴微灌技術(shù),進(jìn)一步豐富了噴微灌技術(shù)研究與實(shí)踐的內(nèi)容。同時(shí),積極開展非工程技術(shù)的研究與探索,研究制定了浙江省農(nóng)業(yè)用水定額標(biāo)準(zhǔn);開展水稻水肥耦合技術(shù)與節(jié)水高效灌溉制度研究,提出適應(yīng)浙江省不同區(qū)域的水稻節(jié)水增效綜合技術(shù)模式;開展灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水定額管理試點(diǎn)探索,提出 “定額為準(zhǔn)、計(jì)劃指導(dǎo)、計(jì)量控制、配水監(jiān)測(cè)、制度激勵(lì)”的定額管理應(yīng)用模式[2];研究提出基于簡(jiǎn)易量水檻的新型明渠實(shí)時(shí)量水裝置等。通過上述科技創(chuàng)新,浙江省農(nóng)田水利研究進(jìn)入了數(shù)量、質(zhì)量與效益并重的良性發(fā)展新階段,提出和推廣應(yīng)用了一大批與節(jié)水灌溉配套的工程、農(nóng)業(yè)與管理節(jié)水技術(shù),并初步形成了符合浙江實(shí)際的農(nóng)田水利綜合技術(shù)體系與發(fā)展模式。

2000年至今,余姚市開始了經(jīng)濟(jì)型噴微灌技術(shù)的研發(fā)、實(shí)驗(yàn)示范及大面積推廣,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,降低工程造價(jià)50%以上。此項(xiàng)技術(shù)已推廣到山區(qū)竹筍、楊梅、板栗以及平原蜜梨、蔬菜、葡萄等作物,受益面積 0.25萬hm2(3.8萬畝);并推廣到兔、雞、鴨、豬等家禽養(yǎng)殖場(chǎng)降溫和防疫,面積達(dá)5萬m2,余姚市也成為浙江省南方地區(qū)推廣噴微灌面積最大的縣市之一。浙江省水利河口研究院結(jié)合浙江省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“高效生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水增效綜合技術(shù)研究與應(yīng)用”、國(guó)家農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)科技推廣項(xiàng)目,基于水肥耦合原理,以節(jié)水、增產(chǎn)和減排為目標(biāo),研究提出水稻節(jié)水增效綜合技術(shù),在永康、平湖、路橋等地的水稻灌區(qū)累計(jì)推廣面積約3.33萬hm2(50萬畝),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水3 800多萬立方米,新增糧食產(chǎn)量1 300萬kg。

3 農(nóng)田水利科技創(chuàng)新存在的主要問題

分析浙江省農(nóng)田水利發(fā)展歷程,科技創(chuàng)新成為推動(dòng)全省農(nóng)田水利工程建設(shè)、發(fā)揮工程效益的重要支撐。然而,隨著新形勢(shì)對(duì)農(nóng)田水利提出的更高要求,全省現(xiàn)狀農(nóng)田水利科技支撐能力仍顯不足,表現(xiàn)為:

3.1 科研創(chuàng)新平臺(tái)有待進(jìn)一步完善

目前,覆蓋全省的浙江省灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)為全省農(nóng)田水利科技創(chuàng)新提供了良好的研究平臺(tái)。但是,分析現(xiàn)狀仍存在著:網(wǎng)絡(luò)體系不夠健全;站網(wǎng)建設(shè)與標(biāo)準(zhǔn)要求尚有差距;高層次人才短缺,地方試驗(yàn)站的技術(shù)力量薄弱;尚未建立可持續(xù)的保障機(jī)制等問題。

3.2 與高效生態(tài)農(nóng)業(yè)特征相適應(yīng)的農(nóng)田灌排技術(shù)仍有待進(jìn)一步研究

高效生態(tài)農(nóng)業(yè)是浙江省發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的具體實(shí)踐形式,具有“生態(tài)循環(huán)、經(jīng)濟(jì)高效、優(yōu)質(zhì)安全”特征。目前,全省農(nóng)田灌排技術(shù)還是以追求作物節(jié)水、增產(chǎn)為目標(biāo),對(duì)其它如節(jié)能、節(jié)本、減排、減災(zāi)等因素考慮較少,已不能完全適應(yīng)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的灌排要求。

3.3 農(nóng)田水利新產(chǎn)品、新材料、新設(shè)備的研究與開發(fā)能力仍顯不足

特別是適應(yīng)農(nóng)業(yè)集約化要求的,體現(xiàn)節(jié)省勞力、提高生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度高的農(nóng)田水利新產(chǎn)品、新材料、新設(shè)備的研發(fā)能力明顯不足。

3.4 農(nóng)田水利技術(shù)推廣應(yīng)用力度不夠

目前,全省水利技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)(特別是基層)不夠健全,應(yīng)用農(nóng)田水利新技術(shù)的積極性不高,特別是地方推廣經(jīng)費(fèi)不足,導(dǎo)致農(nóng)田水利新技術(shù)推廣工作的進(jìn)展不快,成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用方面效果有待改善。

4 浙江省農(nóng)田水利科技創(chuàng)新方向及發(fā)展重點(diǎn)

“十二五”期間,是浙江省全面建成小康社會(huì)及社會(huì)主義新農(nóng)村以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的重要時(shí)期。但是,農(nóng)田水利建設(shè)滯后和管理薄弱是全省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的軟肋,是農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的短板。要實(shí)現(xiàn)未來農(nóng)業(yè)用水總量基本不增長(zhǎng)前提下提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、保障全省糧食安全,農(nóng)田水利發(fā)展仍面臨著巨大的建設(shè)與管理任務(wù),需要在工程實(shí)踐中,加大科技攻關(guān)力度,努力實(shí)現(xiàn)水利科技新突破,表現(xiàn)為:①要從過去主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展服務(wù);②要從過去支撐傳統(tǒng)的灌、排工程發(fā)展到現(xiàn)在的節(jié)水、排澇、治污等項(xiàng)目;③要從過去追求經(jīng)濟(jì)效益為主發(fā)展為經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益多目標(biāo)并重。以工程建設(shè)推動(dòng)水利科技發(fā)展,以水利科技創(chuàng)新促進(jìn)工程建設(shè)與管理。在農(nóng)田水利科技創(chuàng)新目標(biāo)上,不僅要著眼于提高農(nóng)業(yè)用水利用效率和效益,同時(shí)要關(guān)注其生態(tài)環(huán)境影響;在技術(shù)路線上,要注重引進(jìn)、創(chuàng)新及綜合集成;在研究方法上,要重視自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的有機(jī)結(jié)合;在研究手段上,要充分體現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)的結(jié)合。

針對(duì)當(dāng)前浙江省農(nóng)田水利技術(shù)支撐的薄弱環(huán)節(jié),圍繞“十二五”農(nóng)田水利建設(shè)重點(diǎn)需求,提出今后一段時(shí)期全省農(nóng)田水利技術(shù)研究重點(diǎn)如下:

4.1 農(nóng)田水利應(yīng)用基礎(chǔ)研究

土壤水與作物關(guān)系問題的研究是農(nóng)田水利研究的基礎(chǔ),今后的研究應(yīng)從均質(zhì)走向非均質(zhì),從點(diǎn)的研究走向面(或區(qū)域)的研究,從理論研究推進(jìn)到應(yīng)用研究。進(jìn)一步完善全省灌溉試驗(yàn)站網(wǎng)絡(luò)研究平臺(tái),提升開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究的能力與水平。針對(duì)由于灌溉排水規(guī)律的復(fù)雜、水資源日趨緊張、綜合利用供需矛盾的增加,應(yīng)加強(qiáng)灌排自動(dòng)化、3S、水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)等技術(shù)的研究。加強(qiáng)節(jié)水灌溉新技術(shù)的節(jié)水增效機(jī)理研究。在排水控制澇漬方面,應(yīng)繼續(xù)對(duì)明溝排水、暗管排水等開展研究,重點(diǎn)放在對(duì)田塊、區(qū)域的排水模數(shù)研究上。加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)的尺度效應(yīng)、生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究,為區(qū)域節(jié)水評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

4.2 適應(yīng)于高效生態(tài)農(nóng)業(yè)特征的農(nóng)田灌排技術(shù)

在農(nóng)田灌溉技術(shù)方面,結(jié)合高效生態(tài)農(nóng)業(yè)特征,對(duì)糧食作物—水稻,需研究體現(xiàn)水肥高效利用、節(jié)水節(jié)能、減排減災(zāi)的綜合灌溉技術(shù);對(duì)經(jīng)濟(jì)作物,需研究經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高效節(jié)能的灌溉技術(shù)及產(chǎn)品,能適應(yīng)浙江農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、區(qū)域農(nóng)業(yè)特征和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平,并能夠大規(guī)模推廣應(yīng)用。在農(nóng)田排水技術(shù)方面,需結(jié)合河網(wǎng)平原特點(diǎn),研究基于排澇、降漬、控污、減排多重目標(biāo)的控制排水技術(shù),全面提高全省平原河網(wǎng)區(qū)農(nóng)田的防災(zāi)抗災(zāi)能力。

4.3 經(jīng)濟(jì)作物節(jié)水高效灌溉制度

作物節(jié)水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入獲取最高效益而制定的灌溉方案。在灌區(qū)開展不同作物、不同生長(zhǎng)條件下的耗水量研究,特別是隨著作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,應(yīng)加大對(duì)各種經(jīng)濟(jì)作物的耗水量研究,尋求作物在不同生長(zhǎng)環(huán)境條件下的節(jié)水高效變化規(guī)律 (特別是噴微灌模式下的需水規(guī)律和灌溉制度)。以此為基礎(chǔ),制定灌區(qū)在不同的供水、氣象、農(nóng)藝、管理等條件下的節(jié)水高效灌溉用水方案,采用現(xiàn)代化手段進(jìn)行灌區(qū)實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào),指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行灌溉。

4.4 農(nóng)田水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)有農(nóng)田水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的農(nóng)田水利建設(shè)管理服務(wù)的,不能完全適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的農(nóng)田水利建設(shè)管理需要。應(yīng)根據(jù)新的社會(huì)需求,從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、生態(tài)和水資源的持續(xù)高效利用等研究制定適應(yīng)新的農(nóng)田水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的農(nóng)田水利建設(shè)管理。特別是當(dāng)前急需針對(duì)農(nóng)業(yè)“兩區(qū)”(糧食生產(chǎn)功能區(qū)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū))建設(shè)要求,研究和制定浙江省農(nóng)業(yè)“兩區(qū)”農(nóng)田水利建設(shè)與管理標(biāo)準(zhǔn),以提高農(nóng)田水利服務(wù)農(nóng)業(yè)“兩區(qū)”的能力和水平。

4.5 農(nóng)業(yè)節(jié)水關(guān)鍵設(shè)備、產(chǎn)品及材料的產(chǎn)業(yè)化

考慮到高效節(jié)水灌溉適應(yīng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向高效集約化經(jīng)營(yíng)發(fā)展的趨勢(shì),是今后全省農(nóng)田水利發(fā)展的重點(diǎn),因此,今后需大力開展節(jié)省勞力、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高的高效節(jié)水灌溉機(jī)具研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。如經(jīng)濟(jì)實(shí)用、高效節(jié)能的噴灌、微灌設(shè)備及產(chǎn)品;渠道防滲襯砌機(jī)具;灌溉自動(dòng)化控制設(shè)備等。

[1]蔣屏,曾瑞勝.浙江省農(nóng)田灌溉發(fā)展綜述[J].浙江水利科技,2000(6):1-3.

[2]鄭世宗,賈宏偉,趙曉波.浙江省農(nóng)業(yè)用水定額管理試點(diǎn)工作總結(jié)報(bào)告 [R].杭州:浙江省水利河口研究院,2010.