【农民日报】现代灌溉装备助力高效节水农业加速发展——写在第37届“中国水周”之际

今年3月22-28日是第37届“中国水周”，主题是“精打细算用好水资源，从严从细管好水资源”。众所周知，农业离不开水，水是庄稼宝，耕种不能少，而现代灌溉装备为发展高效节水农业提供了重要支撑。

在肥沃的东北黑土地上，大型喷灌机高效输水送肥，助力农户增产增收；在新疆棉花田里，膜下滴灌带和棉花种子一起入地，为节水增效做好保障；在广袤的黄淮海平原上，越来越多的微喷带在农田铺设而成，精准滋润着每一株作物；在各地高标准农田中，大量卷盘喷灌机伫立一旁，像卫兵一样守护田地……新时代的灌溉装备在田野大地上画出了一幅幅高效节水农业发展的生动新图景。在农业生产第一线，灌溉设备冲锋在前，为提高水资源利用率和粮食稳产增收保驾护航。

机艺融合节本增效

数据显示，十年来全国耕地灌溉面积由9.68亿亩增加到10.55亿亩，在粮食总产量稳步增长的情况下，全国农业灌溉用水总量实现了零增长。耕地灌溉亩均用水量由2014年的每亩402立方米下降到2022年的364立方米，降低了9.5个百分点。农业高效用水、节水增产、释放劳动力背后，节水灌溉技术装备功不可没。

喷灌和滴灌是我国常用的两大类节水灌溉装备，近年来灌溉装备深挖节本增效潜力，因地制宜、因时制宜、因农艺制宜形成东北规模化农田节水增粮、西北膜下滴灌节水增效、华北综合节水压采、南方节水减污的大格局。较之传统漫灌、畦灌，喷灌能省水20%-30%、滴灌能省水30%-50%，增产10%-20%，有效缓解了农业用水矛盾，保障了国家粮食安全。

眼下春耕春灌已全面展开，尽管有近500亩小麦田要浇，河南省获嘉县位庄乡大位庄村的村民李长亮却一点儿也不着急，“地里有滴灌带，连着机井和水肥罐，浇地省水省时还省工，少了田垄土地利用面积也多了，好用得很。”自从三年前用了节水灌溉设备，几年来，他在流转田上全都铺上了滴灌带。“今年我种小麦晚，得亏有了滴灌管，我一个人就能追水追肥，现在苗情也不差。”站在绿油油的小麦田边，他算起了经济账：过去浇一遍地至少得请8个工，费半个月，现在自己十天就能全搞定。而且滴灌带水肥喷施均匀，能省一半水、四成肥，每亩还多打两百多斤粮食。从过去的抵触到现在的接纳，从看到相邻地块节本增效到亲身体验技术优点，李长亮成了小麦微灌技术的忠实拥趸。

如今，农户对于灌溉装备的态度正在从非刚性的需求转变为刚性需求。今年，获嘉县41万亩小麦田中用上节水灌溉设施的农田已经达到15余万亩，“除了高标准农田配备的节水灌溉设备，在农技部门推广下已有不少种田大户自掏腰包主动购置了小麦滴灌带、微喷带等节水灌溉设备，应用面积超过一万亩。”获嘉县农业农村局土壤肥料站站长王庆安说。

“良种、良法、良田、良机、良制‘五良’”融合发展是现代农业集约化、规模化、绿色化发展和保障粮食安全的重要手段。“旱涝保收的农田水利设施，机艺融合发展的高效节水灌溉装备能够显著提升水土资源利用率，增强农业产出的稳定性。”中国农业大学副校长杜太生教授说：“要继续研发因地制宜和推广符合各地农情的节水灌溉设备和配套技术体系，支撑现代农业可持续发展。”

多方协同产业兴旺

节水灌溉装备的推广普及，离不开灌溉装备产业化支撑。目前国内从事节水灌溉产品研发制造的规模以上企业约2400家，产品涵盖灌溉系统中水源工程、首部枢纽、各级输配水管网和田间灌排装备，关键核心技术产品已经实现国产化。除了满足国内绝大部分市场需求，高效节水灌溉产品还远销多个国家和地区，为我国农业现代化提供了坚实技术与装备支撑。

在河南辉县，中原智慧灌溉装备制造产业园车间内机器声音轰隆作响，全力以赴为周边高标准农田示范区建设积极备货。从今年年初到现在，产业园已生产各类灌溉装备40余万套（件），为春耕春管打下坚实基础。这是由中国农业科学院农田灌溉研究所联合地方政府与企业共同建造的产业园，通过“龙头企业+配套企业+服务主体”模式和适度规模经营+土地流转模式，积极招引上下游配套细分行业龙头企业，初步形成了产业融合、园区建设、订单生产、转化应用于一体的模式，已经吸引了国内10家知名灌排企业入驻，截至目前已生产、销售250余万套（件）设备，为中原粮仓供足了“解渴”设备。

这些企业，多来自国家灌溉农业绿色发展联盟。2018年，农田灌溉研究所牵头成立该联盟，联合农业节水领域内多家科研单位、高校、推广机构、龙头企业，着力破解科技成果转化难题，打通企业先进技术转化堵点，全面梳理短板弱项，加强灌溉装备工程化协同攻关，采用“科企合作”“赛马”“接榜挂帅”等方式持续解决产品提档遇到的问题，推动装备升级。联盟成立至今已发展有148家成员单位，集成研发灌溉新设备、新模式、新成果百余项，成果转化与示范推广两亿多亩。灌溉装备制造产业通过持续开展政产学研用深度合作，共建新型研发机构与新型制造基地，促进优势互补、资源互享，畅通科技创新与农业生产，实现了产业高质量发展。

“近些年我国灌溉科技、装备发展走出了一条‘多部门联合攻关、多学科协同联动、各环节集成配套’的路子，集智聚力突破了一批‘卡脖子’关键技术，因地制宜推广了各类先进成熟适用装备。农田灌溉装备总量稳步增加，效率水平持续提升，支撑高产、优质、低耗的农业生产体系建设能力持续增强，带动农田灌溉方式深刻变革，不断支撑农业现代化向前迈进。”农田灌溉研究所副所长王景雷说。

四位一体 “数”“智”双升

土地规模化经营管理是挖掘农业生产潜力的重要条件，随着我国农田规模经营比重逐年提升，农田综合管理面临着更加艰巨的任务。近年来，灌溉科技与装备协同发力，在功能融合化、装备平台化、决策“数”“智”化方面积极探索，持续推动形成农业“水、肥、气、药”四位一体高效智慧灌溉新模式，集成水肥管理、植物保护、农情监测等多个功能，不断用现代科学技术赋能灌溉科技创新，用现代工业技术推动灌溉装备升级，全方位助力农业综合管理跑出“加速度”。

在安徽宿州，一台集灌水、施肥、撒药于一体的大型平移式喷灌机为春管带来了新气象。细看发现，喷灌机桁架下多了一个轨道，撒药小车在轨道上灵活往复滑动，遇到塔架还能自动伸缩，轻松避障。“这是我们联合科研机构研发的新产品，想解决的就是灌水、施肥、撒药设备‘单兵作战’、协同度低的问题。”安徽一家农业装备公司技术人员介绍，“水是肥的腿”，他们早早就实现了水肥一体化，但由于喷药剂量小、浓度大、药水容易挂壁，不能用已有的灌溉管道，只能另外想办法。思索间，他们盯上了常驻田间的灌水田“保姆”——各类灌溉设备。“有些喷灌机的桁架结构是一个天然的平台，我们就尝试用工程化手段在上面融合撒药功能。”经过五年多反复摸索、试验、改版，去年成功落地，目前产品已进入中试阶段。

在河南新乡，融入无人机光谱多源感知技术、田间精准灌溉控制平台和变量精准喷洒系统形成的现代信息感知变量精准灌溉系统在大型喷灌机上已发挥了三年作用。“系统实现了大田精准灌溉信息空间分布特征精准提取，能判断每块农田水分和氮素需求，解译不同作物生长过程中的生理生态、干旱、营养等情况，实施最佳的灌溉和施肥方案。”系统设计者、农田灌溉研究所副研究员陈震说，“只需看一眼屏幕，手指轻点遥控装置，田里的庄稼就能得到精准灌溉。”水肥喷洒均匀度超过92%，水分利用效率提升了20%，氮肥利用率提升了25%。“云”里灌，线上管，智慧灌溉成为新趋势。

在江苏徐州，一家节水设备制造公司正加速产品迭代升级，大数据、人工智能、物联网、导航等信息技术被深入融合运用，智能化卷盘式喷灌机、灌溉机器人、中心支轴式地角臂系统等研发构想被纳入发展蓝图，加气灌溉的优势作用也正与科研机构、高校一同加紧研究……

“近些年，灌溉行业领域加快先进灌溉设备研制推广应用，节约资源、提质增效、绿色发展成效显著，支撑农业现代化能力水平明显提升。我国灌溉农业节水潜力巨大，要继续围绕国家需求，通过科技创新和技术进步推进灌溉装备制造产业供给侧结构性改革和农业用水效率的大幅度提升，为国家粮食安全保障、农业强国建设和农业现代化发展提供坚实支撑。”中国工程院院士、中国农业大学教授、中国“节水大使”康绍忠说。