农业节水事关我国粮食安全和社会稳定大局。我国持续推动高效节水农业发展,“十四五”末,我国灌溉水利用系数从0.565提高到0.580,农业用水效率稳步提升。

农业节水面临怎样的形势?未来发展趋势如何?带着问题,记者专访了中国工程院院士康绍忠。

记者:当前,我国农业节水面临怎样的形势?

康绍忠:农业用水保障直接关系粮食安全和重要农产品有效供给。然而,我国水资源空间分布不均,南方水多地少,北方水少地多,全国五个粮食调出省有4个在北方,北方水资源不足全国总量的20%,却生产了超过60%的粮食。

预计到2035年,每年农业缺水量将达500亿立方米,“水粮矛盾”严重制约国家粮食产能目标的实现和区域生态安全。发展高水效农业既是贯彻落实党中央、国务院决策部署的重大举措,也是当前和今后一个时期破解我国“水减粮增”困局的必由之路。在水资源严重紧缺形势下,科技创新对高水效农业具有不可替代的重大作用。

记者:“十五五”时期,我们将如何促进高水效农业发展?

康绍忠:从我国发展形势来看,“十五五”是全面建设社会主义现代化国家、向第二个百年奋斗目标进军的关键阶段,也是推动农业高质量发展、保障国家水安全与粮食安全的重要窗口期。

面对农村劳动力结构性短缺和用水精细化管理的双重需求,数智化是未来提升农业水效的必然路径。

从世界范围来看,全球高水效农业正加速向数字化、精准化、智能化发展,智能感知、数据分析和决策支持能力不断提升;从分散研发向系统性集成和产业化应用转变,形成了完整的全链条商业化解决方案;注重从单项技术与产品向适应区域特点的系统技术与装备集成方向发展,实现区域水资源高效循环利用。

对标国际先进水平,我国亟需开展系统性科技攻关,协同推进作物高水效表型调控、节水装备工程化升级与智慧管控能力建设,全方位提升农业用水效率和产业竞争力。

记者:面向未来,高效节水农业将有怎样的发展趋势?将重点破解哪些问题?

康绍忠:未来,高水效农业科技创新应以保障国家粮食安全和重要农产品有效供给为核心,以产业急需为导向,面向“四水四定”刚性约束,按照“强基畅链构新局,提质增效保安全”的基本思路,推动高水效农业重大应用基础、前沿引领技术、关键共性技术装备及区域技术模式全链条创新。

首先要筑牢高水效农业基础理论与数据底座,聚焦重大应用基础研究突破,创新农业水—土—粮—生协同调控、作物高水效表型解析与靶向调控理论。

二是要攻克高水效农业智慧管控技术瓶颈,创制智能决策核心模型与装备,实现农业用水从“经验驱动”到“数据与模型驱动”的跨越。要重点突破农业用水多源信息智能感知、知识—数据混合驱动的灌溉决策大模型以及低成本、高可靠性的智能灌溉机器人等关键技术和装备。

三是重点攻克高水效农业系统协同和规模化应用瓶颈,突破单点技术壁垒。创建“水源—输配—田间—作物”全链条高水效系统,开展跨尺度、多过程的系统集成研究,攻克系统协同设计与优化调控理论,构建贯穿农业用水全过程、技术—工程—管理一体化的系统解决方案。在华北节水压采区、西北内陆干旱生态脆弱区、东北西部地下水超采区建成百万亩级高水效农业示范先行区,创建可复制的区域综合解决方案。

四是构建高水效产业融合发展新生态,按“基础研究—技术研发—装备制造—示范推广—产业应用”全链条布局,强化政产学研用深度融合。培育“专精特新”企业、有国际竞争力的节水企业,创建“设计—建设—装备—运维—服务”全链条服务模式。推动高水效农业国产化技术装备占据市场主导地位,打造从单点创新到系统落地的完整闭环,提升产业整体竞争力。

五是强化教育科技人才一体化部署,构建多层次人才队伍与高水平创新平台体系。要打造战略科学家队伍,建成全国重点实验室、野外科学观测站、核心示范区与辐射区等一体化平台集群,形成“国家—省—市—县”四级创新示范网络,制定智能灌溉、智慧灌区等关键技术国家和行业标准,助力高水效新质生产力发展。

预期将在核心装备、技术体系与应用模式三个层面取得重大突破,形成超大规模高水效智慧灌溉系统、高水效农业全链条数智化管控、百万亩级高水效农业示范样板等重大标志性成果,全面引领我国高水效农业科技进入国际先进行列。通过培育高水效农业领域的新质生产力,为农业强国、科技强国、教育强国和人才强国建设注入新动能,为国家粮食安全与重要农产品有效供给提供更加可靠的水安全保障。