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[中国科学报]“节水保粮”亟待协同攻关

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    在水资源日益短缺、农业用水呈现负增长的态势下,如何利用有限的水资源生产出足够的食物,是我国亟待解决的难题。在粮食生产中——

    “解决好它,必将是农业科技的重大创新。”中国农业科学院党组书记陈萌山所说的“它”,指的是华北地区水资源短缺问题。
    近日,中国农科院第三个区域协同创新项目——“华北地区节水保粮”行动在石家庄启动实施,55家单位、260余位科研专家组成的强大阵容共同会诊华北地区水资源利用问题。

    粮食生产中的“次贷危机”
    华北地区水资源严重缺乏,但必须养活全国1/4以上的人口。  
    在华北平原,小麦—玉米一年两熟制、设施蔬菜、水果的年耗水量大于800毫米,而年降水量仅为500~600毫米。该项目技术负责人、中国农科院农业环境与可持续发展所研究员王庆锁说:“由于降水不能满足现行的主要种植制度,农业的集约化发展不得不以牺牲地下水开采为代价,华北平原地下水的年超采量高达100亿立方米以上。”
    自20世纪80年代初,华北平原的地下水已处于超采状态。“目前,河北省地下水超采面积突破67000平方公里,占平原区国土面积的90%以上。”河北省农林科学院院长王慧军表示。
    世界水资源研究著名学者Postel曾说:“利用地质历史时期的地下水生产粮食犹如粮食生产中的‘次贷危机’,由此形成的粮食生产‘泡沫’会越来越大,最终破裂。”
    国务院副总理汪洋2014年在河北衡水考察时强调,解决地下水超采问题节约用水是重点。与此同时,河北省和天津市分别启动实施《河北省地下水超采综合治理实施方案》和《天津市地下水压采方案》。

    灌溉水高效利用尚有空间
    在解决华北地区水资源问题上,陈萌山翻阅了近几年相关研究资料,发现国内研究的单位很多,“但比较分散,各立门户,缺乏系统性、区域化解决方案,更缺乏技术与政策配套的解决方案”。
    中国工程院院士、中国农业大学中国农业水问题研究中心主任康绍忠指出,农田节水增效是一个复杂的系统,涉及农田水量转化和作物耗水生产的多个过程、多个尺度和多种要素。
    国内外学者在相关研究领域取得不少重要进展,但在作物高效用水的生物学基础研究方面偏重于个体生理和分子机制,在农田水量转化过程中偏重于单一过程、单一要素。
    “与集约化高产地区农田节水增效密切相关的作物群体、农田和区域尺度的高效用水机理和多过程、多因素调控研究还很薄弱。”康绍忠说。
    在陈萌山看来,该创新行动不仅要科学回答自然降水如何高效利用,又要回答灌溉水如何做到节水高效。相比国外,以色列灌溉水利用率80%,美国70%左右,澳大利亚65%,而我国灌溉水利用率只有52%,“还有很大的提升空间”。
    此外,陈萌山还比较关心 “华北地区地下水保护的技术路线是什么,需要哪些重大技术和工程措施,需要哪些政策保障”。

    区域协同创新是必选
    “未来的研究思路,应该调整为从挖掘作物耗水生产过程与农田水量转化过程的节水潜力入手。”康绍忠告诉记者。
    王庆锁说:“主要是对水资源承载力、地下水保护政策与机制、作物水分生产力提升机理、农业高效灌溉节水技术集成、降水高效利用、信息节水与数字化节水技术等方面的研究,力争利用有限的水资源生产出足够的食物。”
    “合理组合和调配淡水资源与非常规水资源,也是缓解水资源短缺态势的一条解决途径。”康绍忠建议道,华北平原每年有地下微咸水40亿立方米,半咸水14亿~20亿立方米,还有大量的城镇处理中水,这些都是可以利用潜在的水资源。
    “要发挥科技大协作的精神,同时要争取当地政府部门的重视和支撑。”陈萌山表示。同时,北京市农林科学院、河南省农科院、山东农科院也“表态”,将积极配合该项目的实施,把产业需求与科技活动对接起来,更好地带动区域农业的发展。

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