黄河节水灌溉 咱有“最强大脑”

图／王伟宾

在黄河水的用途当中，农业灌溉占大头。但黄河水资源量有限，必须大力推进农业节水，才能让黄河水发挥最大作用。位于新乡的中国农业科学院农田灌溉研究所，把论文写在大地上，成为黄河流域发展节水农业的“最强大脑”。如何在农业生产中节约黄河水，来听听这些科研人员有哪些高招儿。

节水科研成绩显著

“这是我们发明的节水喷头、喷灌机，在国内已普遍使用。”1月25日，该所所长助理王景雷介绍，1986年，农灌所在国内首次提出了节水农业的概念，全力研究节水农业，引领了我国农业节水新方向。

这样一个权威研究机构怎么会来到我省的黄河岸边？王景雷介绍，新中国成立之初，人民胜利渠建成投用，结束了黄河下游“百害而无一利”的局面。但由于缺乏排水系统，导致地下水位升高，造成农田盐碱化。在治理农田盐碱化的会战中，1963年农灌所奉命从北京搬迁至新乡。

从上世纪80年代中期开始，农灌所的主要“使命”从治理盐碱变为节水灌溉，陆续创制了一批重大关键装备，促进了我国节水灌溉产业发展。“中原系列节水喷头，包括金属摇臂式、仰角可调式等，填补了国内多项空白，获得国家科技奖励3项。”王景雷说，由于各系列喷头可以控制流量，节水效果明显，引来众多企业模仿，如今已十分普及，成为农田节水的利器。

丰富的成果源自强大的科研力量。截至2020年12月底，在农灌所158名在职职工中，有专业技术人员135人，其中博士50人、硕士45人；拥有两个国家级科研平台和10个省部级科研平台；制定了国家灌排行业标准，推动了我国节水灌溉产品的系列化、标准化和通用化，促进了我国农田灌溉事业健康发展。

智慧灌溉更加精准

“只要土壤干旱，就会形成土壤负压，利用这种自然能量，就能启动滴灌系统。”在农灌所的现代智慧灌溉科技展示园，研究员冯俊杰指着一套刚获得专利的设施介绍。

该科技展示园占地10亩，浓缩了该所近年来的研究成果，展现了智慧灌溉系统是如何从“源头”到“龙头”的。农田多源信息采集技术，结合了土壤水动力学和热传导理论，对气象信息、土壤墒情、温度分布信息等交叉校核，实现了对区域内土壤湿润层含水量的精准预测；农田信息发送至“云端”，根据历史上积累的大量参数，系统即可自动对农田进行灌溉。

“插入式滴灌技术和设备，是我们的最新发明。”冯俊杰说，这种设备把细细的插杆直接插入农作物根部，可把水、肥滴灌到作物根部。从浇地、浇苗到浇根，既能高效供给作物水分，减少水分蒸发，又能有效降低作物周边的湿度，减少病虫害发生。

“2016年以来，我们大力发展智慧灌溉技术，采用云计算、物联网、现代通信、纳米材料等诸多新技术，让灌溉更加精准，用水也更节约。”王景雷说，截至2020年年底，所里共获得国家专利426项，获得科研成果奖励171项，其中包括12项国家科技进步奖。

科研助推节水农业

天气干旱，需要浇灌，这是千百年来形成的传统观念。在位于新乡县七里营镇的中国农业科学院新乡综合试验基地内，科研人员正在把这些传统观念变成一组组详实数据。

在基地的农业农村部作物需水与调控重点实验室中，科研人员正在测量土壤中的营养成分，以掌握作物水、肥供应。“根据我们长期研究，在保障高产稳产前提下，华北地区一亩小麦全生长周期内需要用水287立方米、玉米需水270立方米。现在是越冬期，小麦需水量最少，每亩供水13．3立方米就可以。”实验室主任高

阳说，供水太多就会浪费，供水太少就会影响产量，如何在更加节水的情况下保障高产，还有很多问题需要研究。

据农灌所所长黄修桥介绍，近些年，通过开展大中型灌区节水改造和推进田间灌溉节水，2019年度黄河流域大型灌区灌溉水有效利用系数达到0．498，粮食作物水分生产率达1．8千克／立方米，均高于全国平均水平。但仍与发达国家差距明显，引黄灌区农业节水还有很大的发展空间。