城郊高效安全節水灌溉技術集成與典型示范

李久生，栗巖峰，王 軍

（中國水利水電科學研究院，北京 100048）

“城郊高效安全節水灌溉技術集成與典型示范”（項目編號：2016YFC0403100）是國家重點研發計劃“水資源高效開發利用”專項在農業節水領域首批啟動項目，實施期間為2016年7月至2020年12月，專項經費500萬元。該項目由中國水利水電科學研究院主持，北京水科學技術研究院、北京市農林科學院、北京市大興區人民政府節水辦公室、中灌潤華水務科技發展（北京）有限公司等4家單位參與，項目負責人是中國水利水電科學研究院水利研究所李久生研究員。

城郊區是我國農副產品的主要生產基地，也是城市生態功能區的主體，農業灌溉用水與生活和工業用水之間的水資源配置結構性矛盾突出，由此引發的水安全和生態安全問題已成為制約城郊區社會經濟發展的主要瓶頸。當前，城郊現代農業的發展正面臨著種植結構多元化、水源多樣化、經營方式集約化的新形勢，瞄準制約節水灌溉技術應用轉化的關鍵環節，著力解決技術適用性不強、集成度不高、技術評價方法和指標體系薄弱、成果轉化應用配套政策措施及激勵機制不健全等問題，應成為進一步提高節水灌溉效率和效益的關鍵所在。為此，亟待構建城郊高效安全節水灌溉技術評價體系與標準化技術模式，形成有利于技術轉化應用的配套政策措施和激勵機制，為加快推動都市型現代農業節水灌溉示范區建設提供支撐，保障城市和郊區的社會經濟可持續發展。

項目面向城郊區加快發展都市型現代農業、推進節水型社會建設的重大科技需求，針對節水灌溉技術推廣應用中存在的適用評價體系不完善、配套激勵機制不健全等問題，圍繞設施農業、果園、農田和綠地等主要節水灌溉類型，從《節水治污生態修復先進實用技術指導目錄》中優選“膜下滴灌綜合配套管理技術”、“精量灌溉決策與控制技術”和“再生水滴灌系統防堵塞安全加氯技術”等，開展適用技術評價、標準化應用模式、政策激勵機制和綜合效益評估等集成研究與典型示范。在適用技術集成研究方面，選取設施農業、集約化果園和再生水灌溉等主要的城郊灌溉類型，開展提高設施農田水肥利用效率的適用技術集成研究，構建設施農田滴灌水肥優化管理標準化技術模式；開展集約化果園精量灌溉決策適用技術集成研究，構建集約化果園精量灌溉決策標準化技術模式；開展再生水灌溉的環境污染風險評價技術集成研究，構建城郊再生水安全高效灌溉標準化技術模式。在技術評價和指標體系研究方面，基于建立的不同灌溉類型標準化技術模式，研究城郊高效安全節水灌溉技術適用評價和效益評估方法，構建城郊高效安全節水灌溉技術評價指標體系，為提高先進節水灌溉技術在城郊現代農業中的適用性和決策評價的科學性提供支撐。在建立激勵機制和典型示范方面，選取國家節水型社會建設示范區——北京市大興區為試點，集中開展不同灌溉類型的先進節水灌溉技術集成示范，建立示范區農業用水信息化管理平臺，提出促進節水技術成果轉化應用的激勵機制和配套政策，通過科技成果轉化與管理機制的有機結合，加快推進節水灌溉技術成果在城郊區的轉化應用，推動《節水治污水生態修復先進適用技術指導目錄》中的典型技術在示范區的示范應用及成果轉化，為全面、深入推進節水型社會建設提供技術支撐。項目技術路線見圖1。

主要研究內容包括：

（1）設施農田水肥優化管理標準化技術模式

針對設施農田水肥管理中的技術集成和監測評價問題，從灌溉施肥裝備、灌溉施肥制度和運行管理技術等方面入手，開展適用于設施農田水肥利用效率提升的技術集成研究，提出設施農田水肥利用效率監測評價方法，集成應用膜下滴灌綜合配套管理技術，構建設施農田滴灌水肥優化管理標準化技術模式。

（2）集約化果園精量灌溉決策標準化技術模式

圍繞決策指標構建、設備系統配套與標準模式構建三方面開展精量灌溉決策標準技術研究，提出集約化果園精量灌溉綜合決策指標體系，集成應用精量灌溉決策與控制技術，構建集約化果園精量灌溉決策標準化技術模式。

（3）城郊再生水安全高效灌溉標準化技術模式

針對城郊再生水灌溉中環境污染風險評價方法和標準化技術模式不完善的現狀，建立城郊再生水安全灌溉監測評價指標體系，制定再生水滴灌系統加氯處理技術規程，提出針對典型農作物的再生水灌溉施肥制度優化方法，構建城郊再生水滴灌系統安全高效灌溉標準化技術模式。

（4）城郊高效安全節水灌溉技術評價方法和指標體系

針對城郊節水灌溉技術轉化應用中存在的技術適用性不強和評價方法及指標體系薄弱等問題，研究建立城郊節水灌溉效益評價指標體系，構建城郊高效安全節水灌溉技術綜合配套應用模式，形成城郊高效安全節水灌溉技術適用評價指標體系。

（5）城郊高效安全節水灌溉技術典型示范

以全國節水型社會建設示范區——北京市大興區為依托，結合節水型示范區創建工作，重點開展設施農田、果樹精量灌溉決策與控制技術典型示范與應用評估、再生水灌溉安全利用關鍵技術典型示范與應用評估、基于灌溉用水自動計量的農業用水信息化管理技術集成與示范、節水技術轉化應用配套政策措施及激勵機制研究與示范等。

項目承擔單位既包括擁有先進技術成果的國家級研究單位，又包括具有豐富科技服務經驗的地方優勢科研單位，還包括了節水技術實施和政策制定的地方主管部門以及科技成果轉化企業，構成了較為完整的節水灌溉技術研究和應用推廣服務體系。

通過項目的實施，提出城郊高效安全灌溉技術評價指標體系1套；建立城郊設施農田、集約化果園和再生水灌溉等標準化技術模式3套以上，編寫相關的技術標準或指南7項以上；提出促進節水技術成果轉化應用的配套政策措施3套以上；培養技術骨干和研究生10～15人，培訓基層各類人員500人次以上。項目成果示范推廣面積6 000 畝，與當前國內最優水平相比，水分利用效率提高10%以上，肥料利用效率提高5%以上；輻射推廣應用2 萬畝以上。研究成果可為城郊農業與社會經濟及生態環境協調、可持續性發展提供技術支撐，為我國安全高效節水灌溉技術的發展起到示范和引領作用。

圖1 項目技術路線圖