节水农业科技发展态势与重点研究领域（摘要）

节水农业科技发展态势与重点研究领域（摘要）康绍忠1，2(1.中国农业大学中国农业水问题研究中心,北京100083;2.西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌712100）1、节水农业研究领域的总体发展态势（1）节水农业研究开始由实验统计性质向具有较严谨理论体系和定量方法的科学转变，农田生态系统中水分迁移模拟与区域作物需水的定量计算模型得到较快的发展，尺度理论将是农业节水领域用定量方法解决实际问题的关键。（2）水分胁迫对作物的后效性影响及其提高水分生产效率的机理已成为当前研究的热点，作物高效用水生理调控与非充分灌溉理论研究不断深入，利用作物生理特性改进水分利用效率（WUE）的研究将会更加引人关注。（3）作物WUE基因工程改良的研究正在世界范围内引起广泛重视，作物抗旱节水相关性状的基因定位、分子标记、基因克隆和转基因研究十分活跃，通过基因工程改良培育高WUE型和抗旱节水型作物新品种将成为节水农业中一个新的亮点。（4）农业节水新技术与产品研发速度较快，一批低成本、高效率的新型农业节水设备与制剂正在走向市场和大面积应用，产品日趋标准化、系统化，高效环保型节水材料与制剂是未来研发的亮点，高精度激光固化树脂快速成型技术应用将进一步提高节水灌溉设备的开发水平。（5）灌区水转化与农业水资源持续高效利用研究得到了广泛重视，农业水资源系统承载力模型、分布式灌区水转化模型、农业与生态用水的科学配置及节水高效和对环境友好的农业用水模式等研究将会更加活跃。（6）非常规水将是农业用水中“开源”的主要对象，非常规水资源化及其高效安全利用技术研究方兴未艾。（7）高新技术在农业节水现代化管理中的应用日益广泛，3S技术的应用将全面提升农业节水管理的现代化水平，数字渠道、数字灌区的发展将大大促进精准灌溉和农业水资源精准调度的实践。（8）农业节水与水资源可持续利用技术的应用方面更加重视工程措施、农业措施与管理措施有机结合，形成综合节水技术体系，并向标准化、规范化、模式化、定量化、集成化和智能化方向迈进；强调因地制宜选择和配置各种节水技术；注重建立有利于发挥节水管理者和用水受益者双方积极性的节水管理体制，不断完善有关节约用水的法规，实施依法用水和管水。（9）节水农业的野外定位试验研究和基础数据积累得到更加重视，并注重试验仪器的通用性和先进性以及观测方法的规范化，在野外定位试验的基础上组织了全国性和国际性的协作研究。2、我国农业节水与水资源可持续利用研究领域的制约因素（1）全国性和区域性的农业节水试验与监测网络还未形成，缺乏农业节水发展的基础数据积累和对农业用水状况的有效监测与控制。（2）农业节水与水资源可持续利用基础研究薄弱，特别是对农业节水发展起关键作用的从纯基础到应用层面的应用基础研究还很欠缺，在农田尺度水分高效利用的应用基础、区域节水高效和对环境友好的农业用水优化模式等方面的研究深度还很不够。（3）根据不同地区特点研究的单项农业节水技术较多，但如何在此基础上开发出适合不同地区采用的标准化、规范化、模式化、定量化、集成化的农业节水综合技术体系和应用模式。（4）节水农业设备与产品功能单一、性能不稳定和耐久性差，严重影响其大面积的应用；材料与工艺研究水平的滞后。（5）作物抗旱种质资源发掘与利用不够，缺乏快速、高效的抗旱性鉴定评价方法与指标，限制了对大批量种质资源快速、准确的鉴定评价，制约着对优异抗旱种质资源的发掘与利用。（6）农业节水管理中信息技术应用水平低，节水管理信息采集、传输的可靠性差，基于遥感监测或者单株作物检测的电信号与其他信号和作物水分信息关系的时空变异性，缺少依据土壤、作物、微气象数据和可用灌溉水量预报的农业高效用水优化模式的数字化设计软件，以及使用信息技术的投入与产生节水效益之间的不匹配，已成为利用信息技术提升常规节水技术水平的重大技术障碍。（7）节水农业发展政策和制度研究方面的滞后，已成为制约农业节水技术应用和提高效益的重要因素。3、我国未来农业节水与水资源可持续利用领域科技的优先发展领域为了满足现阶段和未来20年或更长时间内我国节水高效农业发展的需求，以及为未来节水农业的发展提供理论和技术储备，其优先领域是：（1）农业节水与水资源可持续利用基础理论研究领域①作物高效用水的生理与分子生物学基础；②挖掘作物本身节水潜力与创造农田高效用水环境的时空亏缺控制灌溉理论；③构建作物水分高效利用理想群体结构、根系构型及根冠关系的理论和方法；④不同尺度农业用水消耗转化规律与区域尺度SVAT水转化模型；⑤作物需水区域分异规律与不同尺度需水模型耦合；⑥农业节水对区域水转化关系的影响及其生态环境效应；⑦流域尺度生态需水计算与区域多水源优化配置理论。（2）农业节水与水资源可持续利用前沿与关键技术①农业节水技术与模式数字化设计技术；②抗旱节水作物新品种高效、快速选育技术；③作物需水信息采集与田间精量控制灌溉技术；④作物高效用水生理调控与非充分灌溉技术；⑤非常规水资源化开发与灌溉利用技术；⑥农业水环境演变规律与水环境修复技术。（3）农业节水与水资源可持续利用关键设备与重大产品研发①高性能灌水器及管道材料；②中小型节水设备与机具；③环保型覆盖材料。（4）区域农业节水与水资源可持续利用技术标准化与节水农业模式主要解决田间常规节水技术（地面灌溉技术、农艺节水技术）的标准化升级的问题，使其标准化、规范化、模式化、定量化和实用化，促进其大规模的推广应用。4、现代农业与生态节水技术创新的保障条件建设（1）加强农业节水技术创新基地建设，提高农业节水与水资源可持续利用研究领域的技术创新能力。（2）建设国家节水灌溉试验与监测网络，加强农业用水的定量控制和有效监测。（3）组织全国性重大研究课题的协作研究，为节水农业技术的选择和应用提供保障。（4）加大节水高效农业与水资源可持续利用科研投资力度，充分挖掘现有投资潜力，拓宽投资渠道。【作者简历】康绍忠，男，1962年11月生，湖南桃源人。现任中国农业大学中国农业水问题研究中心主任，西北农林科技大学教育部旱区农业水土工程重点实验室主任、农业部旱区农业节水重点开放实验室主任，农业水土工程学科教授、博士生导师，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。首批入选国家“百千万人才工程”（1996）人才工程计划，是中国科学院“百人计划”首批入选的14名青年科学家之一（1994）；1994年获中共中央组织部、国家人事部和中国科协联合颁发的“中国青年科技奖”，1997年获国家杰出青年科学基金资助。任教育部第五届科学技术委员会委员，农业部第六届科学技术委员会委员，国家“十五”重大科技专项“现代节水农业技术研究与新产品研发及产业化”技术总体组专家，贵州省委、省人民政府科教顾问，英国《JournalofExperimentalBotany》、中国《水利学报》、《应用生态学报》、《农业工程学报》、《应用基础与工程科学学报》、《灌溉排水学报》、《中国农村水利水电》、《中国农业大学学报》等11种学术刊物的编委或常务编委，《水资源与水工程学报》主编，澳大利亚《FunctionalPlantBiology》、荷兰《AgriculturalWaterManagement》特邀审稿人。中国农业工程学会常务理事及农业水土工程专业委员会主任、中国水利学会农田水利专业委员会委员，黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室学术委员会委员、国家节水灌溉（北京、杨凌、石河子）工程技术研究中心技术委员会委员，中国科学院陆地水循环与地表过程重点实验室学术委员会委员，教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室学术委员会委员，水利部灌溉试验总站技术委员会副主任。曾任西北农业大学学术委员会副主任，全国农业院校教学指导委员会农业水利工程专业小组组长，陕西省生态环境建设专家决策委员会委员等。先后主持和参加国家重大科技攻关计划、国家重大科技专项、国家重大基础性研究计划（973）、国家863计划、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金（重大研究计划项目、重点项目和面上项目）、部省攻关与基金及国际合作研究课题40余项。完成的成果先后获2001年度国家优秀教学成果二等奖（第1名）、2001年第十届全国优秀科技图书三等奖（第1名）、1998年度教育部科技进步一等奖（第1名）、1996年度水利部科技进步一等奖（第1名）、2001年度中国科学院自然科学一等奖（第2名）、2001年度陕西省人民政府科技进步一等奖(第7名)、2003年教育部推荐国家科技进步奖二等奖（第1名），1993年度陕西省人民政府科技进步二等奖（第1名）、1990年度陕西省人民政府科技进步二等奖（第7名）、2002年度江苏省人民政府科技进步三等奖（第3名）、1999年度陕西省优秀教学成果特等奖（第1名）、1997年度水利部全国优秀水利科技著作一等奖（第4名）等。主著和合著科技专著、教材及会议文集12部，其中主编与合作主编的《中国节水农业》、《SPAC水分传输理论及其应用》、《西北地区农业节水与水资源持续利用》分别获国家科技著作出版基金、水利部首届科技专著出版基金和首届中华农业科教著作出版基金的资助。在《JournalofHydrology》、《HydrologicalProcesses》、《SSSAJ》、《SoilandPlant》、《FieldCropsResearch》、《IrrigationScience》、《AgriculturalWaterManagement》及《中国农业科学》、《水利学报》、《土壤学报》、《生态学报》、《地理学报》等国内外期刊上发表与合作发表学术论文220余篇，其中被SCI、EI和ISTP三大检索系统收录53篇次，其论著被国内外引用880余次。多次获科协、有关学会和学术期刊的优秀论文奖。先后获中国水利学会首届优秀中青年水利科技工作者（1989）、陕西省首届优秀青年科技工作者（1990）、国务院政府特殊津贴（1993）、霍英东高校青年教师奖励基金（1993）、中国农学会青年科技奖（1994）、陕西省新长征突击手标兵（1995）、陕西省首届科技新星（1995）、农业部有突出贡献的中青年专家（1995）、陕西省十大杰出青年（1997）、霍英东高校青年教师奖（研究类）（1997）、水利部模范教师（1999）、全国优秀农业科技工作者（1999）等学术荣誉和奖励；首批入选农业部“神农计划”（1996）、陕西省“三五人才规划”第一层次人选（1996）；1998年被评为全国教育系统劳动模范和全国模范教师称号，1998年被授予国家级有突出贡献的中青年专家称号，2001年在全国农业科学技术大会上获国家科技部、农业部、水利部、国家林业总局联合授予的“全国农业科技先进工作者”称号。2003年获中国科协“首届西部大开发突出贡献奖”。【通讯地址】北京清华东路17号中国农业大学东校区中国农业水问题研究中心；邮编：100083；电话：[phone]；传真：[phone]；E-mail：[e-mail]或[e-mail]