城郊高效安全节水灌溉技术集成与典型示范

李久生，栗岩峰，王 军

（中国水利水电科学研究院，北京 100048）

“城郊高效安全节水灌溉技术集成与典型示范”（项目编号：2016YFC0403100）是国家重点研发计划“水资源高效开发利用”专项在农业节水领域首批启动项目，实施期间为2016年7月至2020年12月，专项经费500万元。该项目由中国水利水电科学研究院主持，北京水科学技术研究院、北京市农林科学院、北京市大兴区人民政府节水办公室、中灌润华水务科技发展（北京）有限公司等4家单位参与，项目负责人是中国水利水电科学研究院水利研究所李久生研究员。

城郊区是我国农副产品的主要生产基地，也是城市生态功能区的主体，农业灌溉用水与生活和工业用水之间的水资源配置结构性矛盾突出，由此引发的水安全和生态安全问题已成为制约城郊区社会经济发展的主要瓶颈。当前，城郊现代农业的发展正面临着种植结构多元化、水源多样化、经营方式集约化的新形势，瞄准制约节水灌溉技术应用转化的关键环节，着力解决技术适用性不强、集成度不高、技术评价方法和指标体系薄弱、成果转化应用配套政策措施及激励机制不健全等问题，应成为进一步提高节水灌溉效率和效益的关键所在。为此，亟待构建城郊高效安全节水灌溉技术评价体系与标准化技术模式，形成有利于技术转化应用的配套政策措施和激励机制，为加快推动都市型现代农业节水灌溉示范区建设提供支撑，保障城市和郊区的社会经济可持续发展。

项目面向城郊区加快发展都市型现代农业、推进节水型社会建设的重大科技需求，针对节水灌溉技术推广应用中存在的适用评价体系不完善、配套激励机制不健全等问题，围绕设施农业、果园、农田和绿地等主要节水灌溉类型，从《节水治污生态修复先进实用技术指导目录》中优选“膜下滴灌综合配套管理技术”、“精量灌溉决策与控制技术”和“再生水滴灌系统防堵塞安全加氯技术”等，开展适用技术评价、标准化应用模式、政策激励机制和综合效益评估等集成研究与典型示范。在适用技术集成研究方面，选取设施农业、集约化果园和再生水灌溉等主要的城郊灌溉类型，开展提高设施农田水肥利用效率的适用技术集成研究，构建设施农田滴灌水肥优化管理标准化技术模式；开展集约化果园精量灌溉决策适用技术集成研究，构建集约化果园精量灌溉决策标准化技术模式；开展再生水灌溉的环境污染风险评价技术集成研究，构建城郊再生水安全高效灌溉标准化技术模式。在技术评价和指标体系研究方面，基于建立的不同灌溉类型标准化技术模式，研究城郊高效安全节水灌溉技术适用评价和效益评估方法，构建城郊高效安全节水灌溉技术评价指标体系，为提高先进节水灌溉技术在城郊现代农业中的适用性和决策评价的科学性提供支撑。在建立激励机制和典型示范方面，选取国家节水型社会建设示范区——北京市大兴区为试点，集中开展不同灌溉类型的先进节水灌溉技术集成示范，建立示范区农业用水信息化管理平台，提出促进节水技术成果转化应用的激励机制和配套政策，通过科技成果转化与管理机制的有机结合，加快推进节水灌溉技术成果在城郊区的转化应用，推动《节水治污水生态修复先进适用技术指导目录》中的典型技术在示范区的示范应用及成果转化，为全面、深入推进节水型社会建设提供技术支撑。项目技术路线见图1。

主要研究内容包括：

（1）设施农田水肥优化管理标准化技术模式

针对设施农田水肥管理中的技术集成和监测评价问题，从灌溉施肥装备、灌溉施肥制度和运行管理技术等方面入手，开展适用于设施农田水肥利用效率提升的技术集成研究，提出设施农田水肥利用效率监测评价方法，集成应用膜下滴灌综合配套管理技术，构建设施农田滴灌水肥优化管理标准化技术模式。

（2）集约化果园精量灌溉决策标准化技术模式

围绕决策指标构建、设备系统配套与标准模式构建三方面开展精量灌溉决策标准技术研究，提出集约化果园精量灌溉综合决策指标体系，集成应用精量灌溉决策与控制技术，构建集约化果园精量灌溉决策标准化技术模式。

（3）城郊再生水安全高效灌溉标准化技术模式

针对城郊再生水灌溉中环境污染风险评价方法和标准化技术模式不完善的现状，建立城郊再生水安全灌溉监测评价指标体系，制定再生水滴灌系统加氯处理技术规程，提出针对典型农作物的再生水灌溉施肥制度优化方法，构建城郊再生水滴灌系统安全高效灌溉标准化技术模式。

（4）城郊高效安全节水灌溉技术评价方法和指标体系

针对城郊节水灌溉技术转化应用中存在的技术适用性不强和评价方法及指标体系薄弱等问题，研究建立城郊节水灌溉效益评价指标体系，构建城郊高效安全节水灌溉技术综合配套应用模式，形成城郊高效安全节水灌溉技术适用评价指标体系。

（5）城郊高效安全节水灌溉技术典型示范

以全国节水型社会建设示范区——北京市大兴区为依托，结合节水型示范区创建工作，重点开展设施农田、果树精量灌溉决策与控制技术典型示范与应用评估、再生水灌溉安全利用关键技术典型示范与应用评估、基于灌溉用水自动计量的农业用水信息化管理技术集成与示范、节水技术转化应用配套政策措施及激励机制研究与示范等。

项目承担单位既包括拥有先进技术成果的国家级研究单位，又包括具有丰富科技服务经验的地方优势科研单位，还包括了节水技术实施和政策制定的地方主管部门以及科技成果转化企业，构成了较为完整的节水灌溉技术研究和应用推广服务体系。

通过项目的实施，提出城郊高效安全灌溉技术评价指标体系1套；建立城郊设施农田、集约化果园和再生水灌溉等标准化技术模式3套以上，编写相关的技术标准或指南7项以上；提出促进节水技术成果转化应用的配套政策措施3套以上；培养技术骨干和研究生10～15人，培训基层各类人员500人次以上。项目成果示范推广面积6 000 亩，与当前国内最优水平相比，水分利用效率提高10%以上，肥料利用效率提高5%以上；辐射推广应用2 万亩以上。研究成果可为城郊农业与社会经济及生态环境协调、可持续性发展提供技术支撑，为我国安全高效节水灌溉技术的发展起到示范和引领作用。

图1 项目技术路线图