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国家中长期科学和技术发展规划战略研究节水高效农业技术升级战略研究报告（初稿）农业科技专题05C课题组二○○三年十一月十八日2目录摘要............................................................................................................................1第一部分战略背景....................................................................................................2一、关于节水高效农业...............................................................................................................2二、我国农业缺水形势异常严峻...............................................................................................4三、节水高效农业面临的机遇与挑战.......................................................................................7四、发展节水高效农业的战略意义...........................................................................................9小结............................................................................................................................................12第二部分国内外现状与趋势分析..........................................................................13一、节水农业发展的总体态势.................................................................................................13二、重大技术领域现状与发展趋势分析.................................................................................16小结............................................................................................................................................26第三部分国内优势领域及技术瓶颈分析..............................................................27一、概况.....................................................................................................................................27二、优势技术领域分析.............................................................................................................28三、瓶颈分析.............................................................................................................................34小结............................................................................................................................................41第四部分发展需求预测..........................................................................................42一、2020年节水农业发展目标预测........................................................................................42二、农业用水供需平衡与潜力分析.........................................................................................44三、节水潜力预测与评价.........................................................................................................45小结............................................................................................................................................47第五部分技术升级战略思路与重点......................................................................49一、战略思路.............................................................................................................................49二、战略重点和主要任务.........................................................................................................50小结............................................................................................................................................523第六部分重大科技需求与优先领域......................................................................53一、重大科技需求.....................................................................................................................53二、优先技术领域.....................................................................................................................61三、重大项目建议.....................................................................................................................61第七部分保障措施与建议......................................................................................631摘要到2020年，我国农业将基本完成战略转型，但面对农业用水紧缺、缺水程度加剧等严峻形势，如不加速发展现代节水高效农业，势必难以支撑15亿人口基本食物安全生产的水资源保障，并对我国的粮食安全、生态安全乃至国家安全构成重大威胁。我国的节水农业虽然在雨水利用、抗旱节水、植物节水潜能的挖掘、大田滴灌等方面取得了巨大的成就，目前仍然存在重大制约瓶颈，而且这种制约是全方位的，既有技术本身的问题，也有研发平台、政策机制和经济条件等方面的问题，导致我国节水农业技术发展的阶段性不明显，形成了金字塔状的发展格局，技术研发涉及面广，问题多，已经构成了对转型期节水高效农业发展的障碍。二十世纪中叶以来，科学技术不断出现的重大突破使我们有机会重新审视节水高效农业技术发展的趋势。特别是信息科学、生物技术和材料科学的发展，为传统节水农业技术升级改造和现代节水高效农业技术的创新拓展了空间。面对未来15~20年农业和农村经济发展的客观需求，加快节水农业技术的标准华升级改造，加速信息技术、生物技术和材料科学在节水农业中的应用，加强节水农业基础科学理论创新和科学试验与创新平台的建设，是转型期农业发展和农村经济增长水资源保障的重大战略任务。实现以上战略目标，要针对我国国情和区域经济特点，建立中国特色节水农业理论与技术体系，坚定不移地把节水农业的重点放在北方地区、放在田间，加快建设现代节水灌溉农业和现代旱作高效农业，实施制度节水战略、节水高技术战略、技术标准战略、产业提升战略和科技平台战略，力争在未来的15~20年，建立起适合区域水资源特点的节水型农作制度，突破节水抗旱超级品种选育的重大基础理论和关键技术，构建挖掘作物节水抗旱生物潜能的应用基础理论和技术，以信息化技术带动节水技术的标准化，创建节水高效农业技术模式的设计平台，加速节水材料与设备的产业化，为我国节水高效农业的健康发展提供持久的技术支撑。2第一部分战略背景一、关于节水高效农业1、节水高效农业的内涵节水高效农业是指节约和高效用水的农业，即在农业生产和农村经济活动中既要节约用水提高水的利用率，又要高效用水提高水的利用效率和效益。节水农业的根本目的是在水资源有限的条件下实现农业生产的效益最大化，其本质是提高应用于农业的单方水的经济产出。从农业水循环和节水技术措施看，节水高效农业是包括了工程节水、农艺（包括生物）节水和管理节水措施的综合生产系统，具有明显的系统特征、效益特征和技术综合特征。1）系统特征在农业生产系统中，水是农业的重要资源和环境要素，但不是唯一要素，节水农业是一项农业和水利技术紧密结合，土、肥、水、作物等资源综合开发的系统工程。进入农业生产过程的水，从水源到形成经济产出，在降水、地下水、地表水、土壤水、植物水转换中有三个环节：第一，降水或灌溉水转化为土壤水；第二，土壤水转化为生物水；第三，通过作物生理过程形成经济产量。可以看出，农业用水过程中，水分的运动包括了蒸发、下渗、根系吸水、作物叶面蒸腾等复杂过程，这些过程发生在土壤——植物——大气所组成的系统中。农业用水是否节约和高效不仅受到水循环本身的影响，也受到整个系统中土壤条件、养分条件、农业生物条件等的综合影响。因此，节水农业是一项复杂的系统工程，需要从整个农业系统和生产过程中把握其系统特征，把节水作为农业生产的一个重要环节来认识。2）效益特征当前，世界各国节约和高效用水的基本环节有三个。一是减少降水、渠系输水、田间