精準灌溉(PI)在精準農業(yè)中的發(fā)展與應用

　　精準灌溉

　　精準灌溉(Precision Irrigation--PI)是精準農業(yè)的重要支持系統(tǒng)。從廣義上說，精準灌溉技術指按照田間每一操作單元的具體條件，精細準確地調整各項土壤和作物管理措施,最大限度地優(yōu)化使用水投入量，以獲得最高產量和最大經濟效益，同時保護生態(tài)環(huán)境的一種高科技灌溉技術。按照作物生長過程的要求，通過現(xiàn)代化的監(jiān)測手段，對作物的每一個生長發(fā)育狀態(tài)過程以及環(huán)境要素的現(xiàn)狀實現(xiàn)數(shù)字化、網絡化、智能化監(jiān)控，采用最精確的灌溉設施對作物進行嚴格有效地施肥灌水，以確保作物在生長過程中的需要，從而實現(xiàn)高產、優(yōu)質、高效和節(jié)水的農業(yè)灌溉設施。

　　國外精準灌溉的發(fā)展

　　以色列的滴灌技術在世界上有很大的聲譽。其滴灌技術發(fā)展很快，而且不斷地改革創(chuàng)新，已經取得了一定的成就。在以色列，從20世紀60年代他們就開始采用和推廣滴灌技術，在70年代發(fā)展迅速，其國家早在1999年時就已經80%的農田應用了滴灌技術。 根據作物各類和土壤類型設置的滴灌控制系統(tǒng)，使田間用水效率顯著提高，達到每立方米增產2.32公斤。發(fā)明滴灌以后，以色列農業(yè)用水總量30年來一直穩(wěn)定在13億立方米，農業(yè)產出卻翻5番。由于管道和滴灌技術的成功，全國灌溉面積從16.5億平方米增加到22億～25億平方米，耕地從16.5億平方米增加到44億平方米。 據稱以色列的滴灌技術已經發(fā)展到第六代。

　　我國精準灌溉的發(fā)展

　　我國目前仍處于研究試驗階段，急需大力推廣此項研究。精準灌溉不僅可以大大提高水的利用率(達80%～90%)(目前我國平均為40%)，提高水對農業(yè)的增產率20%～40%，而且可以提高水分生產效率。因此在《中國節(jié)水技術政策大綱》中鼓勵應用精準灌溉技術，“提倡適時適量灌溉，加強農作物水分生理特性和需水規(guī)律研究;積極研究作物生長與土壤水分、土壤養(yǎng)分、空氣濕度、大氣溫度等環(huán)境因素的關系”。

　　以色列灌溉技術對我國的借鑒

　　以色列之所以能在惡劣的環(huán)境下創(chuàng)建起世界上一流的灌溉農業(yè)體系，并創(chuàng)造出巨大的經濟效益，這不僅是因為其先進的節(jié)水灌溉技術和設備，更主要的是以色列能很好地將理論與實際相聯(lián)系。完善的規(guī)劃設計、科研、實驗、設備生產研制、田間測試等，都為生產實際而用。

　　但中國的節(jié)水灌溉與以色列的節(jié)水灌溉有區(qū)別，我們不能生搬硬套。我們得先認識其中的幾大差異。

　　第一，中國和以色列在灌溉問題最大的差距是文化認識差距。以色列的灌溉技術應用研究，由來已久，其中的滴灌技術是以色列最著名的節(jié)水灌溉技術，據稱已開發(fā)到第六代。其政府在農業(yè)上就很重視土地資源的開發(fā)和利用的績效最大化。50～60年代，以色列對土地、牧地和全國等高線土地都進行了詳細調查及利用普查，以提高土地利用率，這些措施確實已收到一定的戰(zhàn)略管理效果。盡管以色列是一個干旱缺水的國家，但經數(shù)十年辛苦經營，灌溉面積不斷擴大?，F(xiàn)已占耕地總面積62.2%，人均灌溉面積達0.048公頃。我們國內的農業(yè)灌溉技術很多地方還是處于原始的自給自足階段，幾千年傳承的莊稼澆地模式沒有根本改變，很多農民不知道“滴灌”是什么，絕大多數(shù)農民關于澆地的認識停留在“莊稼生長”階段，沒有產業(yè)農業(yè)意識，沒有農業(yè)經濟成本核算意識，他們只能夠無奈的以自己的“勞動強度、時間”作為提升、彌補整個產業(yè)績效輸出的“唯一手段”。

　　第二，兩國的農業(yè)人均效率不同。在世界上，衡量一個國家的農業(yè)產業(yè)化效率的一個指標是，農業(yè)人口占國家總人口比重。發(fā)展中國家的上述比率是50%-80%，西方國家是10%以下。目前中國13億人口9億農民，比率占69%，以色列1990年是4.3%，美國只有1%。也就是說，我們的單位人口農業(yè)產能輸出績效和以色列相比相差了將近16倍，和美國相差了69倍。從某個角度而言，我們的農業(yè)經濟發(fā)展模式、灌溉技術，還是停留在幾千年前的小農經濟形態(tài)，沒有在農業(yè)產業(yè)化、集約化、科技化形成有效的突破力量實現(xiàn)產業(yè)變革。其中的一個根本現(xiàn)實就是農民的觀念成就、新型農業(yè)科技普及速度遲緩，產業(yè)農業(yè)制度建設滯后。

　　第三，兩國農業(yè)的“現(xiàn)代產業(yè)模式”不同。從《經濟管理》的角度而言，以色列的農業(yè)經濟基本上已經實現(xiàn)了“產業(yè)經濟”的轉化提升，其農田灌溉技術、產業(yè)輸出能力，好像是一個完善的企業(yè)“公司”運用模式。有合理的公司經濟制度、重視公司的經濟運營指標指標，注重人力資源管理，注重科技研發(fā)投入，注重集約化經營，注重資源的利用效率，注重產業(yè)循環(huán)經濟效率，學術研究——推廣應用——農業(yè)科技產出績效環(huán)環(huán)緊扣，知識價值回歸“一條龍”系統(tǒng)化發(fā)展，最終農業(yè)“公司”的年終資產收益率、企業(yè)成長速度越發(fā)步入良性循環(huán)軌道。而我們國家的農民及其農業(yè)經濟，還停留在“個體戶”的水準，以色列農業(yè)“公司制度”的運營經驗，應該成額為我們的學習榜樣。

　　第四，兩國科技研發(fā)投入不同。以色列歷屆政府都有一“絕招”：即重視人才，開發(fā)腦力資源。前蘇聯(lián)解體后，大量前蘇聯(lián)猶太移民涌入以色列，大大提升了整個以色列的科技水平。通過來自東西方的科學家和工程技術人員的相互合作，對教育、科研和生產的開發(fā)運作，以及對建立一個工業(yè)基礎的承諾，已使以色列國內農業(yè)經濟發(fā)展成了出口的可靠保證。以色列重視抓基礎研究，以基礎促應用研究，鼓勵在農民與研究者的合作下，科技成果很快通過廣泛的服務網，在很短的時間內應用到農田。于此形成鮮明的對比的是，我們國家的先進的農業(yè)科技研發(fā)投入較少，對于農業(yè)的深層次問題研究不深入，農業(yè)科技成果經濟效益不明顯。同時我們的農業(yè)科技成果，轉化為農民的現(xiàn)實生產力的時間周期很長，還在農業(yè)科技普及效率方向我們和以色列的差距較大。另外我們整個國家經濟激勵制度，在激勵農業(yè)科技腦力成果研發(fā)、科技成果市場化普及、知識價值回歸、產學研一體化發(fā)展等領域，有待強化。

　　任何經濟發(fā)展模式的本身，都存在一定的制約因素，但我們不能過度強調制約因素而根本否定了整個發(fā)展模式自身存在的有效路徑。中國的農業(yè)缺水問題，從深層次觀察，不是整個水資源的有效供給不足問題，而是整個農業(yè)循環(huán)經濟的資源配置管理效率不高的問題。節(jié)水灌溉技術的普及，是一個系統(tǒng)管理工程，更是現(xiàn)代產業(yè)組織的管理績效問題。未來中國農業(yè)的經營思路應該倡導“現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)經營”，強化農業(yè)產業(yè)規(guī)劃，逐步淘汰原始的水資源利用率低的灌溉方式，加快引進以色列先進農業(yè)技術，大面積普及科技技術的應用，并且以農業(yè)水利的拓撲網絡建設為突破口，從水資源的循環(huán)利用效率上認真研究節(jié)水灌溉技術，強化農民的現(xiàn)代產業(yè)農業(yè)知識的培訓，強化農業(yè)產能績效及農業(yè)循環(huán)經濟效率提升，將大量的農業(yè)人口從低端的經濟模式中解放出來，最終在系統(tǒng)管理的制度建設領域形成一個農業(yè)新經濟模式。

　　關于精準灌溉技術及應用的進一步探討，將于2013年12月5-6日在上海美蘭湖國際會議中心“ 2013中國 (國際) 精準農業(yè)與高效利用高峰論壇(簡稱PAS 2013)”上為您呈現(xiàn)，此次論壇已邀請國內外著名專家，學者，優(yōu)秀企業(yè)家共同參與。期待您的加入!