以色列农业发展经验对中国农业节水技术启示

    一、以色列农业发展现状

    1、充分发挥科技的力量

    以色列农业从种子、育苗、栽培、灌溉、施肥、收割、加工、储藏、温室等每个环节都努力追求最佳效益，成为高度专业分工的科技密集型产业。以色列高科技公司的数量仅次于美国，科技使农业工业化，以色列农业增产95％靠科技。

    (1)滴灌技术解决缺水的问题。以色列农业灌溉主要采用压力滴灌技术。滴灌比漫灌节水1／3～1／2，使单位面积土地增产1～5倍，使水肥利用率高达90％，有效地防止土壤盐碱化和土壤板结。使用滴灌以后，以色列农业用水总量30年来一直稳定在13亿m 3，而农业产出却翻了五番。滴灌从根本上改变了传统耕作方式，使每寸土地都渗透着高科技。以色列每开发一片土地，农业专家和农民总要先架设滴灌和喷灌设备，实施改土技术，循序渐进地扩大各种耐旱作物在沙化土地上的覆盖面。

    (2)生物技术提高农畜产品的产量和品质。以色列运用各种生物技术实现农业现代化，例如，用分子遗传学技术，培育抗病毒的柑橘、葡萄；用基因工程技术，培育抗病的番茄和各种花卉；用细胞和组织培养方法，繁殖优良品质的香蕉；用遗传调节等生物技术，提高了产乳量和产蛋量。以色列牛奶总产量，从1950年的9 220万L，提高到2007年的117万t。乳牛单产，从20世纪50年代的每头3 900L，提高到2007年的10 500L。

    (3)无土栽培技术弥补土地资源的不足。以色列用无土栽培技术，将一些蔬菜作物，种植在完全人为控制的人工气候室中，从而摆脱了栽培条件受地理和气候因素的限制。运用无土栽培技术，还可以避免用土壤作为植物生长介质引起的病虫害问题，也更有利于控制灌溉和实现农业机械化。以色列人工气候室中的番茄创造了每公顷最高单产500t的记录。

    2、适应国内外市场需求的农业产业结构

    以色列根据本国资源情况，面向大市场，逐步调整产业结构，减少了对土地资源要求较高的粮食作物的种植，改种和增种对土地资源要求较少，但对技术要求较高、产值高的蔬菜、水果和花卉，利用季节差价开拓欧洲市场，让宝贵的土地资源发挥了最大的经济效益。2003年，以色列全国大田作物的产值为2．23亿美元，蔬菜、水果和甜瓜的产值为7．06亿美元，花卉和观赏作物的产值为2．7l亿美元，柑橘的产值为1．68亿美元，其他水果产值为5．34亿美元。新鲜农产品的产值达20多亿美元，而新鲜畜产品产值更达34亿美元。农业不但能满足国内市场的需求，还可满足国际市场的需求。以色列向世界上60多个国家和地区输出农用物资设备和传授农业生产技术。2003年新鲜农产品的出口额为7．15亿美元，农业技术的出口额达14．4亿美元。现在，以色列农业正向两个方面发展：一方面继续减少常规农作物面积，大力发展特种水果和蔬菜；另一方面是发展生物工程系列产品。

    3、完善的社会服务支撑体系

    (1)完善的现代农业分工体系。这种体系不仅是推动农业现代化的有效途径，而且也是衡量农业现代化的重要尺度。在以色列，存在着多种形式的农业社会化服务组织，向广大农民提供生产资料供应服务(包括提供种子、肥料、农药、机械设备、农机维修及农业信贷等方面的服务)、直接生产服务(包括农作物田间管理、病虫害防治、畜牧业和家禽的卫生防疫及农产品的收获服务等)和农产品运销加工服务(包括产品的收购、包装、运输、仓储、加工、出口及质量检测等服务)。

(2)建立健全了农产品市场流通体系。建立遍布各城镇的许多农贸市场、超级市场和批发市场，把千家万户的农业公司(企业)、合作组织和农民引入市场，使之成为市场的竞争主体。并且各农业公司、企业都十分注重和致力于农产品营销工作。自上而下的农民协会形成强有力的农业发展支撑点，以色列农业部下面有若干专业市场服务机构(称董事会)，往下延伸又有众多的分支机构(农民协会)，这些组织南政府人员、批发零售商、消费者和农民参与组成，农民占50％。决策采取投票表决形式．全国90％的农民都加入了协会。董事会和农协既负责按市场需求指导生产计划，又协调农业生产与政府、国内外供销、出口商、储运、科研机构等方面的关系衔接。农民通过家中的电脑与上述体系联网，不出家门就可直接获得当天国内外市场行情和购销情况，农民生产中遇到的技术难题由这些组织委托科研和技术推广机构解决。

    4、有效的政府宏观调控

    (1)建立先进的农业科技体系。以色列目前已建立起由政府部门、科研机构和农民合作组织紧密配合的研究体系。他们的科研项目直接来自于生产实际。并由生产部门提供科研经费及试验基地。以色列技术推广服务人员的主要工作场所是农场、田间、果园，而不是办公室。科研一旦取得成功，通过农技推广服务站举办培训班，建立示范点，进行实地推广。以色列每一项农业新成果、新技术都能以最快的速度得到应用和普及。这种以生产引导科研、科研和生产相结合的农业科研推广体系具有很强的经济价值和实用价值。

    (2)重视教育培训。以色列把教育作为社会的一种基本财富，在农业上除正规教育外，还大力发展中等专业学校教育。12年的免费义务教育使农民的素质大大提高，大学以上文化程度的农民占了47％。技术推广服务中心经常出版一些服务于农民的小册子、录像带、光盘等，并经常举办各类技术培训班，从而使农民能较快掌握农业新技术。以色列的农村人力资本得到充分发挥。

(3)开拓国际市场。以色列政府把开拓市场当做首要任务。农业部每年斥巨资在各国做广告，建立销售网络，密切追踪调查国外市场情况，进行市场预测，制订出口计划。批准新的项目，引导农民与国际市场接轨，从而推动了出口的发展。政府不仅向出口部门提供财政拨款与优惠政策(把世界银行贷款的大部分投入出口业)，而且对那些第一次打入国际市场的新品种给予特别奖励，以保证产品在其出口的最初阶段就能获得利润。

    二、对中国农业现代化的启示

    中国的西北地区(指甘、青、新、宁、陕、内蒙古6省、自治区)属干旱、半干旱地区，降雨少，季节分布不均，年平均水资源量仅占全国总量的5．84％。目前西北地区耕地总面积0．237亿hm2，其中有效灌溉面积0．07亿hm2，灌溉面积约占耕地面积的29．5％。农业用水中的浪费现象相当严重，农田灌溉水的利用率平均仅为45％左右；农田对自然降水的利用率仅达到56％；农业用水的效率不高，农田水分的利用效率为0．60～0．75kg／m3；农业灌溉水利用系数平均为0．43，农田平均灌溉定额每公顷为44．73m3，比全国平均水平高14．27m3。对这些灌区进行以节水为中心的技术改造，是解决西北水资源短缺问题，推动农业现代化发展的重要措施。

    1、大力应用人工降雨技术  根据对中国内地水循环的大气运动过程的研究，年平均进入中国西北上空的水汽量约有45 000亿m3，其中95％输出区外。而在区内年蒸发水量中，平均只有7％重新降水返回地面。因此可以通过人工降雨增加西北地区的水资源量。

    2、采取工程节水措施  从长江上游的大渡河、雅砻江、金沙江的源头河段向黄河上游调水，补充西北地区的水量；引黄灌区要重点建设渠道防渗、管道输水和田问节水工程，推广水稻浅湿灌。黄土高原区要以雨养农大力推广陡坡退耕还林、缓坡修筑梯田、沟道打坝，以及在村边、坡头建设池塘、水窖等蓄水保土设施，并与农林水保技术相结合，提高降水的利用率。内河流域区(包括新疆、青海、内蒙古)发展节水灌溉要与保护生态相结合，大力推广喷灌、滴灌、渗灌、微喷灌及结合覆盖技术的膜上灌、膜下灌等灌溉技术。

    3、推进农艺节水技术  此技术以蓄水保墒的耕作技术为主体，主要有适雨种植、作物合理布局、提高作物抗旱能力的栽培技术、沙砾、秸秆和地膜覆盖技术、限额灌溉和抗旱作物品种选育等措施。秸秆覆盖简单、实用、易操作，利于农民掌握。抗旱作物品种的选育节水潜力巨大，要充分利用各种抗旱作物品种的特性，寻找荒漠植物的抗旱基因，加快育种进程。

    4、注重节水管理技术的应用  其主要包括组织管理、工程管理、经济管理和用水管理。要制定节水法规，完善节水技术推广服务体系，落实节水管理责任制，提高人们的节水意识。

    三、中国节水技术发展现状

    中国水资源空间分布很不均匀，北方水资源贫乏。南方水资源相对丰富，南北相差悬殊。长江及其以南地区流域面积占全国总面积的36．5％ ，却拥有占全国80．9％的水资源总量，长江以北地区流域面积占全国总面积的63．5％ ，拥有的水资源量仅占全国的19．1％。即使在北方地区，水资源的空间分布和土地资源也极不相配。黄河、海河、淮河三流域的土地面积占全国的13．4％ ，耕地占39％，人口占35％ ，GDP占32％。而水资源量仅占7．7％，人均水资源量约500m3，耕地水资源少于6 000m3／hm2，是中国水资源最为紧张的地区。西北内陆河流域的土地面积占全国的35％，耕地占5．6％ 。人口占2．1％ ，GDP占1．8％ ，水资源量占4．8％，该地区属干旱区，但因GDP人口稀少，人均水资源量约5 200m3，耕地水资源量约24 000m3／hm2。据统计，1997年中国水资源开发利用率平均为19．9％ ，而黄河流域超过50％ 。海河流域接近80％ ，已经超过40％的水危机标准。王西琴等在2008年以中国七大河流为例，估算了在当前水资源消耗水平下地表水资源允许开发利用率的阈值。结果表明：松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江的阈值分别是34％ 、38％ 、45％、36％、38％、31％、32％。与现状水资源开发利用率比较的结果是：松花江、长江、珠江3条河流的水资源开发利用率在其阈值范围之内，辽河、海河、黄河、淮河4条河流的开发利用率均超过了最大允许开发利用率。并且从二元水循环角度分析地表水资源开发利用率的影响因素，说明地表水资源开发利用率与河道生态需水、回归水及其污染物浓度之间有着密切的关系。因此，中国部分地区已经进入严重的水危机状态，水的问题到了不得不引起人们高度重视的地步。中国的农田水利工程多数修建于20世纪五六十年代，设施老化、功能衰退。据水利部统计，中国现有的18．3亿亩(1亩=l／15hm2)耕地中，尚有9．59亿亩是没有灌溉条件的“望天田”，已建成的8．67亿亩灌溉耕地，灌溉水利用率也只有46％。这些说明，人为污染、水资源的不合理利用以及运行管理的缺失共同加剧了水资源的短缺。

    纵观中国目前节水农业发展现状，制约中国农业高效用水的因素主要有：节水虽得到高度重视，但行业之间协调不力，缺乏整体思路；节水虽有一定科学积累，但未形成整体优势，甚至有些方面科研滞后于生产，亟待提升；管理水平落后，缺乏用水标准；政策法规不健全，投资体系不完善，节水实施不力。

    四、中国未来现代节水技术发展方向

    根据中国节水农业技术发展现状及其需求，建议未来中国现代节水农业技术的研究与开发主要集中在以下五个方面：

    1、现代生物节水技术  以主要农作物和林草为重点，进行种质资源的田间或室内抗旱性的鉴定、评价，筛选抗旱节水优异资源，建立农作物抗旱节水特性鉴定评价指标体系与方法；应用分子标记辅助选择、转基因、基因聚合技术，建立简便、有效的抗旱节水和水分高效利用型种质改良与育种技术，创制抗旱节水型或水分高效利用型的优异育种新材料，选育抗旱节水新品种；筛选具有控制蒸腾功能的外源物质，研究作物对外源物质的生理生态响应、外源物质与养分间的复配技术；综合应用化学合成与螯合技术，研究植物蒸腾抑制剂|；研制适用于旱作和非充分灌溉条件下具有抗旱节水、防病杀虫、高效环保等多种功能的种衣剂；研究不同区域主要农作物的水分生产函数与有限水量条件下的非充分灌溉模式；主要农作物凋亏灌溉指标体系与灌溉模式。

    2、非常规水高效安全利用技术  重点研发适合旱区应用的新型、高效工程和生物雨水集蓄形式，新型低成本、高效、绿色环保型的集雨材料。研究新型集雨设施结构形式和现场成型技术，提出雨水集蓄与高效利用工程系统设计软件。建立区域雨水资源高效利用技术体系和最优开发模式及智能决策系统软件。

    3、节水灌溉技术与装备  构建喷微灌产品数字化设计及快速成型平台，开发喷微灌系统设计软件；研制节能异形喷嘴喷头、轻小型移动式喷灌机组、适用于低压管道输水灌溉系统的新型喷灌机组；研制微压超薄壁滴灌带，抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器、自动反冲洗过滤器、精量注肥器、压力调节器、精量控制阀及微灌自动控制系统；利用纳米技术改进防渗材料性能，开发新型复合土工膜料和填缝材料；研制用于管道输水的高分子复合材料大口径管材、管件及配套设备，开发标准化与系列化的新型金属管材及管件，加筋高密度聚乙烯PE喷灌移动支管及管件。

    4、旱作高效用水技术与新材料  建立主要农产品水分需求与水资源保障之间的关系模型和基础数据库，提出主要区域节水稳产型作物种植结构。建立与水资源相协调的适雨种植参数，提出适合区域特点的节水高效间作套种与轮作种植模式，农田蓄水保墒的少免耕技术，区域节水型农作制度优化设计软件；研究多功能行走式抗旱播种机具的结构及主要部件性能参数，研究基于机械仿生学原理的蓄水保墒耕作机具及配套设备，研究适合旱区小水源条件下应用的微型提水机具及局部灌溉系统。

    5、区域高效节水农业综合技术  研究区域作物水分信号监测技术与诊断指标体系，土墒情快速测定与预报技术。以土壤墒情预报、作物水分动态监测与作物生长信息结合为基础，运用人工神经网络技术和数据通讯技术，研究具有监测、传输、诊断、决策功能的作物精量控制智能化灌溉系统，研究基于网络技术与3S技术相结合的灌区动态管理信息采集、传输和分析技术，灌溉系统计算机识别技术，渠系配水模拟仿真和水量流量实时调控技术。