【正文】 旱作節(jié)水工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 旱作節(jié)水工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目可 行 性 研 究 報(bào) 告 目 錄一、建設(shè)本工程技術(shù)研究中心的目的和意義 ……………………………………11．本技術(shù)領(lǐng)域在行業(yè)發(fā)展中的地位和作用………………………………………12．建設(shè)本工程技術(shù)研究中心的必要性 …………………………………………23．建設(shè)本工程技術(shù)研究中心的可行性……………………………………………34．本工程技術(shù)研究中心對行業(yè)進(jìn)步的帶動(dòng)作用 ………………………………3二、國內(nèi)外發(fā)展趨勢及國內(nèi)、省內(nèi)需求狀況 ……………………………………51．國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展水平與差距 …………………………………………………52．國內(nèi)需求狀況 …………………………………………………………………63．省內(nèi)需求狀況……………………………………………………………………64．本技術(shù)領(lǐng)域的成果及分布狀況…………………………………………………6 …………………………………7三、依托單位已具備的基本條件 …………………………………………………81．依托單位基本概況………………………………………………………………82．科研成果 ………………………………………………………………………103．科研隊(duì)伍情況 …………………………………………………………………154．科研條件平臺建設(shè) ……………………………………………………………165．科研投入和經(jīng)濟(jì)實(shí)力 …………………………………………………………196．主要合作單位情況 ……………………………………………………………19四、工程技術(shù)研究中心的主要目標(biāo)和任務(wù)………………………………………201．總體目標(biāo) ………………………………………………………………………202．近期目標(biāo) ………………………………………………………………………213．遠(yuǎn)期目標(biāo) ………………………………………………………………………214．主要任務(wù) ………………………………………………………………………21五、建設(shè)工程技術(shù)研究中心的總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布局 …………………………23中心的運(yùn)行機(jī)制 ………………………………………………………………23中心的機(jī)構(gòu)設(shè)置 ………………………………………………………………25中心的人員配備 ………………………………………………………………25已有儀器設(shè)備清單及總值 ……………………………………………………29六、建設(shè)方案………………………………………………………………………30七、資金計(jì)劃………………………………………………………………………34附件：相關(guān)圖片（部分）成果證書（部分）論文（部分） 一、建設(shè)本工程技術(shù)研究中心的目的和意義1．本技術(shù)領(lǐng)域在行業(yè)發(fā)展中的地位和作用我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，糧食生產(chǎn)已成為一個(gè)保障國家安全的戰(zhàn)略問題。隨著人口的增加與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，耕地減少與糧食需求增加之間的矛盾日益突出，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要途徑是通過科技創(chuàng)新，提高科技對糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)份額。同時(shí)我國又是世界13個(gè)貧水國家之一，干旱缺水面積約500萬平方公里，涉及20多個(gè)省市自治區(qū)，干旱缺水面積占全國64%，人口占全國45%。人均水資源占有量2220立方米，工農(nóng)業(yè)用水缺口將近1000億立方米。旱作農(nóng)業(yè)的糧食生產(chǎn)能力不僅關(guān)系到農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，而且關(guān)系到全面建設(shè)小康社會的整體推進(jìn)，是我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要研究內(nèi)容。因此旱區(qū)糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展對于促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保證國家糧食安全都有著舉足輕重的意義。在我國當(dāng)前的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式中，有許多模式是依賴于資源的過度消耗來提高生產(chǎn)能力的，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國是世界上水土流失最嚴(yán)重的國家之一，占國土面積的1/3。據(jù)全國第2次土壤普查資料，%。主要分布于廣大丘陵山區(qū)的坡耕地上，%，水土流失面積與坡耕地面積相吻合。這些地區(qū)地形、地貌、氣候、土壤、作物種類繁多，自然災(zāi)害頻繁，土壤風(fēng)蝕、水蝕嚴(yán)重，耕作粗放，土壤結(jié)構(gòu)變差，土壤肥力下降。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，坡耕地每年每平方公里因水土流失而損失的氮、磷、鉀、。土壤養(yǎng)分入不敷出，地力貧瘠越來越明顯。隨著我國人口逐年增加，耕地逐年減少，加入WTO對農(nóng)業(yè)的沖擊以及人們勞動(dòng)價(jià)值觀念的轉(zhuǎn)變和社會環(huán)境的要求，傳統(tǒng)的耕作技術(shù)亟待改革。水資源短缺問題日益突出，并引發(fā)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境和社會問題，旱作節(jié)水技術(shù)研究與開發(fā)亟待加強(qiáng)。目前農(nóng)業(yè)用水占全國用水的比例為72%，加速發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)不僅是保障糧食安全和提高人民生活水平的根本戰(zhàn)略，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的革命性措施。目前我國灌溉水的利用率只有45%左右，也就是說每年經(jīng)過水利工程引、蓄的5000多億立方米水，有55%左右是在輸水、配水和田間灌水過程中被白白浪費(fèi)掉，而先進(jìn)國家的灌溉水利用率可達(dá)80%90%，因此我國的農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力很大。2．建設(shè)本工程技術(shù)研究中心的必要性**省是我國農(nóng)業(yè)的重要發(fā)源地，也是糧食生產(chǎn)大省，小麥播種面積全國第一，小麥總產(chǎn)量約占全國小麥總產(chǎn)量的17%，%，一般年份因受旱而減產(chǎn)的面積多達(dá)5000萬畝，重旱年份造成的糧食減產(chǎn)達(dá)數(shù)百萬噸。**省糧食產(chǎn)量高低不僅關(guān)系到全省社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，而且也關(guān)系到全國的糧食供需平衡和安全。**省旱作區(qū)涉及12個(gè)地（市），48個(gè)縣（區(qū)），670個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，%，%，%，因此說**農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的難點(diǎn)在旱作區(qū)，潛力在旱作區(qū)，希望也在旱作區(qū)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，≥80%保證的年降水在450520mm，表現(xiàn)為一季有余，兩季不足，干旱發(fā)生頻率較高，平均在40%以上，特大旱災(zāi)（降水減少70%以上）58年一遇。從1470～1978的500年間，旱年和偏旱年每百年中有46～49年，澇年有11～14年，正常年有37～43年。旱年中有63%的干旱發(fā)生在春季及初夏，有35%發(fā)生在伏、秋季節(jié)。對玉米危害極大的“卡脖旱”是3年一遇。從50年代以來統(tǒng)計(jì)，,易發(fā)生“卡脖旱”，顯然出現(xiàn)這種干旱時(shí)，玉米難有收成。旱作農(nóng)田在一般情況下難以實(shí)現(xiàn)一年兩熟，不能充分發(fā)揮光熱資源。但試驗(yàn)研究表明，通過搞好蓄水保墑，協(xié)調(diào)水分供應(yīng)狀況，可以實(shí)現(xiàn)一年兩熟且獲得高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)水分的高效利用，促進(jìn)旱區(qū)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收與持續(xù)發(fā)展。3．建設(shè)本工程技術(shù)研究中心的可行性國家已編制出臺的旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中明確提出，要建立節(jié)水型社會，發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。建設(shè)以提高降水利用率為目標(biāo)，以提高水肥利用效率為核心，以省工高效保護(hù)性耕作技術(shù)為依托，以新型保水材料及控制施肥為手段，從旱作資源的合理配置到結(jié)構(gòu)優(yōu)化的高效節(jié)水種植模式、從作物的抗旱生理與機(jī)理到抗旱節(jié)水技術(shù)，開展旱作節(jié)水系統(tǒng)研究，整體構(gòu)建旱作區(qū)可持續(xù)發(fā)展的綜合技術(shù)支撐體系，對于旱作農(nóng)業(yè)由數(shù)量型向效益型轉(zhuǎn)變，由資源消耗型向資源協(xié)調(diào)型轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)旱作區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展是十分迫切和非常必要的。**市位于黃土高原東南緣，是黃土高原向黃淮海平原過渡的中心地帶，也是我國亞熱帶氣候季風(fēng)氣候。耕地4897平方公里，其中旱地面積3690平方公里，%，水土流失面積10444平方公里，%。山高坡陡，溝壑縱橫，十年九旱，災(zāi)害頻繁，作物殘茬利用率不足30%，還田率不足10%。就**市而言每年因水土流失造成的養(yǎng)分損失相當(dāng)于5座年產(chǎn)10萬噸化肥廠生產(chǎn)量。因此，以**市為基礎(chǔ)和依托研究形成的技術(shù)成果，不僅對于**省，而且對于華北乃至整個(gè)中國北方旱區(qū)都具有重要的參考價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。4．本工程技術(shù)研究中心對行業(yè)進(jìn)步的帶動(dòng)作用國家在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展規(guī)劃綱要中強(qiáng)調(diào)落實(shí)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，建設(shè)低投入、高產(chǎn)出，低消耗、少排放，能循環(huán)、可持續(xù)的國民經(jīng)濟(jì)體系和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。明確提出“發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水，推進(jìn)雨水集蓄，建設(shè)節(jié)水灌溉飼草基地，提高水的利用效率，基本實(shí)現(xiàn)灌溉用水總量零增長”，對于水資源利用要“從注重水資源開發(fā)利用向水資源節(jié)約、保護(hù)和優(yōu)化配置轉(zhuǎn)變”。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006━2020年）》有2個(gè)專題涉及旱作節(jié)水，強(qiáng)調(diào)“水資源優(yōu)化配置與綜合開發(fā)利用”, “開發(fā)灌溉節(jié)水、旱作節(jié)水與生物節(jié)水綜合配套技術(shù)”。 國家在中長期規(guī)劃中旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)占有十分突出的位置，**省也制定了專門的旱作節(jié)水發(fā)展規(guī)劃，但是目前還沒有旱作節(jié)水工程技術(shù)研究中心，因此依托中國農(nóng)科院**旱農(nóng)試驗(yàn)基地和**市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院組建成立**省旱作節(jié)水工程技術(shù)研究中心，對于推動(dòng)**省乃至整個(gè)中國北方旱區(qū)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，建設(shè)資源高效、持續(xù)利用的現(xiàn)代化旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。擬建的**省旱作節(jié)水工程技術(shù)研究中心位于**省**市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院南院，地處北緯34176。38185。，東經(jīng)113176。29185。，交通便利，距**市區(qū)4Km，**新區(qū)2Km。地形處于黃土高原向華北平過渡地帶，氣候上處于暖溫帶向北亞熱帶過渡類型，為溫帶半濕潤易旱氣候。年均降雨量在600mm左右，60%降雨集中在79月，，℃，≧10℃活動(dòng)積溫達(dá)4000℃，無霜期200219天。農(nóng)業(yè)生態(tài)類型上劃分為旱作農(nóng)業(yè)區(qū)中的半濕潤偏旱類型區(qū)，在研究區(qū)域上可以代表該類型區(qū)中的豫西豫北半濕潤偏旱區(qū)、汾渭平原半濕潤偏旱區(qū)及華北濱海低平原半濕潤偏旱區(qū)。地型多為低山丘陵；土壤類型以褐土、黃土為主，土壤肥力低下（有機(jī)質(zhì)含量在1%左右），氣候特點(diǎn)是光熱資源充足，降水分布不均，季節(jié)性干旱明顯。主要種植作物有冬小麥、夏玉米、春甘薯、秋雜糧等，糧食產(chǎn)量年際之間變幅較大，種植制度有一年一熟、二年三熟及一年兩熟，是我國重要的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。，%。二、國內(nèi)外發(fā)展趨勢及國內(nèi)、省內(nèi)需求狀況1．國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展水平與差距干旱缺水是一個(gè)世界性問題，全球干旱和半干旱地區(qū)耕地面積占43%，世界上約有80個(gè)國家，40%的人口面臨缺水問題。提高農(nóng)田水分利用率和作物水分利用效率方面，國外已提出了許多行之有效的技術(shù)和方法，就旱作節(jié)水種植制度而言，發(fā)達(dá)國家旱農(nóng)耕作技術(shù)研究的突出特點(diǎn)表現(xiàn)在節(jié)水種植制度與模式的特色化和效益化。種植制度模式是環(huán)境資源、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)水平有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，最大限度地提高自然資源的利用效益已成為國外旱作農(nóng)業(yè)研究的主要方向。節(jié)水種植模式表現(xiàn)出由“單一種植模式”向“多元化種植模式”轉(zhuǎn)變，由“工程措施主導(dǎo)型”向“工程措施、非工程措施并重型”轉(zhuǎn)變，由“資源透支型”向“資源匹配型”轉(zhuǎn)變。與國外發(fā)達(dá)國家相比，種植制度的主要區(qū)別在于國外主要是一年一熟制，而我國主要是一年兩熟制。因此在節(jié)水栽培技術(shù)研究方面，我國有自己的特點(diǎn)。我國對旱作節(jié)水技術(shù)研究非常重視，從上世紀(jì)70年代就開始設(shè)立專題研究，形成了許多行之有效的節(jié)水技術(shù)，概括起來有以下幾個(gè)方面：一是土壤積水效應(yīng)技術(shù)，如溝壟耕作技術(shù)、水平溝播種技術(shù)等；二是覆蓋節(jié)水技術(shù)，如秸桿覆蓋、地膜覆蓋、土壤覆蓋等；三是雨水富集技術(shù)，如水窖集水、坡改梯、荒坡集水面集水等；四是設(shè)施節(jié)水，如滴灌、微噴灌、滲灌等；五是生物節(jié)水，如選用耐旱品種等。但是，在節(jié)水技術(shù)研究方面也存在許多問題，整體研究情況可用“四多四少”來概括：一是單項(xiàng)技術(shù)研究的多，如秸桿覆蓋技術(shù)、地膜覆蓋技術(shù)、抗旱播種技術(shù)、微集水灌溉技術(shù)等，而技術(shù)集成的少；二是單一作物研究的多，而小麥玉米一體化旱作增產(chǎn)技術(shù)研究的少；三是以可灌溉地區(qū)為研究和服務(wù)對象的多，而以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)為研究和服務(wù)對象的少；四是以傳統(tǒng)農(nóng)藝措施實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)栽培的旱作技術(shù)多，而以農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效的旱作技術(shù)少。2．國內(nèi)需求狀況，（沈振榮等，1995）,。在可用水資源總量難以改變的情況下，未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，中國的缺水問題要通過節(jié)水來解決。在有效水的利用結(jié)構(gòu)中農(nóng)業(yè)是用水大戶，我國的農(nóng)業(yè)用水主要消耗于灌溉，灌溉用水量約占全國總用水量的80%以上。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，是緩解我國水資源緊缺狀況，促進(jìn)水資源持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)根本性措施，是解決21世紀(jì)我國人口高峰期16億人的食物安全、生態(tài)環(huán)境改善等一系列重大問題的關(guān)鍵。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵點(diǎn)在于大幅度提高水的利用率和水的生產(chǎn)效率。因此，從整體上提高農(nóng)業(yè)用水效率是緩解我國21世紀(jì)水危機(jī)的根本性措施。3．省內(nèi)需求狀況**省還沒有設(shè)立旱作節(jié)水工程技術(shù)研究中心，以旱作節(jié)水技術(shù)為重點(diǎn)研究內(nèi)容的研究機(jī)構(gòu)更是稀少，因此，在旱作節(jié)水技術(shù)的研究與推廣方面，落后于相鄰的山西、陜西等省份。**農(nóng)科院從上世紀(jì)50年代開始確定了“以旱作農(nóng)業(yè)研究為中心，以旱地作物新品種選育為重點(diǎn)”的指導(dǎo)方針，是全省第一個(gè)以旱作節(jié)水技術(shù)為中心研究內(nèi)容的農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)，多年來一直以旱作節(jié)水高效技術(shù)、節(jié)水栽培與耕作管理、旱作種植制度研究為重點(diǎn)，取得了一系列的科研成果，也培養(yǎng)和鍛煉了一批旱作節(jié)水技術(shù)人才，近年來**省農(nóng)科院資源與環(huán)境研究所和**農(nóng)業(yè)大學(xué)也開始從事相關(guān)的旱作節(jié)水研究，主要集中在節(jié)水灌溉方面，還談不上深入系統(tǒng)的研究。4．本技術(shù)領(lǐng)域的成果及分布狀況“七五”期間，國家旱農(nóng)攻關(guān)專題對我國北方半濕潤偏旱地區(qū)旱地農(nóng)田土壤耕作技術(shù)體系進(jìn)行了探索，在晉東南地區(qū)提出麥田破除犁底層的深耕（松）法和秸稈覆蓋的耕作措施，取得了很好的保墑增產(chǎn)效果；“八五”以來，在晉中豫西旱農(nóng)類型區(qū)開展了保護(hù)性耕作體系及其配套機(jī)具的研究，總結(jié)提出適于同類型區(qū)的以少（免）耕為主的麥田和玉米地保護(hù)耕作技術(shù)體系，以及農(nóng)藝與農(nóng)機(jī)相結(jié)合的一些經(jīng)驗(yàn)。如對于一年一作秋播作物（冬小麥）地采用伏前深松結(jié)合麥秸覆蓋或免耕覆蓋處理的和對于一年一作春播作物（春玉米）地采用少（免）耕秸稈覆蓋或秋翻壓秸稈結(jié)合秋施肥處理的一般較傳統(tǒng)耕翻的產(chǎn)量提高，少（免）耕至少保持作物平產(chǎn)，因而減少了能耗和降低了成本，同時(shí)減少了水土流失和提高了水分利用效率?！熬盼濉焙汀笆濉逼陂g，在豫西開展了水肥高效調(diào)控及土壤水分適度開發(fā)研究，以旱作農(nóng)田水分調(diào)控與開發(fā)研究為重點(diǎn)，進(jìn)行了抗（耐）旱作物品種的選用研究、旱地小麥配方施肥技術(shù)研究、曬旱地蓄水保墑耕作技術(shù)研究、春甘薯地膜覆蓋栽