我國(guó)推行節(jié)水農(nóng)業(yè)取得了較大進(jìn)展，但已采取的措施對(duì)緩解我國(guó)北方地區(qū)水資源緊缺狀況的總體效果還不夠顯著，當(dāng)前面臨的一個(gè)主要問題是如何加快發(fā)展速度。我們通過借鑒先進(jìn)縣市成功經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)已有科研成果，聽取有關(guān)專家意見，并參考國(guó)外農(nóng)業(yè)用水狀況后認(rèn)為，在保持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以正常速度增長(zhǎng)的同時(shí)，利用15年時(shí)間，即到2020年前后，形成后節(jié)約1000億m3灌溉用水能力是有可能做到的。這一估算結(jié)果較現(xiàn)有規(guī)劃高出1/4~1/3，約相當(dāng)于當(dāng)前農(nóng)業(yè)用水量的1/4，如能實(shí)現(xiàn)不僅可明顯緩解工業(yè)和城市用水，支持生態(tài)用水，其中一部分還可以繼續(xù)高效率地用于農(nóng)業(yè)。但僅靠現(xiàn)行的節(jié)水灌溉技術(shù)和投入力度，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)還是有困難的，為此，必須采取新的舉措。

    舉措之一就是在北方半濕潤(rùn)和半干旱缺水地區(qū)發(fā)展半旱地農(nóng)業(yè)。什么是半旱地農(nóng)業(yè)？長(zhǎng)期以來，農(nóng)業(yè)用水不外采取兩種做法，要不就是旱地農(nóng)業(yè)，要不就是灌溉農(nóng)業(yè)，實(shí)際上它們是互通的，應(yīng)當(dāng)把灌溉地和旱地看作是一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)，兩者都以充分利用自然降水為基礎(chǔ)，都用單位水量形成多少生產(chǎn)量來評(píng)價(jià)，因而在兩者之間可以有更多的選擇，這就為推行節(jié)水農(nóng)業(yè)擴(kuò)展了更大空間。如果下一個(gè)定義的話，可以將半旱地農(nóng)業(yè)理解為在運(yùn)用旱作技術(shù)充分利用自然降水的基礎(chǔ)上進(jìn)行少量水補(bǔ)充灌溉的農(nóng)業(yè)。其目標(biāo)可歸結(jié)為：在半濕潤(rùn)的缺水灌區(qū)保持灌溉農(nóng)田高產(chǎn)的同時(shí)，做到大量節(jié)約灌溉用水；在半干旱的旱作地區(qū)通過雨水集流等措施對(duì)部分農(nóng)田實(shí)施補(bǔ)充供水，以達(dá)到顯著增產(chǎn)。灌溉或補(bǔ)供水的數(shù)量因地而異，前者的低限可考慮在每畝100m3左右，后者每畝40m3左右。從大量節(jié)約灌溉用水出發(fā)，顯然應(yīng)當(dāng)以前者為主。

    建議當(dāng)前將研究與實(shí)施半旱地農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)放在黃淮海的缺水灌區(qū)。黃淮海平原是我國(guó)重要的糧食、特別是小麥生產(chǎn)基地，但同時(shí)又是水資源嚴(yán)重緊缺地區(qū)，人均、畝均水資源占有量遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平。建國(guó)以來這一地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展很快，但農(nóng)業(yè)用水也增長(zhǎng)迅速。以山東為例，灌溉面積已達(dá)建國(guó)初期的7倍，占到耕地面積的70%；另一方面，黃淮海平原大部分屬于適宜于農(nóng)業(yè)的典型半濕潤(rùn)地區(qū)，年平降水量650mm左右（不同地區(qū)變動(dòng)在550mm~850mm之間），總量約相當(dāng)于可控水資源量（地表水和地下水）的3倍，其增產(chǎn)潛力有待進(jìn)一步挖掘。根據(jù)上述情況，本地區(qū)應(yīng)提倡實(shí)行“水地旱地并重，以豐年補(bǔ)欠年”的農(nóng)業(yè)用水方針，而發(fā)展半旱地則是實(shí)施這一方針的一個(gè)關(guān)鍵性步驟，具有農(nóng)業(yè)用水戰(zhàn)略性調(diào)整含義。

    在黃淮海半濕潤(rùn)區(qū)較大幅度提高降水生產(chǎn)潛力的可能性是存在的。有專家估計(jì)，該地區(qū)約有1/3年份降水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本上是適宜的，1/3年份降水不足造成一定減產(chǎn)，1/3年份干旱導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。生產(chǎn)和研究都表明，在其他條件大體一致的情況下，本地區(qū)現(xiàn)階段旱作產(chǎn)量相當(dāng)于灌溉農(nóng)田的70%左右。2005年，山東省灌溉小麥高產(chǎn)記錄為畝產(chǎn)735kg，旱作小麥高產(chǎn)紀(jì)錄為605kg，兩者相差21%，但全省平均畝產(chǎn)僅約為350kg，說明深入挖掘、廣泛推行旱作——充分利用降水技術(shù)的必要性。另外，就灌溉農(nóng)田本身而言，在保持高產(chǎn)的前提下大量節(jié)約灌溉用水也是可以做到的。山東恒臺(tái)、河北吳橋、欒城等地的經(jīng)驗(yàn)都表明，低灌溉定額下實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)沒有問題。李振聲院士經(jīng)過調(diào)查后也認(rèn)為：有的節(jié)水小麥品種“只澆一水，畝產(chǎn)達(dá)1000斤的說法是可信的”?？梢姡邳S淮海缺水灌區(qū)推行半旱地農(nóng)業(yè)有其一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。

    推行半旱地農(nóng)業(yè)也具備了一定的理論基礎(chǔ)，我們研究證實(shí)：（1）水分虧缺對(duì)與產(chǎn)量形成相關(guān)的各個(gè)生理過程的影響程度不同，其中生長(zhǎng)對(duì)干旱反應(yīng)最敏感，物質(zhì)運(yùn)輸最為遲鈍，這為主動(dòng)調(diào)節(jié)水分供應(yīng)成為可能；（2）不同作物和品種的抗旱性和水分利用效率（WUE）存在顯著差異，小麥進(jìn)化過程中WUE有遞增趨勢(shì)，培育高WUE品種能夠?qū)崿F(xiàn)；（3）作物不同生育階段對(duì)干旱的敏感性不同，有些作物生育前期和后期適度控水對(duì)產(chǎn)量形成有利；（4）作物WUE高值往往是中等供水條件下，而不是在充分供水條件下獲得的；（5）在變水環(huán)境中生長(zhǎng)的作物較在恒水條件下生長(zhǎng)的作物對(duì)干旱的來臨有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，從國(guó)內(nèi)外已有研究結(jié)果可以取得這樣的認(rèn)識(shí)：干旱缺水并不是必定降低產(chǎn)量，許多作物在一定生育階段經(jīng)受適度水分虧缺可能對(duì)節(jié)水和增產(chǎn)都有利。其機(jī)理可以解釋為：干旱缺水對(duì)作物有一個(gè)從“適應(yīng)”到“傷害”的過程，不超過適應(yīng)范圍的缺水，往往復(fù)水后可以產(chǎn)生生理、生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成上的補(bǔ)償效應(yīng)，在節(jié)約大量用水的同時(shí)，最終產(chǎn)量基本不受影響。依據(jù)這一原理已在若干試驗(yàn)點(diǎn)上采取了有限灌溉、根系分區(qū)交替灌溉等措施，取得初步成功。

    半旱地農(nóng)業(yè)在黃淮海平原缺水灌區(qū)具有良好的發(fā)展前景，但應(yīng)當(dāng)看到，作為農(nóng)業(yè)用水制度上的一大變革，半旱地農(nóng)業(yè)建設(shè)又具有很強(qiáng)的綜合性、嚴(yán)格的區(qū)域性和一定的風(fēng)險(xiǎn)性。建議先選擇一些有條件的地方在現(xiàn)有種植模式下進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)與示范，而后逐步推廣應(yīng)用；同時(shí)，應(yīng)組織力量就有關(guān)科技問題開展進(jìn)一步深入研究，例如：（1）建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，使抗旱節(jié)水作物在種植體系中占到一定比例，科學(xué)確定一個(gè)地區(qū)的復(fù)種指數(shù)；（2）采取適應(yīng)性種植技術(shù)，根據(jù)降水時(shí)空變化確定實(shí)行旱作或灌溉的適宜時(shí)機(jī)；（3）依據(jù)作物需水規(guī)律的詳細(xì)資料，運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行精確控制灌溉，將灌溉定額降至最低限度；（4）應(yīng)用基因工程和常規(guī)育種相結(jié)合的方法培育耐旱、高水分利用效率的新品種；（5）以中、小流域?yàn)閱卧獙?shí)行農(nóng)業(yè)灌溉水資源的統(tǒng)一管理與調(diào)度。上述問題的研究和解決，將為建立半旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系、節(jié)約大量灌溉用水提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。