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轉(zhuǎn)至：人民網(wǎng)。原文地址：http://rencai.people.com.cn/n1/2017/0911/c244805-29526701.html

李久生，河北省邢臺(tái)市人，中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水利所研究員；長(zhǎng)期致力于節(jié)水灌溉理論與技術(shù)的研究。

近日，在美國(guó)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)會(huì)（ASABE）2017年國(guó)際學(xué)術(shù)年會(huì)上，李久生被授予ASABE年度微灌獎(jiǎng)，成為獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的首位中國(guó)專家。

“在我看來，比獲獎(jiǎng)更重要的是，看到越來越多的節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用在田間地頭，讓每一滴水肥價(jià)值最大化?！彼f。

“小時(shí)候打井，一般打到10米就出水了，到我高中畢業(yè)時(shí)，需要打到50米左右，現(xiàn)在的井就打得更深了。”李久生邊說邊用手比劃著。

出身于河北省一個(gè)普通農(nóng)民家庭，對(duì)于華北平原的缺水現(xiàn)狀，這位中國(guó)水科院研究員有著深切感受。

如何用有限的水源滿足作物的需求？李久生試圖從節(jié)水灌溉中尋找答案。30多年來，一直從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究的他獲得過國(guó)內(nèi)外多個(gè)重要獎(jiǎng)項(xiàng)。

近日，在美國(guó)農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)會(huì)（ASABE）2017年國(guó)際學(xué)術(shù)年會(huì)上，他被授予ASABE年度微灌獎(jiǎng)（Microirrigation Award），成為獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的首位中國(guó)專家。

“在我看來，比獲獎(jiǎng)更重要的是，看到越來越多的節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用在田間地頭，讓每一滴水肥價(jià)值最大化，在節(jié)水的同時(shí)也讓農(nóng)民從中獲益?！毖矍暗睦罹蒙?，樸實(shí)而謙和。

給噴灌用水效率打分

近年來，在國(guó)家的大力推動(dòng)下，包括噴灌在內(nèi)的節(jié)水灌溉發(fā)展迅猛。國(guó)際灌排委員會(huì)最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)的噴灌面積為373萬公頃，位列世界第三。

但在上世紀(jì)90年代中期，對(duì)于噴灌的節(jié)水效果，業(yè)界還存在一些爭(zhēng)議。如何科學(xué)評(píng)估噴灌過程中的水量消耗、損失和水分利用率是個(gè)難題。

噴灌過程中，水先噴到空中，再灑落到作物根部。在這一過程中，作物的冠層會(huì)截留一部分水量。李久生解釋說，所謂冠層，是指在作物上端，像“帽子”的部分。太陽(yáng)一曬，冠層截留的水量就被蒸發(fā)掉了。有研究人員認(rèn)為，這部分損耗使噴灌的節(jié)水效果大打折扣。

冠層到底截留了多少水量？截留下的水量都浪費(fèi)了嗎？科學(xué)問題需要用實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)說話。為了尋找答案，李久生和團(tuán)隊(duì)成員展開了近七年的科學(xué)研究。

李久生團(tuán)隊(duì)在作物的不同生育期，獲取冬小麥和夏玉米冠層的截留水量數(shù)據(jù)，然后確定其變化范圍，再系統(tǒng)分析農(nóng)田環(huán)境及氣象要素與冠層截留損失間的定量關(guān)系，最后建立了基于能量平衡的噴灌作物冠層截留水量及其消耗損失估算模型。

他們得出的結(jié)論是，在噴灌過程中，冬小麥冠層凈截留損失幾乎為零，夏玉米冠層凈截留損失僅占灌水量的4%—6%。

“我們的研究，揭示了噴灌對(duì)作物蒸騰的抑制機(jī)理，消除了人們長(zhǎng)期以來對(duì)噴灌節(jié)水效果的疑慮，給處于低谷期的噴灌技術(shù)注入了一針‘強(qiáng)心劑’。”李久生對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說。

近十年來隨著大型噴灌機(jī)在我國(guó)應(yīng)用的增加，為了有效應(yīng)對(duì)噴灌范圍內(nèi)地形、土壤、作物等空間變化對(duì)水肥高效利用提出的挑戰(zhàn)，從“十三五”開始，李久生帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先開始了變量灌溉技術(shù)的研究工作。

讓滴灌水肥施入更精準(zhǔn)

滴灌設(shè)施不僅可以向作物輸水，同時(shí)還能用來向作物施肥。通過滴灌管道，將水肥混合液均勻、定時(shí)、定量滴入作物根系發(fā)育區(qū)域，這是滴灌工程的常見做法。這樣可以在節(jié)水的同時(shí)，節(jié)省肥料用量和施肥所需人工。

滴灌條件下水肥在土壤中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是怎樣的？和常規(guī)施肥相比，滴灌施肥的濃度更大，是否對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的負(fù)面影響？如何提高滴灌施肥的水肥吸收利用率？帶著這些問題，李久生一頭扎進(jìn)了滴灌施肥研究領(lǐng)域，并開創(chuàng)了多項(xiàng)“第一”。

他主持完成了國(guó)內(nèi)滴灌施肥灌溉方面的第一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“滴灌施肥灌溉系統(tǒng)運(yùn)行特性及氮素運(yùn)移規(guī)律的研究”。隨后，他出版了我國(guó)滴灌施肥灌溉領(lǐng)域的第一本專著——《滴灌施肥灌溉原理與應(yīng)用》，成為水肥一體化領(lǐng)域引用最多的經(jīng)典教科書之一。

從2000年開始，李久生團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了不同土壤質(zhì)地、生態(tài)區(qū)和種植條件下的噴、微灌水肥熱調(diào)控原理和作物響應(yīng)特征，明確了土壤質(zhì)地變化界面對(duì)滴灌水分運(yùn)動(dòng)的阻礙作用，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)土壤中的滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

他們將東北半濕潤(rùn)區(qū)、新疆干旱區(qū)和華北平原半濕潤(rùn)區(qū)的大田玉米、棉花及溫室蔬菜定為研究對(duì)象，團(tuán)隊(duì)通過實(shí)地采集得出了不同耕作和栽培模式下的滴灌水肥優(yōu)化管理技術(shù)參數(shù)組合，并首次將作物模型和水氮?jiǎng)恿W(xué)模型結(jié)合用于區(qū)域尺度的噴、微灌技術(shù)適用性評(píng)價(jià)，為噴、微灌技術(shù)應(yīng)用決策和優(yōu)化管理提供了有效的工具。

“我們研究發(fā)現(xiàn)，通過合理控制施氮量并增加施氮次數(shù)，能有效降低深層土壤的氮素殘留，提高水肥吸收利用率，降低面源污染風(fēng)險(xiǎn)?！崩罹蒙f。

隨著灌溉水資源供需矛盾的日益加劇，不少人開始擔(dān)心再生水在灌溉過程中是否會(huì)產(chǎn)生污染。于是，李久生團(tuán)隊(duì)又將下一個(gè)目標(biāo)鎖定在利用滴灌技術(shù)實(shí)現(xiàn)再生水的安全高效利用上。

累計(jì)節(jié)水超2億噸

埋頭科研之外，李久生最關(guān)心的就是技術(shù)能否起到實(shí)際作用。一年里至少有近3個(gè)月的時(shí)間，他都奔走在多個(gè)節(jié)水灌溉項(xiàng)目推廣示范點(diǎn)上，查看技術(shù)的落地情況。

“我從小在農(nóng)村長(zhǎng)大，深知農(nóng)民種地的不容易，特別希望我們的技術(shù)能幫到他們?！崩罹蒙鷮?duì)科技日?qǐng)?bào)記者說。每隔一段時(shí)間，李久生就要去示范點(diǎn)上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，幫助農(nóng)民解決一些技術(shù)難題。此外，每年他都會(huì)去新疆等滴灌技術(shù)推廣應(yīng)用較多的地區(qū)看看，了解新技術(shù)應(yīng)用的情況。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，依托主持或參加的國(guó)家科技推廣項(xiàng)目，李久生團(tuán)隊(duì)的研究成果先后應(yīng)用在6個(gè)省市區(qū)的農(nóng)田，成果應(yīng)用期間累計(jì)節(jié)水量超過2億立方米，起到了節(jié)水、增產(chǎn)、增效和減少面源污染的效果。

其中，包括在華北平原建成的溫室蔬菜滴灌水肥高效利用示范區(qū)1.84萬畝、棉花滴灌水肥高效利用示范區(qū)32.5萬畝、大田糧食作物噴微灌水肥高效利用示范區(qū)52萬畝；在黑龍江建成玉米膜下滴灌水肥熱高效調(diào)控示范區(qū)4萬畝、噴灌水肥高效利用示范區(qū)5萬畝；在新疆建成棉花膜下滴灌水肥高效利用示范區(qū)4萬畝等等。說起推廣示范點(diǎn)上的情況，李久生如數(shù)家珍。

經(jīng)常奔走在田間地頭的李久生，對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)落地的瓶頸問題有很深刻的認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為，好技術(shù)還要認(rèn)真推廣，才能真正落地。當(dāng)前，不夠健全的技術(shù)推廣與服務(wù)體系是制約節(jié)水灌溉發(fā)展的難點(diǎn)之一。因此，要建立健全基層水利服務(wù)體系，為節(jié)水灌溉技術(shù)推廣提供支撐。（記者 唐婷）