有關生物節水的研究開始成為科學界研究的熱點。專家認為，生物節水是一個應用目標十分明確的科學問題。應該通過國家的有效組織，實現真正意義上的學科交叉與整合，聯合國內外的科技力量，納入國家重大科技專項，積極開展深入研究。

專家認為，生物節水研究涉及生物節水的生理和分子基礎、節水生態與節水栽培、耐旱及高WUE轉基因技術研究現狀及應用前景、以耐旱和高WUE為目標的遺傳育種等4個領域。而實現生物節水目標的3個主要技術途徑是：遺傳改良、生理調控和群體適應。培育耐旱節水新品種、新類型，被專家看成是其中的核心目標。

兩院院士石元春將生物節水視為“開拓中的蹊徑”。早在1999年，他就曾提出了生物節水的概念，即“利用和開發生物體自身的生理和基因潛力，在同等水量供應條件下能夠獲得更多的產出”。他提出，遺傳性生物節水應該開展的工作包括：高耐旱超級種培育及產業化，常規育種與分子育種、提高生物體水利用效率的基礎性研究等。

中國工程院院士山侖則認為，生物節水含義廣泛，包括了從分子、細胞、植株、群體、流域等不同水平上開展的研究。

專家強調，建立節水型種植體系，是可在較大范圍內產生效果、較為現實的生物節水策略。在生理調控研究方面，根據上述適度水分虧缺下可產生補償效應的原理，建立有限灌溉(非充分灌溉)制度是一項重要工作;另一方面要采用新技術，逐步向精確灌溉的方向發展。

在培育節水耐旱新品種方面，專家認為，應從分子水平上，闡明作物抗旱性和高WUE的物質基礎及其生理功能，從而通過基因工程手段進行基因重組，以創造節水耐旱與豐產兼備的新類型。 　　國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)中明確指出，“把發展能源、水資源和環境保護技術放在優先位置，下決心解決制約經濟社會發展的重大瓶頸問題”。其中重點研究農業高效節水，開發灌溉節水、旱作節水與生物節水綜合配套技術及植物抗逆性及水分養分和光能高效利用機理，已成為面向國家重大戰略需求的基礎研究問題。作者對開展生物節水研究進行了闡述。 　　何謂生物節水

生物節水概念的發展經歷了作物生理節水、作物遺傳節水、生物(包括動植物、微生物)節水的三個階段。

“生物節水”是中科院山侖院士1991年在“應用生態學報”上發表的“節水農業及其生理生態基礎”一文中提出來的，他指出，“生物節水措施是按照作物需求規律采取對策，例如，根據不同作物的需水量、需水臨界期制定灌溉計劃，進行作物布局;同時，也是改善工程和耕作措施的依據。從長遠來看，通過研究需水規律、提高植物本身的水分利用效率，是未來節水增產的最大潛力所在。”

所謂生物性節水，是指利用和開發生物體自身的生理和基因潛力，在同等水供應條件下能夠獲得更多的農業產出，以減少輸灌水過程中無效損失為目標的工程性節水。其技術性強，研究開發程度高，工作重點在于產業化開發及相關技術研究。生物性節水面對的不是材料和設計、工程和技術，而是復雜的生物體，其特點是研究難度大、開發程度低、應用中投入小而效益高，潛力大而前景廣闊。分子生物學和生物技術的興起和發展，為生物性節水帶來了巨大活力，正孕育著新的突破和進展。近20年，我國年均旱災面積3.4億畝，損失糧食5000-6000萬噸，如果通過調整作物類型、品種和種植制度;培育優良抗旱品種;提高農業灌溉和抗旱技術等生物性節水措施，必將低投入高效益地減少干旱造成的損失，增加農業產出。生物性節水的蹊徑正在開拓中。由此看來，隨著生物節水發展，通過培育抗旱節水和水分高效利用的動植物和微生物品種，利用各種抗旱節水栽培和管理措施，提高生物鏈過程由微生物→植物→動物的不同能量級生物的水分利用效率，產生出更多和質量優良的食物和價值，將成為未來農業研究的關鍵問題。

我國目前還主要強調發展節水農業，從宏觀角度來看，第一目標是首先提高水資源的利用率，主要是靠工程節水。但工程節水必須和生物節水緊密結合，才能實現真正的節水，所以第二目標是提高作物的水分利用效率和產量;第三個目標是提高生物水分利用效率的同時提高經濟效益，即經濟水分利用效率。植物用水最多，因此植物的價值水分利用效率的研究的重要性將日趨得到重視;第四個目標是隨著生物節水研究的深入，要進一步提高動物和微生物的水分利用效率;第五個目標是隨著許多地區未來環境問題的不斷惡化，植物水的生態WUE將逐漸引起人們的重視。

生物節水是一個廣泛的概念。廣義的生物節水應該是指利用森林和草原進行水土保持，產生更大的經濟和生態效益。狹義的生物節水應該是利用抗旱和高水分利用效率、高產優質的動植物品種，特別是以農作物為主的生物節水，產生更大的經濟和生態效益。將水分高效利用從旱地農業向濕潤地區和鹽堿灘涂濕地以及海河湖等水資源利用方向全面開拓，將提高糧食水分利用效率向提高經濟水分利用效率的層次發展，發展高水效農林復合型農業，特別是農產品出口，才能使中國農業走向世界，才能發展中國的生態農業和保障中國農業的可持續發展。

生物水與水資源概念的發展

關于生物水的概念，在1977年的聯合國水會議文件中指出，全球生物水資源儲量為0.112(KM3)，占總水儲量0.0001(%)，占淡水儲量0.003(%)。由此看來，生物也是淡水資源的一個水庫。水是生物圈的血液，是環境可持續發展的決定因子。生物水資源雖然相對其他類型水資源很小，但與人類生存環境有密切關系。

隨著水資源研究的深入發展，關于水的概念和研究也在不斷創新。地球又名“水星”，70%多的面積為海洋所覆蓋。以前人們認為水是地球上一種普通而豐富的物質，并沒有把水當為一種資源看待。直到上世紀80年代，人們才逐漸認識到淡水資源短缺的嚴重性，首先將雨水作為一種資源對待，提出了雨水資源化和高效利用等概念。隨后關于水資源的概念就在不斷地擴展。

以色列的Uri Shamir等(2000)對水資源按應用方向進行了新的分類。提出了“藍色水”，其中還包括多種色調，即淺色是純凈水，適于飲用和其他用途，較深的是輕度污染和質量較差的但仍然可用于相同目的的中水等;深藍灰色是指污水，這部分水常常被納入供水系統。我們認為藍色水應該是指地上海洋、江河、湖泊、冰川等水資源和地下水資源(包括土壤水)的總和。“綠色水”一般也稱為“虛擬水”，原義主要是圍繞農產品運動的水。“綠色水”應該是指整個生物界生物體內的水分，包括森林、草地、海洋生物、農作物里的水。“金色水”原義是指貨幣和資金意義的水，應該是指水資源的價值和水資源利用及循環利用后的效率及經濟價值。“灰色水”原義是指管理意義的水，應該是指利用各種科學技術進行科學調配管理及加工改造的水資源，如人工降雨、跨區域人工調水、循環利用水、淡化海水、海冰水資源、節水灌溉工程和技術應用后節約的水、種植抗旱節水植物節約的水等等，隨著水科學技術的發展，獲得的“灰色水”將越來越多。

我們需要保護更多的藍色水資源，通過人工調配和管理及加工改造，將更多的藍色水盡可能多的轉化為綠色水(生物水)，建立綠色水庫，改善生態環境，同時產生更多的金色水。生物水是各種水資源轉換的中心環節之一，因此生物節水還有很大研究空間及開發潛力。例如，有人將需水多的生物叫“水豬”(water pigs)，如水牛、水稻、苜蓿等。將需水少的生物叫“水吝嗇鬼”(water miser)，如駱駝、仙人掌、谷子等。通過自然進化和人工改良進化可以將“水豬”馴化和改良成“水吝嗇鬼”。如將水稻可以變成旱稻等。特別是利用現代的分子遺傳轉基因技術，可以將不同物種間的抗旱節水基因進行轉移，培育新的抗旱節水高產優質生物新品種，這就是生物節水研究的重要方向。

國際生物節水研究現狀

從國外發展來看，1983年就出版了《美國干旱和半干旱地區可持續農業發展水分相關技術》，其中有一章為影響動植物水分利用效率的技術。澳大利亞長期將提高小麥等作物的抗旱和水分利用效率作為育種目標。世界先進節水農業國家以色列科學家Stanhill(1992)就指出：“只有提高生物自身的水分利用效率，才能取得節水上的新突破”。綠色革命的發起人、諾貝爾和平獎的獲得者布勞格2000年提出了“讓每一滴水生產出更多的糧食”，要讓“藍色革命”繼續完成“綠色革命”的號召。2001年美國啟動了一個“植物水分利用效率基因組”研究項目。國際農業研究磋商小組2003年啟動了關于水資源與糧食等問題的“挑戰計劃” (CGIAR Challenge Program on Water and Food)。2005國際農業組織成立了物種挑戰項目(The Generation Challenge Program)，其中就有對植物抗旱抗逆種質資源的搜集保護和利用。2005年歐洲和西非及北非國家啟動了一個“硬粒小麥水分利用效率改良及穩產性”研究項目(IDuWUE)，同時，歐洲和地中海地區啟動了“提高地中海地區農業水分利用效率”的研究項目(WUEMED)。2007國際生物觀察(Biovision)會議就有一個主題是“自然資源的可持續利用：水和土壤”。說明生物節水和水分高效利用已經受到國內外有遠見的科學家的重視，已經成為國內外的研究熱點。

淡水資源的緊缺是一個世界性的問題，發展節水農業和對水資源的高效利用是各國共同的必然選擇。農業節水除有效的工程節水、農藝節水、管理節水等措施之外，以提高植物自身的水分利用效率為主的生物節水也是重要內涵之一,而且，可能是實現進一步節水增產的關鍵和最終的潛力所在。為了加快我國生物節水研究的深入開展，2005年11月2～4日，由中國科學院山侖和石元春院士牽頭組織，在北京舉行了以生物節水技術及其發展前景為主題的香山科學會議第267次學術討論會。與會專家圍繞四個方面進行了深入探討：

1、生物節水的生理和分子基礎;

2、耐旱及高WUE轉基因技術研究現狀及應用前景;

3、節水生態與節水栽培;

4、以耐旱和高WUE為目標的遺傳育種。

干旱成為21世紀和未來的世界性難題，如何提高有限水資源的高效利用，和植物自身的水分利用效率，特別是通過生物節水和工程節水及農藝措施相配合，發展可持續農業和國民經濟，成為當前和未來的研究熱點問題。關于旱地農業相關方面的國際會議在國內外已經有不少，但以生物節水為主題的國際會議目前還未見召開。為了加快生物節水研究的國際交流，提高我國生物節水的研究水平，展現我國節水農業和旱地農業的優秀成果，為我國“十一五”生物節水和節水農業的深入發展提供理論和技術支撐體系，由中國科學院主辦，中國工程院協辦，國家自然科學基金委員會資助，將于2006年5月21-25日在北京召開“第一屆國際生物節水的理論與實踐會議”,由李家洋院士擔任會議主席，會議主題是：

1、水資源與糧食和經濟及生態安全，

2、生物節水研究的發展方向;

3、農藝節水和工程節水;

4、植物水分高效利用和抗旱的生理遺傳育種;

5、動物和微生物水分高效利用和抗旱的生理遺傳育種;6、生物對不良水資源的改良和高效利用。

生物節水研究方向

本文認為，生物節水有三層含意，一個是利用生物覆蓋減少水土流失，多保持水分;另一層意思是利用抗旱耐旱節水植物品種，減少對土壤水分的消耗和對灌溉用水的需求，即節約用水;第三個意思是提高水分利用效率，讓每一滴水生產出更多的糧食和經濟效益。因此，生物節水或者是生物水分高效利用及高水效農業研究的未來方向和關鍵問題包括以下幾個方面：

一、以生物水轉化為中心的五水轉化體系研究

除了因為地理緯度、海拔環境造成的水資源及植被類型差異的重要原因之外，植被也是影響水資源和生態環境變化的另一重要因素。從全球范圍來看，熱帶雨林是地球之肺，對全球氣候有重要影響。從中尺度的生態系統來看，山區森林和草地植被對周圍平原地區的水資源和水循環有重要作用，沒有青山，就沒有綠水，就沒有四季長流的小溪和河流。因此，無論從那個方面來看，沒有生物主要是植物參與的水資源循環系統，都是不完善的和不是最高級的能量和物質轉化的生態系統。 　　劉昌明院士(1993)指出，“三水”(降雨、地表水與地下水)轉化的研究，考慮到土壤水，稱為“四水轉化”，再進一步聯系到植物水分，稱為“五水轉化”，這是研究工作的一種循回漸進，從簡單到復雜的過程。到上世紀90年代，在土壤-植物-大氣循環系統(SPAC)方面有了深入的研究。河南省環境水文地質總站商丘水均衡場試驗表明，在作物參與下，四水轉化中大氣降水80%轉化為土壤水，約10%轉化為地下水，約8%轉化為地表水。作物實際蒸散量中約90%吸收利用的是土壤水。充分顯示出生物對開拓土壤水庫和影響水資源循環的重大作用。植物是有生命活動能力的，是可以進行自主和被人工干預調控對水資源的高效利用。

但目前在宏觀水資源的“五水轉化”中，實際上只重視了大氣水-地表水-土壤水-地下水運移與轉化大中尺度上的研究，對植物水在五水轉化中的功能及機理研究重視不夠，更沒有重視動物水和微生物水轉化，和自然界生態系統的構成和發展變化嚴重脫節。因此生物水轉化作用和機理研究是一個重要缺陷，今后要重視包括動植物和微生物的生物水研究。

在農林生態系統中，應該開展以生物水轉化為中心的五水轉化研究。即從大氣水-地表水-生物水-土壤水-地下水運移與轉化研究。如何利用生物特別是植被進行水土保持，改變生態環境;最大可能的利用和保持自然降水，最大可能利用植物(活體和死體)減少無效蒸發，改變地表水運移轉化特征，增加土壤水庫，影響地下水的良性循環;同時，最大限度地將裸地蒸發變為植被蒸騰，改變大汽水的循環過程和影響氣候變化，同時在農田中有更多的農產品產出，在高層生態系統方面取得最大的經濟效益和生態效益;為揭示水循環規律與自然生態保護和作物高產及可持續農業的發展奠定科學基礎。

水分資源是一個可以流動的資源，是一個循環系統，應該加強生物自身對水分的及時和高效利用研究。如果水分沒有被生物及時和充分利用就等于對水資源的浪費。在有水的情況下，如果有一個水庫，但沒有生物，就是死水一潭，可能還會變成臭水一潭;如果有了生物，進行人工養殖，或者給植物灌溉和循環利用，就可能變成活水、潔凈水、效益水，由藍色水變成了綠色水和金色水。特別是利用生物利用和改良不良水資源，是今后發展的大方向。我國海洋學家曾呈奎院士提出要開展“藍色革命”，“耕海牧魚”，向海洋要糧食。這方面在我國沿海灘涂地區，生物水分高效利用還有很大的潛力可以挖掘。

在干旱半干旱地區，生物用水和保水是相互聯系、相互促進和相互矛盾的兩個方面，但要看保水的作用大還是耗水的作用大。在水分利用研究方面,要強調盡最大可能地通過植物蒸騰生產更多的糧食和經濟價值和生態效益。像將植物莖葉、秸稈通過動物過腹還田一樣，帶動生物產業鏈的延伸，產生更大的經濟和生態效益。在沙漠和新開墾土地，先有自生的野草，再有一定水土保持生態效益，后有可以發展畜牧業的經濟效益。植物是消耗水資源的主要對象，但植物在水分利用和轉化的過程中可以產生巨大的生態和經濟效益。在缺水的條件下，應該像沙漠植物一樣，利用各種途徑充分高效利用有限降水和土壤水分，改善生態環境，造福人類。

我國著名科學家錢學森等上世紀80年代就提出了“沙產業”，就是生物水分高效利用的典型例證。沒有植物的沙漠是死亡的沙漠，通過人工種草種樹，可以減少沙漠的流動，建成沙漠綠洲。我國陜、甘、寧地區出現許多治沙模范，就是在荒蕪的沙漠中植樹造林，建成了歷史上沒有的人工生態林，目前中國科學院植物研究所的科學家在內蒙古草原利用自然恢復法進行草原改良和建設。這些都引起了世界治沙領域方面的關注和國家的高度重視。說明只要按照科學的方式治理沙漠，就可以植(物、人)進沙退，改善沙漠生態環境和發展沙漠經濟，都是生物水分高效利用的典型。在干旱半干旱地區，在我國西北的青海和蘭州等地，在降水量只有100-200㎜，但蒸散量是降雨量的2-5倍甚至更多，超過1000多㎜的地區，農民還利用沙田種莊稼，就充分說明在有限水分條件下，生物水分高效利用的可能性和現實性及重要性。

雖然休閑地可以減少土壤水分和養分的消耗，但在一定的條件下，可以種植綠肥進行還田以培肥地力，或種植用小日月作物如豆類、蕎麥、油葵等，可以高效利用水分，產生一定的經濟效益。我國北方的陜西省關中地區和南方許多地區，在秋冬季休閑地種植抗寒性較強的菠菜、小青菜、油白菜等，都是生物水分高效利用的典型。在我國南方溫熱地區，目前有學者利用水稻收割后的秋冬季休閑農田，發展馬鈴薯產業，就是一個生物高水效農業的新出路。

二、植物高效用水研究的方向

在SPAC系統中，雖然考慮到植物與大氣和土壤水分循環的關系，許多研究都集中土壤和大氣水分運移的物理模型和植物水分生理生態方面，但目前沒有和生物的遺傳特性緊密聯系起來，是個有待進一步深入開展研究的方向。我們都知道不同降水地理條件下的植被類型是明顯不同的，C3、C4、CAM植物的抗旱性和水分利用效率遺傳和生態特性明顯不同;同一作物品種中，有抗旱不抗旱的品種之分，分別適應于旱地和灌溉地區種植。以水為生命之源，水分占其體重的80%-90%的生物的生長發育、形態結構、組織細胞、分子基因都與水分的高效利用有一定的關系。但目前在生物節水機理和應用方面還有許多問題沒有研究清楚。

許多生物都是人類根據氣候環境變化選擇和馴化栽培的。小麥起源于伊拉克和伊朗的兩河流域，許多小麥野生種原來都是春性的，后來經過人類的選擇和改良，培育出了大量的冬小麥品種，改變了小麥種植歷史，在世界各地廣泛種植。目前在我國北方許多地區特別是在寒冷地區，許多地區都開展冬麥北移的研究，改種春麥為冬麥。一方面是因為全球氣候變暖，另一方面可以高效利用秋季降水，通過冬小麥的秋、冬、春季覆蓋，可以減少休閑地的水分無效蒸發，最重要的是可以減少冬春季沙塵暴天氣的危害和發生;同時，還可以提高小麥品質。因此，冬麥北移和改春麥為冬麥，是生物節水和水分高效利用的一個重要研究方向。雖然在許多地區冬小麥是一個重要的灌溉和耗水量大的作物，但通過種植抗旱節水小麥品種，就可以減少對水庫灌溉用水和地下灌溉用水的消耗。

在埃及等許多國家和地區，由于地表河流水資源的短缺，他們改種耗水量大的水稻為抗旱節水的小麥、棉花、玉米和高粱等旱地作物。美國、巴西等許多國家改種耗水量和需肥量較大的玉米為抗旱耐瘠的高粱，利用高粱發展酒精等生物能源產業，同樣取得了農業和經濟的良性發展，值得我們借鑒。這一方面在我國南方濕潤地區和季節性干旱地區，就有很大的潛力可挖。例如，在夏秋季節性干旱條件下，可以改種水稻為旱稻、玉米、高粱、小麥等相對耐旱的作物。因此，通過不同植物的布局和種植制度的改變，和生物抗旱節水品種的選育和推廣，生物節水和水分高效利用還有很大的潛力可挖。

三、作物自身水分高效利用的生理遺傳機制和育種改良研究

我國糧食生產的限制因素是干旱，雨水豐歉決定了糧食豐歉，影響了我國乃至世界糧食安全。但培育和種植抗旱節水作物優良品種是保障糧食穩產的關鍵。

植物抗旱高產有三個方面：一方面是要保持水分，將水分保持在體內，例如，仙人掌、玉米、高粱等植物是高水勢的抗旱;二是耐旱，例如卷柏(還魂草)、小麥、谷子等植物就是低水勢耐旱，在水分嚴重缺乏的情況下，還可以保持生命活力;三是水分高效利用，在具有一定抗旱性的同時，要利用一定的水分生產出更多的糧食和經濟產量，如目前培育的旱肥型或者是水旱兼用型小麥品種，就是作物抗旱節水高產育種的方向。

植物在抗旱和水分高效利用方面有明顯的遺傳和生理差異，像人類一樣“有人喝涼水都長胖”。小麥等作物里有四種水分利用效率類型：一種是耗水少、產量低，水分利用效率低，即三低型;二是耗水中少，產量中低，水分利用效率中高，如在我國北方冬麥區推廣種植的旱薄地小麥生態型;三是耗水中上，產量最高，水分利用效率最高，如在我國黃淮旱地和節水灌溉地區推廣種植的旱肥型和水旱兼用型小麥生態型;四是耗水多，產量低，水分利用效率低。我們希望選育出第二和第三種抗旱高水分利用效率和高產的類型的優良新品種。

目前在作物自身水分高效利用的生理遺傳機理研究方面，應該從作物生長發育、形態結構、組織細胞、分子基因、代謝調控等層次，在以下幾個方面進行深入研究：一是作物的抗旱機理，二是作物的水分高效利用機理;三是作物高收獲指數的機理;四是抗旱和水分高效利用及高產的協調關系;五是水分和養分耦合共同高效利用的機理;六是水分和光合高效利用和轉運的機理。

從作物抗旱節水品種遺傳改良方面來看，一方面要加強抗旱高水分利用類型種質資源的篩選和利用，二是通過從國內外干旱半干旱地區進行抗旱高水分利用效率類型植物新種和作物新品種的引進和馴化，三是利用常規育種和轉基因等生物新技術，培育抗旱節水優質高產的農作物新品種。 　　從旱地作物高產發展趨勢來看，我國旱地小麥有50%的旱薄地畝產150公斤，有20%-30%的中產旱地畝產250公斤;有15%左右的旱肥地可畝產400公斤;有5%旱地育種和示范地畝產可達500公斤左右。說明我國旱地小麥育種有了很大的發展，同時，說明旱地作物高產育種和栽培還有很大的潛力可挖。我們相信隨著栽培條件特別是肥料投入的普遍增加，在本世紀中期，全國旱地小麥可以平均畝產200公斤以上，甚至有50%的旱地面積可以達到畝產250公斤。另外，隨著抗旱節水高產品種的推廣，原來的水稻栽培將變成旱稻栽培，原來水地小麥一生種要灌溉10-5次，現在只灌溉1-3次，照樣可以畝產500公斤。特別是玉米、水稻、小麥等作物超高產品種的培育成功和推廣應用，即通過作物自身的水分利用效率提高，對我國糧食持續增產有重要意義和很大潛力可挖。

本文認為，抗旱節水應用研究從農藝保水節水→以肥調水增水效(水肥耦合)→作物抗旱耐旱育種→高水分利用效率育種→抗旱性和豐產性統一于一體→生物節水→WUE是未來可持續農業發展的關鍵問題→讓每一滴水生產出更多的食物。植物抗旱機理進展從被動的耐旱性研究(細胞質濃度、束縛水含量、細胞膜穩定性，離體失水等)→主動的抗旱性研究(根系吸水、滲透調節等)→節水研究(ABA根冠信號調控葉片氣孔開關，優化調節葉片WUE等)→水分高效利用研究(水通道蛋白，高收獲指數等)。植物抗旱節水遺傳改良的學科發展趨勢是從耐旱抗旱形態和育種研究→耐旱(水分脅迫)生理調控機制→抗旱和高WUE遺傳→抗旱和高WUE分子生物學→抗旱和高WUE分子遺傳→WUE基因工程。中科院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心課題組近年來在小麥水分利用效率的生理遺傳育種進化、基因定位和分子標記方面開展了深入研究，證明植物水分利用效率性狀受遺傳控制并可以進行遺傳改良和栽培提高。目前國外已經克隆了控制擬南芥蒸騰效率的基因，利用轉抗旱節水基因提高了小麥等植物的水分利用效率。我國在作物的水分利用效率生理遺傳育種及分子生物學等方面的研究還很薄弱。因此，還有待大力加強，建議組織一個“生物節水機理和應用”或者是“提高作物水分利用效率的機理和應用”的研究項目，對我國節水農業和可持續農業的深入發展具有重要意義。

節水：我們共同的責任一項共識日前從世界水資源論壇傳出：建議各國采取行動，應對全球水危機挑戰。

這份來自論壇的《部長宣言》重申，水特別是淡水，對全球脫貧與農業和農村發展、能源和糧食安全等實現全面可持續發展具有重要作用，呼吁各國采取實際的、知識的和財政等舉措，支持在全球范圍內采取行動，并提出各地方所蘊藏的解決水問題的潛力是巨大的。 　　缺水全球告急 　　在全球經濟日益繁榮的今天，水危機日益嚴重，水資源的可持續利用，成為事關人類發展的緊迫問題。

在地球村里，千百萬人面臨用水短缺的憂患與危機，一些貧窮國家正遭受周期性干旱。我國北方資源性缺水，南方水質性缺水，中西部工程性缺水，特別是農業缺水頻頻告急!

由于缺水，一些地區農民鉆深井追逐日益下降的地下水，給水資源造成更大傷害。而一個地區的用水過量可能會使另一個地區無水可用。隨著地下水位下降，許多湖泊消失，小河斷流，灌溉水井干涸。

聯合國開發計劃署官員說，發展中國家近半數的人口在遭受由水引起的疾病所造成的痛苦，有些孩子因為缺乏一杯潔凈水而喪命，劣質水每時每刻給人類健康帶來威脅。

糧農組織對93個發展中國家的研究表明，許多水源缺乏國家的用水速度已超過水再生速度。10個國家處于緊急狀態、8個國家用水緊張，從這個意義上專家分析，滿足農業需要將要求它們取用其可再生水資源總量的40%和20%以上。

水是基礎性的自然資源和戰略性的稀缺資源。想讓每一滴水產生出更多的糧食和經濟價值，不僅只有農民才感興趣，田間的變化與我們生活息息相關，農作物遭遇干旱，貨架標簽就會有反應;寒冷天氣作物受損，鮮菜價就會飆升;糧食安全之源，水是關鍵，農業節水受到各國政府和科學家高度重視。

挖掘水土資源中的“金”

我國水資源總量為2.8萬億立方米，低于巴西、俄羅斯和加拿大，與美國和印度尼西亞相當，但人均和畝均水資源量僅約為世界平均水平的1/4和1/2，而且地區分布很不平衡，長江流域以北地區，耕地占全國耕地的65%，而水資源僅占全國水資源總量的19%。我們占世界22%的人口，在占世界6%的可再生水資源和9%的耕地上生息發展，是對世界和平與發展的貢獻。

記者曾在北京平谷區的掛甲峪村看到，這里充分利用塘壩截蓄的大氣水，完善山村“五瀑、十潭、兩湖”水利工程，瀑水入池潭，潭水入兩湖，用于灌溉、養殖、觀光和垂釣。生態型的水能、光能、風能和生物質能綜合利用，將一個擁有146家農戶，面積3600畝，現已開發2000畝的深山小村，實現了季節小江南的發展。聽農民講，近年山村科技跟上山、新能源建上山、水利設施引上山，修水窖、建塘壩、砌渠道、鋪管道，總蓄水達10萬余立方米。井、池、壩、田，節水設施之間互相連接形成網絡循環，實現了大氣水與地下水科學綜合利用。小山村生態資源得到充分挖潛，滿山見水、見路、見果樹;潭有魚，湖有水，年產值創億元。如果我們多一點這樣的農村，在節水的同時還將創造更多價值!

讓每一滴水產出更多糧食

農業是水的最大用戶，用水量幾乎占地球用水總量的70%。未來30年，糧農組織估計供養世界人口將需要糧食增產60%。我們將在何處找到供養世界的水?答案在于提高農業生產率和用水效率。

同時也需要農業、水利、農機、生物等多種技術，尤其需要同水資源環保緊密結合起來。水利部部長汪恕誠說：“節約就是提高水的利用效率，保護就是不要污染它。以前我們防止水對人的傷害，現在我們還要防止人對水的傷害，這是非常重要的一條。”

日前，記者去河北省藁城市、徐水縣和衡水市桃城區三地調研，一項旨在通過中德兩國政府解決“集約化農業生產中出現的環境問題”的技術項目，引人關注。在藁城開展的農作物試驗，通過綜合滴灌技術、作物養分綜合管理技術、使用防蟲網、黃板、天敵等一系列環境友好生產方式，綜合技術與常規生產方式比較顯示：節水33%;節氮肥72%;節農藥89%;增產35%;增收40%，其節本增效成果，使已習慣于“靠天吃飯、等雨栽秧”，把旱作農業片面理解為打井、修渠等水利措施的農民，切切實實地感受到實惠。

有專家分析，現實中有些地區1—3立方米水生產1公斤水稻。如果能提高農業灌溉用水系數，節水就可取得可觀的成效。

怎樣讓更多類似的先進節水技術應用到節水農業實踐中，推動我國農業的快速可持續發展，是節水常規模式面臨的新挑戰。

傳統農業節水技術與現代科學技術相結合，建立綜合節水農業技術體系，是目前國外節水農業產業化迅猛發展的趨勢。提高植物自身的水分利用效率為主的生物節水是“讓每一滴水產生出更多糧食”的科學舉措。

據記載，我國很早就在農藝抗旱節水方面取得成就，古農學專著《齊民要術》豐富和發展了我國旱地耕作技術體系的傳統思想。如今，我國專家加強在農林生態系統中開展以生物水轉化為中心的五水轉化研究，即從大氣水地表水—生物水—土壤水—地下水運移與轉化中，運用水循環規律，提高水資源效率及經濟價值，為可持續農業發展奠定了科學基礎。

生物節水和水分高效利用已受到國內外科學家的重視，成為國際上的研究熱點。今年5月“第一屆國際生物節水會議”將在北京召開。這將是全球學者對地球水資源可持續利用研究的深度交流。 　　聯合國秘書長安南在世界水日致辭：“水是我們賴以生存的生命線，也是21世紀可持續發展的命脈”。

實踐表明，我們能否滿足持續增長的全球用水需求，將取決于人們對現有資源的有效管理、科學利用，取決于人與自然和諧發展的道義與責任。