无人机去地里巡视一圈，传回显示土壤墒情等信息的红外图像。根据采集到的信息，计算机发号施令，对作物进行精准的灌溉施肥。9月7日在山东济南举行的现代灌溉新技术交流研讨会上，中国工程院院士、中国农业大学教授康绍忠向与会者描述了一幅未来的精准灌溉图景，而精准灌溉是实现农业高效节水的重要途径。
“预计到2025年，全球2/3的人口面临水资源短缺，高度依赖灌溉农业的旱区将出现严重缺水，发展农业高效用水是保障全球食物安全的主要措施，同等条件下通过水肥科学管理，作物产量可提高30%。”康绍忠表示。
事实上，农业高效用水已成为国际上研究热点之一，多个国家及国际组织启动了该领域的重大研究计划。分析我国农业高效节水研究的发展趋势时，康绍忠认为，过去较多关注灌溉用水对作物产量的影响，在此基础上，今后应逐步拓展到研究水量、水质和作物产量、品质之间的相互作用关系。同时，需要从灌区整体或者流域上中下游水循环的角度来对节水模式进行科学布局，而不是单一地考虑某一块田地是用喷灌还是滴灌。“要从农业用水单一环节的研究，转向用水多环节的耦合研究，包括水的调配、转换、消耗、效率等”。
据统计，我国有大中型灌区7700多处，小农水工程2200多万处，灌溉面积9.88亿亩。中国灌溉排水发展中心李仰斌透露，目前91%的灌区采用地面灌水技术，在一些自流灌区，大水漫灌现象仍然常见。我国灌溉水有效利用系数仅为0.53。
“0.53的灌溉水利用系数，说明灌区水量有近一半左右是在输水、配水和田间灌水过程中损失掉了，灌溉用水必须节约，传统的灌溉方式必须改变！”李仰斌强调。
2013年发布的第一次全国水利普查公报显示，我国经济社会年度用水量为6213.2亿立方米，其中农业用水占60%以上。按照最严格水资源管理制度设立的用水“红线”，我国2020年用水总量控制目标为6700亿立方米。“距离2020年用水‘天花板’还有500亿立方米空间，按目前水平，若再增加1亿亩灌溉面积，就需要400亿立方米水，而对于工业、城市和生态用水需求而言，仅剩的100亿立方米空间是远不够的。”李仰斌算了一笔用水账。
在李仰斌和同事们正在做的灌区现代化升级改造战略研究中，给灌区的节水改造设立了清晰且具体的目标。“到2030年，灌区基本实现现代化，全国灌溉面积达到11.45亿亩，灌溉用水量控制在3730亿立方米，节水灌溉面积8.5亿亩，其中高效节水灌溉5.0亿亩，灌溉水有效利用系数提高到0.63。”李仰斌说道。
“灌溉用水缺乏科学调配与精量控制，区域灌溉水配置没有与作物需求相匹配等，是目前灌溉水利用效率不高的主要原因，”康绍忠指出，农业水资源高效利用要从3个方面挖掘潜力：挖掘作物潜力，探寻作物抗旱基因，培育抗旱节水品种，在提高产量的同时降低耗水量；挖掘田间潜力，通过水肥一体化等措施，降低田间灌水量；挖掘灌溉系统潜力，通过区域合理配水，减少无效损失。
“发展高效节水灌溉，一定要与农艺技术结合好，农艺方面也要主动适应发展高效节水带来的新需求。”康绍忠强调，在种植密度有很大提升的情况下，如何科学控制植株的高度、群体结构、叶片形状等，来使光和水肥的利用效率最大化，是农艺方面值得研究的课题。
针对农业高效节水目前所面临的瓶颈，康绍忠也开出了良方。他认为，要实现四个转变，即从推广单一节水灌溉技术向与农艺技术相结合转变，单一高效节水向节水节肥节药一体化转变，单一节水高产向节水提质高效转变，重视节水面积数量向重视工程质量和效益转变。“如果只有工程的完善，没有农艺技术的集成和科学的管理，铺上了喷滴灌管道，水输送到地里也发挥不了效益，实现不了高效，这不是高效节水灌溉！”康绍忠说道。
