中新网北京11月2日电 (记者 孙自法)随着全球变暖加剧，高温和干旱正给粮食生产带来日益严峻的挑战。灌溉是农业应对气候变化最为关键的手段之一，在此背景下，投资灌溉水利应如何兼顾节水与粮食安全备受关注。

　　记者11月2日从中国科学院大气物理研究所获悉，该所张天一研究员最近联合中外合作者，基于中国玉米、小麦和水稻三大主粮作物相关数据及对比实验，研究提出兼顾农业节水、粮食安全和投资回报的差异化灌溉投资的最优中国路径。

　　聚焦三大主粮作物

　　这项气候变化背景下粮食安全研究重要成果，由中国科学院大气物理研究所、河海大学、厦门大学、北京大学、中国人民大学、中国农业大学和美国马里兰大学、耶鲁大学等科研同行合作完成，相关论文以“将灌溉技术升级与针对性扩展相结合，可实现中国节水且气候韧性的谷物生产”为题，近日在国际专业学术期刊《自然-食物》(Nature Food)上线发表。

　　论文第一作者和共同通讯作者张天一研究员介绍，本项研究整合了42190条县级农业统计数据、3576份农户社会经济调研数据以及2230个灌溉技术对比试验，聚焦中国玉米、小麦和水稻三大主粮作物，在系统评估不同灌溉节水技术发展趋势的基础上，将技术升级与新增灌溉面积纳入统一的投资优化框架，提出了兼顾农业节水、粮食安全和投资回报的差异化灌溉投资路径。

　　农户调研数据显示，中国农业灌溉在过去十多年间已经历了一场技术转型。2010年，土渠输水和大水漫灌仍十分普遍；到2022年，这些低效灌溉方式已明显减少，各类节水技术的使用比例持续攀升，但不同作物、不同区域之间的技术转型进程差异显著。

　　研究提出新的思路

　　论文共同通讯作者、河海大学王金霞教授指出，灌溉节水技术升级改造一直是中国农田水利投资的重要组成部分。此次研究利用大规模农户调查数据，对不同灌溉技术进行了分作物、分区域的量化评估。按照现有灌溉节水技术的更新速度，到2030年三大主粮作物亩均灌溉用水预计仅能降低9.4%–16.0%，与《全国农业可持续发展规划(2015–2030年)》提出的25.5%节水目标仍存在明显差距。

　　研究团队在分析未来变化趋势时发现，虽然在现有灌溉面积上全面部署最高效的灌溉技术可以超额完成节水目标，但未来气候变化对作物单产的负面影响十分显著，仅依靠灌溉技术升级所带来的效果，难以抵消气候变化造成的潜在产量损失，影响中国粮食安全。

　　基于此，研究团队提出新的思路：先在现有灌溉面积上提高用水效率，再在水资源约束允许的范围内，将节约出来的“水资源空间”用于部分雨养农田的灌溉改造，以应对未来气候变化的负面影响，作为一种规划层面上的资源配置方案。

　　进一步的投资组合分析显示：在新增灌溉面积方面，玉米适宜采用较先进的灌溉技术并适度扩大灌溉面积；小麦和水稻对新增灌溉面积的需求相对较小，在新增灌溉面积上采用中等效率的节水灌溉技术，即可在保障未来气候变化下粮食安全的同时，达成节水政策目标，并实现投资回报最大化。

　　未来仍需协同推进

　　“政策制定者真正需要回答的问题是：哪些作物需要灌溉、哪些地区应该新增灌溉面积、新增多少，以及应该采用什么技术，经济可行性如何等。”张天一认为，过去的研究往往重点关注未来灌溉面积的变化，但较难精细刻画灌溉技术以及存量与新增灌溉面积之间的差异。本项研究通过整合多源数据并构建新的分析框架，希望为这些具体的投资决策提供更加可操作的科学依据。

　　研究团队同时强调，灌溉并非应对未来气候变化，保障粮食安全的唯一手段。农业生产还受到品种选育、栽培管理、土地经营规模等多方面因素的影响。因此，未来仍需将灌溉投资与抗逆品种选育、气候韧性栽培管理、高标准农田建设等措施协同推进。

　　论文共同通讯作者、厦门大学陈煌博士表示，这次研究采用的三个独立数据源来自不同的学科和调研路径，其模型能较好地反映过去十余年中国农业灌溉用水下降和灌溉生产力提升的演变过程。未来研究还将进一步纳入农田规模化、农产品价格变化等农业政策和经济因素，以进一步完善对农业灌溉投资的综合评估。(完)