一、節水灌溉及相應設備的范圍
國際上很少使用“節水灌溉”這個詞，一般將噴灌、微灌（含滴灌、微噴灌、涌泉灌等）和低壓管道輸水灌溉統稱為壓力管道灌溉，大體上就是國內所說的節水灌溉。
在現階段和今后相當長時期內，根據我國經濟社會和農村生產力發展水平的實際情況，我國的節水灌溉技術體系中，除了噴灌、微灌和低壓管道輸水灌溉三種灌溉方式外，還包括渠道防滲、雨水集蓄利用、抗旱保苗注水灌、改進的地表灌溉等。與之相對應的節水灌溉設備主要包括噴灌設備、微灌設備、低壓管道輸水管材和管件、抗旱保苗注水灌機具、閘管灌設備、波涌灌設備、土地平整機具、用水管理計量儀表和設備、各種監測控制設備，以及大口徑管道安裝、大中型渠道襯砌等現場施工安裝專用機具和設備。
二、我國發展節水灌溉的重要意義
據權威部門估算，我國多年平均降水總量6.23萬億m3，可通過水循環更新的地表水和地下水的多年平均水資源總量為2.83萬億m3。按1997年人口統計，我國人均水資源量2200m3，約為世界平均值的1/4，在世界上排第121位，是全球13個貧水國家之一。預測到2030年我國人口達到16億時，人均水資源量將降低到1760m3，接近世界公認的水資源緊缺國家最低標準水平。水資源短缺，已對我國的經濟社會持續健康發展和生態環境構成了嚴重威脅，成為2020年實現全面小康社會目標所面臨的重大挑戰之一。
20世紀90年代以來，我國農業年均受旱面積達3億畝，平均每年因旱災減產糧食250~300億kg。水資源短缺已嚴重制約著我國農村經濟的發展，是干旱地區農民貧困的重要原因之一。
全國660多個城市中，有400多個城市存在供水不足問題，其中比較嚴重的缺水城市達110個，全國城市缺水總量60億m3，影響工業產值2300多億元。
我國水土流失面積達356萬km2，占國土面積的37%，每年流失的土壤總量達50億t。嚴重的水土流失，導致土地退化、草場沙化、生態惡化，造成河道和湖泊泥沙淤積，加劇了江河下游地區的洪澇災害。
目前，我國農業用水量約為4000億m3，占全國總用水量的68%；其中灌溉用水量為3600~3800億m3，占農業用水量的90%以上。不管是相對于農業用水量還是相對于全國總用水量，農業灌溉用水都是真正的用水大戶。但灌溉效率低下，用水浪費現象相當嚴重。全國灌溉水利用系數和單方水糧食生產率分別為0.43和1.0kg左右，遠遠低于發達國家0.70~0.80和2.0kg以上的水平。
與傳統的大水漫灌相比，采用管道輸水和渠道防滲可節20%~30%，噴灌可節水50%，微灌可節水60%~70%，膜下滴灌可節水80%以上，地下滴灌的節水率更高。除節約灌溉用水外，發展節水灌溉還可以提高土地利用率，減輕勞動強度，提高勞動生產率，并提高作物產量和品質。
隨著我國經濟社會的進一步發展，水資源的戰略性地位日漸重要，發展節水灌溉已經成為緩解我國水資源緊缺矛盾的戰略選擇。發展節水灌溉，不但是保證國家供水安全、糧食安全和經濟社會可持續發展的需要，也是恢復和建設良好生態系統的需要，并有利于調整農業和農村產業結構、增加農民收入、發展現代農業、促進農業機械化和農村水利現代化。
三、國內外節水灌溉發展現狀
1．國內概況
目前，我國耕地面積為19.5億畝，其中有效灌溉面積8.38億畝，占耕地面積的43%。根據《中國水利年鑒2003》的統計數據，截至2002年底，我國農業節水灌溉面積為2.8億畝，占有效灌溉面積的33.4%；其中噴灌和微灌面積3700萬畝，占節水灌溉面積的13.2%，占有效灌溉面積的4.4%；低壓管道輸水灌溉面積6235萬畝，占節水灌溉面積的22.3%；其余為渠道防滲灌溉控制面積，占節水灌溉面積的64.5%。由此可以看出，全國有一半以上的耕地面積沒有灌溉設施，屬于“望天田”；三分之二的有效灌溉面積還在沿用傳統落后的灌溉方法。在節水灌溉面積中，采用現代先進節水灌溉方式的微乎其微，絕大部分只是按低標準初步進行了節水改造，輸水渠道的防滲襯砌率不到30%。因此，不管是相對于國外，還是相對于我國嚴峻的缺水形式，我國的節水灌溉面積尤其是高效節水灌溉面積都存在著巨大的發展空間和潛力。
2 ．國外概況
美國的有效灌溉面積為3.83億畝，不足我國的一半，但噴灌和微灌面積卻占54.4%。以色列的灌溉面積全部采用微灌和噴灌，其中微灌占了一半以上。瑞典、英國、奧地利、德國、法國、丹麥、匈牙利、捷克、羅馬尼亞等國家，噴灌和微灌面積占灌溉面積的比例都達到了80%以上。
近20年來，全世界的微灌面積以平均每年33%的速度增長，總面積已達到5650萬畝。其中以色列、美國、法國、澳大利亞、南非、約旦、塞浦路斯等國微灌面積占灌溉面積的比例超過了5%；美國微灌面積達1575萬畝，占世界總面積的27.9%；近10年間，印度微灌面積增加了3.72倍。我國微灌面積僅占灌溉面積的0.5%左右，已落后于與我國在水資源、人口、土地面積和經濟發展水平等方面相類似的印度。
低壓管道輸水在國外也很受重視，美國有近一半的大型灌區實現了輸水管道化；日本早在20世紀80年代，就有一半以上的新建農田輸水網實現了管道化。在舊灌區改造中，加拿大的伯塔灌區、澳大利亞的倫馬克灌區都將原有的渠系改建為地下輸水管道。
四、國內外節水灌溉發展趨勢
1．田間灌溉方式的發展趨勢
田間灌溉方式的發展趨勢是噴灌和微灌的應用面積將進一步擴大。我國地域遼闊，各地的氣候、土壤、水源等自然條件、作物種植模式和經濟發展水平千差萬別，因此目前推廣的各種節水灌溉方式都有其適用的地區和作物。但從上面的分析可以看出，我國噴灌和微灌面積的數量，以及占灌溉面積的比例都很小，與我國水資源的緊缺形勢和生產力發展水平嚴重不相適應。因此，可以預測，未來我國節水灌溉發展的總體趨勢是，噴灌和微灌等先進節水灌溉技術和設備的應用面積將進一步擴大，而其他簡易節水灌溉方式的發展速度將減緩。
2． 輸水方式的發展趨勢
輸水方式的發展趨勢是逐步實現管道化。灌溉水的輸送方式有三種，即土渠、防滲渠道和管道。國內外的大量實踐證明，近距離土渠輸水的損失為10%~40%，而遠距離土渠輸水的損失甚至高達50%以上。防滲渠道可以減少或避免滲漏損失，但仍然存在蒸發損失，泄露損失也比管道輸水嚴重。根據有關資料對我國目前節水灌溉工程的投資統計，渠道防滲的畝投資為200~400元，而管道輸水為160~300元，前者比后者畝投資高40~100元。另外，與渠道防滲相比，管道輸水還具有使用壽命長、維護費用低、便于管理等優點。因此，在我國未來農業節水灌溉的發展中，應重點發展管道輸水，逐步實現輸水管道化。發展管道輸水，在我國北方井灌區尤其重要。
3 ．低壓節能是噴灌技術的發展方向
隨著世界能源緊張局勢的加劇，石油等燃料價格大幅度增長。近年來，美國、以色列、歐洲各國等都在研制低壓節能型噴頭，用以替代十幾年前廣泛采用的中高壓噴頭。在新建的農業和城市綠地噴灌工程中，普遍采用低壓噴頭；中心支軸式和平移式噴灌機以前都采用旋轉式噴頭，目前幾乎全世界都改為低壓散射式噴頭；絞盤式噴灌機的典型配套形式是配帶單個高壓噴頭的噴頭車，近年來出現了桁架式噴頭車，配帶幾十只低壓散射式噴頭。采用低壓噴頭除了降低能耗，減少運行費用外，還可減少漂移損失，提高灌水均勻性和灌溉水利用率。
4 ．噴灌機組的發展
中心支軸式（也稱圓形）噴灌機受到世界各國的普遍青睞，是近期噴灌機組發展的主要機型之一。與其他噴灌機組相比，中心支軸式噴灌機的主要優點是自動化程度高，運行可靠，操作維護簡單，省工、省時、省力，并易于實現精確施肥、施藥。1997年，美國曾有學者對各種灌溉方式的投資效益做過評價，認為中心支軸式噴灌機的設備購置費和運行費用比地面灌溉還低20%，節省的費用完全可以補償該機組圓形作業時漏灌土地上的損失。美國、加拿大、沙特等人均耕地面積大的國家和地區，一直大量采用該機型。歐洲各國的人均耕地面積較少，其代表機型是絞盤式噴灌機，近年來開始采用該機型。東歐、南美、中東、非洲等地區的一些發展中國家，包括我們的鄰國蒙古，近年來也開始看好這種機型。
5． 滴灌技術和設備發展
滴灌技術和設備發展加速，地下滴灌更具發展潛力。由于滴灌技術的不斷完善和成熟，滴灌設備的價格和工程投資持續下降，近年來滴灌在全世界的應用面積高速增長。與地面滴灌相比，地下滴灌具有一次安裝多年受益、不影響耕種作業、灌溉水利用率極高（有報道認為可達98%）、可節省大量鋪放和回收管道的勞動力等優點，顯示出了廣闊的發展前景。目前，國外的地下滴灌主要用于葡萄、果樹、蔬菜等經濟作物。除這些作物外，近年來我國已開始在棉花、甘蔗等作物上試用。
6． 微灌系統的發展
壓力補償式灌水器是微灌尤其是滴灌灌水器的發展方向。微灌系統工作壓力低，對水源壓力波動和地面高程變化非常敏感。為了保證灌水均勻度，在設計微灌系統時，常常需要增加許多壓力調節裝置，不但設備投資增加，使用維護管理也非常麻煩。近年來，國外的微灌設備制造廠商都非常重視并傾力研制開發壓力補償式灌水器。由于該類灌水器技術復雜，加工精度高，生產難度大，因而價格偏高，使推廣應用受到一定影響。但隨著大規模產業化生產水平的提高，價格隨之下降，該類灌水器將會逐步替代目前我國大量采用的非壓力補償式灌水器。
7． 節水灌溉的發展
提高產業化生產能力，大幅度降低節水灌溉設備造價和工程項目投資，是加快我國節水灌溉發展的前提。我國的大多數農民還比較窮，農業尤其是種植糧食作物的比較效益低，因此必須大幅度降低節水灌溉設備造價和工程項目投資，才能使廣大農民賣得起，用得上。滴灌，曾一度被認為屬于“貴族農業”，不可能用于大田作物。1996年，新疆生產建設兵團剛開始搞棉花滴灌時，以色列某公司的最低報價是每畝投資2500元。經過該兵團多年不懈努力，目前棉花膜下滴灌設備的初始一次性畝投資已降到300元以下，是國外同類產品的1/8，每畝地年成本只需120元左右。據報道，到2003年底，該兵團的滴灌面積已發展到400萬畝，不但節水效果好，經濟效益也非常顯著，引發了干旱半干旱地區農業生產節水、增效雙勝利的一場“革命”。顯而易見，如果不大幅度降低設備造價，滴灌絕不可能在我大面積推開，大上節水灌溉工程項目也只能是一句空話。
總之，提高節水灌溉設備的機械化和自動化水平是未來發展的主要趨勢之一。近年來，許多國家灌溉設備的機械化和自動化水平都在不斷提高。在美國，一些大型農場的中心支軸式噴灌機群配備有氣象站、遙控監視系統和智能系統，實現全天候無人自動作業。一些國家的花卉、蔬菜等經濟作物以及園林綠地灌溉，已經實現中央計算機全過程自動控制。但是，針對我國的實際情況，只宜進行這方面的研究探索和示范，目前尚不宜大面積推廣應用。
五、影響我國節水灌溉發展的主要因素
1 ．支持力度不夠
國家、各級政府和有關部門對節水灌溉發展的支持力度不夠。一是對農業節水灌溉項目建設的投入不足。灌溉設施是農田水利建設的重要組成部分，但多少年來，政府和有關部門只重視開源和新建灌區工程的建設，而把末級渠系和田間配套設施基本上推給了農民。我國的農民還比較窮，種糧的比較效益低，農民無力購買節水灌溉設備。二是對節水灌溉設備企業缺少政策和資金支持。節水灌溉設備季節性強，企業流動資金大，目前政府尚未將節水灌溉設備列入涉農物資范圍，生產企業還不能在稅收、貸款等方面享受相關的優惠政策。
2． 缺乏自主創新能力
除少數企業外，絕大多數節水灌溉設備生產企業沒有自主創新能力，只是簡單的仿制。例如，水利部門從奧地利引進生產線生產的ZY系列金屬搖臂式噴頭，全國一度曾有不少于20家企業仿制，就連該系列噴頭的一個明顯缺陷也原封不動的“繼承”了下來。又如浙江沿海地區的幾家噴頭制造企業，原來是給國外訂單加工，后來轉向國內市場，雖然產品質量較好，但企業對產品的性能和用途知之甚少，自然也就談不上改進和創新。另外，從原廠分化出來的輕小型噴灌機和人工拆移管道式噴灌系統生產企業，基本上也都是利用原廠的技術和銷售渠道，產品多少年一貫制。
3． 適當引進國外產品
盲目引進，某些產品不符合我國國情。在我國節水灌溉及其設備制造業發展過程中，適當引進一些國外產品，對其進行消化、吸收和再創新，會對行業發展和整體水平的提高起到一定的推進作用。但某些產品的引進具有盲目性，不但花費了大量外匯，也挫傷了農民發展節水灌溉的積極性。絞盤式噴灌機是歐洲國家的主要機型之一，其配置和作業方式充分考慮了當地的農場規模和農民保有的拖拉機狀況。我國先后引進了3000多臺，加上國內仿制生產的，保有量已達5000臺左右，但大約有一半以上擱置不用。其原因一是該噴灌機與我國的農業經營規模、田塊大小、水井涌水量和耕作習慣不符，二是與我國廣大農民保有的拖拉機不配套，并缺少合適的配套水泵。
4． 應做到節水灌溉模式及設備的有機結合
農業區劃和農田規劃中未充分考慮與相應節水灌溉模式及設備的有機結合。在歐洲，大多數國家農田的基本單元為400×400m，相對應的灌溉設備是人工拆移管道式噴灌系統和絞盤式噴灌機。由于農田規劃和灌溉設備之間互相協調，使灌溉工程的設計，灌溉設備的選購、使用、維護和更新等都變得非常簡單，也有利于降低灌溉系統的一次性投資和運行費用。目前，我國的農業區劃和農田規劃主要考慮防護林網和傳統的地表灌溉方式，在一定程度上影響了噴灌、微灌等先進節水灌溉方式的推廣應用。
5 ．未建立完善的服務體系
節水灌溉設備制造企業的生產和銷售“兩張皮”，絕大多數企業沒有建立完善的售前售后服務體系。美國、以色列等國家的灌溉設備公司之所以能在我國取得成功，很重要的一條就是他們都有一支實力強大的銷售服務隊伍和一套完善的技術支撐體系。他們的銷售服務隊伍中不但有設備專家，也有灌溉專家和農藝專家。膜下滴灌之所以能在新疆生產建設兵團大面積推廣應用，也與新疆天業等公司完善的全程服務密不可分。但目前行業內的絕大多數企業生產和銷售“兩張皮”，他們的銷售人員還只是在“賣東西”，而不是提供配套成龍的設備、技術和服務。
6 ．灌溉用水管理體制和政策不完善
灌溉用水管理體制和政策不完善，缺乏節約用水激勵機制。目前，我國的灌區沒有經營管理自主權，灌區的收入來源主要依靠收取水費。在單方水費價格固定的條件下，灌區收取水費的多寡取決于供水量的多少。一些灌區為了自身的利益，甚至鼓勵用戶多用水；有的灌區節約了水，但被無償地調給了其他部門，無利可圖。另外，許多灌區按灌溉面積收取水費，農民節約用水不能在經濟上得到補償，認為購買節水灌溉設備是白花錢。這樣一來，不管是管理部門還是用水戶，都缺乏節約用水的積極性。
到目前為止，絕大多數節水灌溉設備生產企業的產品也還都是大路貨，一些技術含量高、生產難度大的關鍵產品還依賴進口，另有相當一部分符合我國國情的產品尚未開發研制或批量生產。
六幾點政策建議
1 ．提高水價，補取結合，激勵農民搞節水灌溉積極性
“從2005年起，選擇部分地區開展對農民購買節水設備實行補貼的試點”。這無疑會對我國節水灌溉的發展產生極大地推進作用。但采取什么樣的方式向農民發放補貼，值得探討。
根據黨中央、國務院提出的“多予少取”惠農方針，建議采取“提高水價，補取結合”的方法解決這一問題。即適當提高灌溉用水價格，并根據該價格按實際用水量收取水費，同時由國家向農民發放灌溉用水補貼。補貼費用的高低，以當地采用常規灌溉方式的灌溉定額為度。節約用水者，補貼費會有少量剩余；用水浪費者，則需要自己多掏腰包。以此激勵農民購買節水灌溉設備、興建節水灌溉設施的積極性，逐步形成良性循環，促進我國節水灌溉的健康發展。
2 ．實施節水灌溉
人們提到農業機械化時，總是講機耕、機播、機收和機保（植保）面積達到了多高水平，而很少提到機灌面積。實施節水灌溉，尤其是采用各種噴灌機，不僅僅能節約灌溉用水，同等重要的是可大幅度減輕勞動強度，提高農業勞動生產率。因此，搞節水灌溉項目時，不宜只單純追求節水效益，而應將其提高到實現農業機械化和現代化的高度來認識。建議將各地的機械化灌溉面積，列入實現農業機械化水平的評價指標之一，以此促進噴灌、微灌等先進節水灌溉技術的發展。
3 ．節水灌溉項目
上節水灌溉項目時，一些地方要么是政府撒手不管，要么是由政府全面負責，一包到底。這樣做的結果是，如果政府撒手不管，我國的農民還比較窮，農業的效益比較低，節水灌溉項目搞不起來；如果全由政府包攬，農民對灌溉設施不愛惜，管理不善，搞起來的項目發揮不了應有作用。建議節水灌溉工程借用公路建設的分級負責模式，即水源工程、泵站、輸水管線等工程投資由各級政府承擔，負責將水輸送到田頭，而田間的節水灌溉設備由農民出資購買，政府給予適當補貼。
4 ．優惠政策
2001年，原國家經貿委、國家稅務總局聯合制定并發布了第一批《當前國家鼓勵發展的節水設備（產品）目錄》。按照財政部、國家稅務總局《關于印發〈技術改造國產設備投資抵免企業所得稅暫行辦法〉的通知》的規定，企業技術改造項目凡使用目錄中的國產設備，將享受投資抵免企業所得稅的優惠政策；國家經貿委將在技術開發和技術改造項目中，重點支持開發、研制、生產和使用列入目錄的設備（產品），并對符合條件的國家重點項目給予貼息支持或適當補助；使用財政性資金進行的建設項目或政府采購，將優先選用符合要求的目錄中的設備（產品）。建議盡快將節水灌溉設備列入該目錄，享受相應的鼓勵和扶持政策。
目前，國內節水灌溉設備制造企業的規模都比較小，但在市場競爭方面，面對的卻是實力強大的國外公司。在這種情況下，國內企業應樹立憂患意識，實行跨部門、跨地區、跨所有制形式的聯合，吸納利用社會資金，逐步在全國形成4~6個行業集團，增強在國際市場的競爭實力。
