吴文勇，龚时宏，李久生，白美健，王建东，栗岩峰，赵伟霞，章少辉

（中国水利水电科学研究院水利所，北京 100048）

1 研究背景

我国是农业大国，灌溉面积位居世界第一，以6%的水资源、9%的耕地养活了全世界21%的人口，灌溉农业生产了75%的粮食和90%的经济作物。农业用水占总用水量的比例在60%以上，一般年份缺水300亿m3，农业低效用水导致地表水过度开发、地下水超采、肥料严重淋失且水肥效率低下等突出问题，农业水肥利用率主要指标仅相当于国际先进水平的60%～70%。大力发展节水灌溉成为贯彻落实“节水优先”治水方针、实现高质量发展和生态文明的重大战略举措。喷灌、微灌和精细地面灌溉作为现代灌溉技术的主要形式，在我国的应用已有四十余年历史，尤其近10余年间，在持续增加的财政投入和土地流转政策的直接推动下，现代灌溉技术进入快速发展时期，2018年全国水利发展统计公报数据显示［1］，我国节水灌溉工程面积达36125千hm2，占耕地灌溉面积的53%，其中喷灌和微灌面积11338千hm2，微灌面积世界排名第一，喷灌面积世界排名第三（CNCID，2016）［2］。随着节水灌溉面积的快速增加，我国灌溉工程装备不断提升与管理水平相对滞后的矛盾日益凸显，水肥利用率低以及由此引发的农田生态环境问题也日趋严重。我国是化肥使用大国，2018年全国农用化肥施用量（折纯量）5653万t，农作物亩均化肥施用量21.9 kg，是美国的2.6倍，欧盟的2.5倍［3］。面对现代灌溉农业集约化和精量化的发展趋势，深入研究现代灌溉水肥调控原理，突破农田水肥管理中的关键技术难题，是进一步提升我国灌溉技术应用水平、推动农业生产方式转变的关键举措。……