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生物节水现状、趋势与对策

时间:2006-05-25 19:11来源:http://www.cas.cn/ 作者: 点击:
生物节水现状、趋势与对策  中国科学院网站 嘉宾:Bill Davies 澳大利亚技术科学和工程院院士       Jean-Marcel Ribaut 欧盟水分利用效率项目负责人       Neil C. 

生物节水现状、趋势与对策 

中国科学院网站

嘉宾:Bill Davies 澳大利亚技术科学和工程院院士
      Jean-Marcel Ribaut 欧盟水分利用效率项目负责人
      Neil C. Turner 英国《植物实验》杂志主编
      Roberto Tuberosa 作物抗旱性适应的物种挑战计划项目负责人
      山仑    节水农业专家、中国工程院院士
      张正斌  本次会议发起人、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员
      张建华  本次会议秘书长、香港浸会大学教授


策  划:李存富 中国科学院网站主编
主持人:段  煦 中国科学院网站编辑


    主持人:各位网友晚上好,由中国科学院主办、国家自然科学基金委员会、中国工程院、河北省人民政府协办的“国际生物节水理论与实践大会”昨天在北京友谊宾馆开幕,200余名中外专家出席了本次会议,并在会上作了相关学术交流。值此机会,中国科学院网站“科学在线”节目组特将本届大会的代表——澳大利亚技术科学和工程院院士Bill Davies、欧盟水分利用效率项目负责人Jean-Marcel Ribaut、英国《植物实验》杂志主编Neil C. Turner、作物抗旱性适应的物种挑战计划项目负责人Roberto Tuberosa和我国著名节水农业专家山仑院士、香港浸会大学教授、本次大会秘书长张建华先生和本次会议的发起人张正斌研究员邀请到我们的直播厅,与亲爱的网友朋友们交流,人与水相互和谐的问题。
    我们知道,“水危机”是人类21世纪所面临的重要问题之一,它关系到我们人类的前途和命运。尽管我们的地球有3/4的面积被水所覆盖,但是缺水依然时刻威胁着我们人类以及各种陆地生物的生存。现在能否请在场的专家先概括地为我们的网友讲一讲,世界性的水危机与人类社会赖以维持的粮食、经济、生态安全之间目前所维持的是一个什么样的状况?

    Neil C. Turner:根据国际水管理研究机构的报告,水危机是20世纪面临最大的一个问题,因为很多地方面临缺水的问题,水资源是人类面临很大的问题。大概有1/3的人类有严重的缺水问题,还有1/3的人类虽然没有那么严重的缺水问题,但是在他们国家某些地方是有缺水的问题,而且这个缺水的问题也更严重。在许多缺水的地区,农业用了超过70%的水用于灌溉,生产食物。目前的情况是这样,但是我们还要想到,将来还有工业用水,人类生活用水,一些生态需水,都会使这个问题加剧。在澳大利亚,水目前来说已经受到政府的控制,他们是用市场的办法来控制人们的用水,你需要付费才能得到用水的权利。除了他们要花钱买用水权以外,澳大利亚政府做的第二个事情,他们保证了生态用水,保证了生态用水的需要。当然在中国,我相信你们的压力比我们更大,因为你们有这么多的人口。农业生产用水,还有工业用水的问题,生物用水的问题,生态用水的问题,你们国家的山仑教授讲到,目前中国政府试图要减少农业用水,而且从目前来看已经减少了一定的农业用水,按照这个形势发展下去,可以预见,将来农业用水占的比例还要下降,当然我们这次会议的重要讨论问题之一就是如何减少农业用水,提高水分利用效率。

    Bill Davies:我再评论一下关于水资源短缺在环境方面的影响。我知道在你们中国西北地区缺水严重,我也知道你们做了一些工作,关于水对环境的影响是多么的巨大。我举个例子,甘肃民勤绿洲的问题,水危机已经危及到人们的生存。我知道这个问题发生在你们一个很重要的地方,这个地方过去50年来的资料已经表明,虽然气侯变化也有影响,但是最重要的影响是人类活动所造成的,对这个地方的环境已经造成极大的影响。我知道,这个民勤绿洲现在正在消失,面积正在变小,如果这个民勤绿洲消失的话,这会加剧中国西北部的沙漠化问题。如果沙漠化继续加剧的话,会对当地老百姓的生活,对当地经济的发展,对中国的整个环境产生一个巨大的影响,这是很值得大家重视的一个例子。

    主持人:其他专家有何见解?


节水农业专家、中国工程院院士山仑

    山仑:除了水资源短缺的危机之外,水污染状况也必须要重视的。

    主持人:说到农业,无论从哪个国家的情况来说,都是一个“用水大户”,能否请专家讲一讲,目前全球各国农业所面临的水问题是一个什么样问题,出路何在。

    Jean-Marcel Ribaut:这当然是一个很严重的问题,以前因为是一些靠近赤道南面的国家才有这样的问题。最近十年,北半球靠北的一些国家都有这样的问题。就像比如说举个例子说,像在法国在2003年产生了严重的干旱问题。在那次干旱中,法国所有人都是一个输家,都受到很大的影响。由于要保证城市用水,灌溉用水极大的减少了,结果造成了很大的农作物减产。作为一个直接的后果,这次2003年法国大干旱,有几千人死亡,特别是老年人,还有一些小孩,他们身体状况本来不是很好,好多人身体健康受到影响,因为缺水,同时也因为高温所是引起死亡的主要原因,都归结到干旱缺水的原因。因为干旱缺水,在南方国家举个例子,像墨西哥也有严重的干旱问题,像墨西哥城外面,是一个玉米种植的主产区,由于过分用水,他们地下水位每年要下降一米。一方面,这主要因为墨西哥城是世界上一个超级大都市,用水量巨大,另外农业竞争,农业也要用大量的水,造成水资源很快被消耗掉。如果我们讲到将来如果如何应对水危机的问题,可能有的时候不是很现实。将来我们可以计划农业上用水可以减少,但实际上很难来计划这个事情。但是有一点我们可以试图要做的事情,我们可以用同样量的水,可以生产更多的粮食,也许这个是更加可行的措施。我们可以从植物遗传育种方面看到一些成就,向这个方向努力,同时,我们看到水管理方面也有很好的苗头。我们也许能够找到一个比较好的平衡,这就是水的管理以及水作为农业生产的一个需要,二者之间的一个平衡。


澳大利亚技术科学和工程院院士Bill Davies

    Neil C. Turner:有一个问题,随着水越来越贵,水价越来越高,他们有可能在农业上产生的影响,他们会种少量的耗水严重的这些作物,而趋向于做经济价值比较高的作物,就是水的成本,一个很好的例子,澳大利亚种植一些葡萄酿酒,经济价值比较高,用水比较少。

    Roberto Tuberosa:讲到水权的问题,水的价值的问题,这个问题在不同的国家可能会产生不同的后果。我想在这个方面,要给两点评论,第一点评论,比如说我们举个例子,比如说在印度的西北部有一个地方,叫古氏瓦,他们那个地方地下水位从地下30米已经下降到了400米。这种情况的发生,也归因于由于能量、特别是电力很便宜,抽水和灌溉技术也得到了提高,能够从这么深的地方取到水,不需要花太大的代价就能取到。所以从长远来说,地方政府就要考虑到,你到底要想用多少水,你将来要留多少水。第二个问题我想评论,将来水有一个竞争,人类的生活需水和农业用水竞争肯定会发生,而且越来越严重,我们看来农业用水肯定是输家,农业用水肯定是要下降的。
    Jean-Marcel Ribaut:我想评论一下刚才听了讲的一个问题,随着水资源的短缺,农业可能会从一些种植高耗水的,经济价值比较低的作物,改种经济价值比较高的作物,这个情况发生的话,可能对食物的安全产生一个问题,这个问题像在北方的一些国家,特别是在这些发达国家,他们为了鼓励生产食物和粮食,他们可能要提供补贴,这样一来就会把世界的谷物价格提高,这就会增加穷国粮食生产成本。粮食市场价格会提高,因为生产粮食少了。

    主持人:粮食的经济价值就提高了。

    张建华:因为从改种粮食到价值高的经济作物,可能粮食面积就会下降,发达国家要补贴农业,因此,要把粮食价格提高上去,但这样可能会带来很多问题,这些问题都是由于水资源短缺引起的,因此,节水是一个很重要的问题。   

    主持人:说到粮食作物,种植旱地作物,在我国的古代叫做“靠天吃饭”,但我们如今所面临的全球性的环境变化,是否还允许我们“靠天吃饭”,旱地作物种植的发展方向何在?

    Neil C. Turner:我想在这个方面强调一下,过去50年,我们开垦的耕地都在增加,我们的灌溉面积也在增加,这个情况将来肯定会逆转,我们将来会看到灌溉面积会下降,靠天吃饭的种植面积也会下降,因为我们需要考虑生态用水这个问题在里面。所以至少从我们澳大利亚来看,这个趋势会变下去,灌溉面积会变小,种植面积会变小。我们都认识到,全球环境的变化对一些亚热带地区和地中海气侯地区可能会影响最大,因为他们那里天气热,全球变化导致他们那里的雨量会更小;亚热带和地中海地区水量会变小,会造成作物种植面积下降。在温带的地方雨水也许会有增多趋向,所以对中国来说,也许我们可以预测,在中国南方一些地区,可能雨量会变少,农作物生产会受到影响。可能在相应的在中国北方一些冷凉的地区,雨水可能会变多,不会产生很大的影响。因为中国北方大部分是干旱地区,当然我们希望出现这种情况。
    所以,我们从刚才那些讨论里面看到,将来我们在非灌溉农业的发展方面,就是靠天吃饭的农业,可能作用会更大,因为随着可用水的变少。我们在这个方面可以要探讨的就是,下面还要讲到这个问题,我们要怎样发展靠天吃饭农业,我们通常一个说法叫雨养农业,雨水养农业,我们需要提高雨养农业的生产力,提高雨养农业的产量。

    山仑:我觉得灌溉农业,旱地农业,在可预见的将来会长期并存,这是一个问题。再一个是旱地农业和灌溉农业,它是互通的,是一个连续系统,不是孤立的,所以未来就中国的情况来讲,灌溉用水量可能减小,甚至有相当幅度的减小,但是不等于灌溉面积要减小。因为现在我们国家每亩平均灌溉一般是400立方米水,减到一半是可能的。我只所以说是连续系统,因为现在要不就是提灌溉农业,要不就是提旱地农业,实际上应该中间还有其他的有限灌溉农业。在美国中西部,已经长期实行这种有限灌溉农业。以前这个地区地下水长期下降,他们的灌溉量现在大概是150毫米左右这个量,等于我们每亩灌溉100方,因此叫有限灌溉。在咱们国家的西北地区,通过采用雨水集流进行补充灌溉,灌溉量明显减少,因此发展节水灌溉科学技术很有发展前途。

    网友提问:说到中国的粮食和水资源问题,中国目前的粮食情况是北粮南运,这与中国水资源分布情况是相反的。水资源方面我们经常听一个词叫南水北调,如何针对中国南北方的实际情况,进行生物节水的开发,请问各位专家有什么提议?

    Bill Davies:我想这是一个很复杂的问题,可能不光影响到生物节水的问题,可能还有工程调水,工程节水在里面。在欧洲也有这样的问题,就是水资源多少分布和粮食生产能力高低不一定在同一个地方,粮食也经常有长距离的运输问题。当然我们也要考虑,在节水农业发展的将来,粮食在有水的地方种植,在有水的地方消耗水资源,尽量少的进行粮食运输,应该是比较理想的,这个问题是一个比较复杂的问题。当然我们这样说是一个很简单化的回答,因为我们要想到这个世界在变,环境也在变,这些问题将来会遇到更多的挑战。

    山仑:这确实是一个大问题,中国一些专家已提到这方面的问题,南方水多,南方产粮少,北粮南调,只有一个办法,在南方发展水利事业,加强南方粮食生产的进程,因素确实是十分复杂。

    Neil C. Turner:实际上我们澳大利亚也有这样的问题,就是水资源比较缺乏,但是我们并不是想搞大的调水工程。那么我们遇到的问题,我们也有人研究,能不能长距离调水,但是最后澳大利亚政府发现,这个成本太高,饮用水这样做成本都太高,没有经济的可行性。所以最后的结果是,还是运输粮食比较简单,而运输水是比较困难的。


欧盟水分利用效率项目负责人Jean-Marcel Ribaut

    Roberto Tuberosa:我也想评论一下这个问题,因为我也觉得不同的作物耗水量很大,我听到在中国正常生产一公斤水稻要花1500公斤水。咖啡也是个耗水极大的作物,生产一公斤咖啡,他们要1.5-2万升水才能生产一公斤咖啡。所以我们从这个角度来说,有的时候我们确实运输食物是简单的办法,而运输水比较困难。我也觉得,在中国搞南水北调好像在经济上可能会遇到一定的困难。你们已经造了三峡大坝这样巨大的水利工程,耗资如此巨大,再耗巨资进行南水北调,我觉得这个成本会相当相当高。

    张正斌:我补充一句,他说这个问题,运粮食比运水更好,说明在南方应该多产粮,南方应该发展超高产作物,例如培育和种植超级稻,用同样的水,生产更多的粮食。

    主持人:我想南水北调是不是因为我们南方水多,而耕地少,而北方是水少耕地多的缘故,因此我们调水而不调粮。

    张建华:对这个问题我也可以讲一些情况,当然我们中国南方是水多,耕地少,山地多;北方比较平,耕地比较多,但是水少。这方面在任何时候都要考虑成本的问题,我们国家公布的数字说南水北调要花两千多亿,我们一年调十亿还是二十亿方水到北方,我们算一下这个成本是一个很巨大的成本。我个人觉得,他们说2008年之前要把水送到北京要开奥运会,我也认为是一个非常巨大的问题,花这么多钱,调了这么少的水,我个人觉得这可能是一个很困难的问题。我们国家应该考虑在北方,限制大城市的进一步开发,政治、经济也好,中心可以向南移,一些工业可以向南移。北方水价提高一点,利用提高水价来节水。我还知道一个例子,我国山西省太原市,十几年前的时候预计,太原用水量在十年之内好像是要增加一倍,后来他们决定从黄河调水,花了一百几十亿人民币,搞了一个黄河调水工程到太原市,后来发现这个计划不是一个很好的计划,完全计划不周的计划,为什么?第一,太原市城市的用水在下降,而不是在提高,主要因为水价的提高。群众已经有了节水意识;第二个问题,这个水从黄河调来以后,水价特别贵,十块钱买一吨水,有水没有人买,这个工程一百几十亿等于是耗资巨大,不发挥效益的这么一个工程,我们还想这个工程还耗费大量的土地和人力,不光光花了钱,好多珍贵的土地因为调水工程被占用。我们在调水的过程中,我们一定要进行详细的计划,一定要精确的计划,我们钱需要多少,成本效益,一定要好好考虑。

    山仑:我补充一点,调水是另外一个事情,刚才网友提的问题,主要是指南方为什么不大力发展粮食生产,有两个因素,一个因素是,过去灌溉工程事业主要是在北方,因为北方大部分是干旱半干旱地区,对南方农田水利事业的发展重视程度不够,今后应该加强,也应该包括小型水利工程建设。再一个是经济利益的驱动,种粮价格低,所以很多经济发达的省份他不种粮,粮食面积压的很厉害,而改种经济作物或改作他用,今后可能要改变这个情况。

    张建华:南方劳动力成本高于北方,这可能是南方农业发展面临的问题。

    Neil C. Turner:在南水北调的时候,我们一定要想到持续性发展的问题,这样的工程是不是符合持续性发展这个理念,特别是持续性经济发展,持续性农业发展。

    主持人:这方面的问题可能不见得仅仅是一个工程成败的问题,可能与很多问题有关。

    张建华:对,也可能会影响到我们将来的环境跟将来的农业现状。

    网友提问:目前全世界,尤其是水资源匮乏国家都在提倡“节水农业”,请问各位专家,在你们眼里什么是“节水农业”,它未来的发展如何?

    山仑:节水农业一般是这么理解的,就是说在充分利用自然降水的基础上,高效利用灌溉水的农业。它的一个近期目标就是通过提高水的利用率和利用效率来大量节约灌溉用水。


英国《植物实验》杂志主编Neil C. Turner

    Bill Davies:我想评论一下,当然我们节水农业一直就是说用少量的水生产同样的食物这是我们的目标,称为"节水农业"。这个问题有两方面的要求,一方面是生物节水,就是农业本身要节水;另外一方面,有一个工程节水的问题在里面。刚才我们讲到,从植物的遗传角度和生产的角度来讲,农业要节水,我们都讲了很多,同时我个人也觉得,在工程方面其实也有很大的潜力可以挖,比如说现在好多灌溉用水,用水的过程当中损失很大,很少水真正到灌溉田里面,送到作物那儿去,这里面还是有潜力的。

    Roberto Tuberosa:我也想补充一下,根据联合国粮农组织的一个报告,在地中海国家地区,只有45%送到田里面去,55%在运输的过程当中都已经渗漏到运输过程中去了。

    山仑:中国现在把节水农业理解成三种形式,一种就是节水灌溉,指的是灌溉农业。第二种,指的是我说的有限灌溉农业,用少量的水,这个意见在我们国家也是比较一致的。第三个是旱作农业。我们理解,不管灌溉农业,旱作农业,都是要求利用同样的水量生产更多的产品。为什么把旱作农业纳入节水农业范畴?因为旱作高产了,就可以减少对灌溉的依赖。现在有一些人提旱作节水农业,这个提法不准确,旱作不是直接节水,而要充分利用降水,利用好了以后,就减少灌溉水量了。

    张正斌:刚才讲在中国半湿润地区,举个例子,山东莱州地区,旱地小麦已经有小面积可以亩产1000斤。

    山仑:山东省旱地小麦最高亩产量605公斤。

    主持人:是试验田还是大田。

    山仑:是在示范田。

    张正斌:说明旱地农业方面还有很大的潜力可挖,特别是通过遗传育种培育抗旱、节水高产高水分利用效率的品种有很大的潜力可以挖掘。

    主持人:本次会议的名称叫“国际生物节水理论与实践大会”,那到底什么是“生物节水”?它在节水农业中的地位如何?

    Bill Davies:我的理解有两方面,一方面我们好多同事都讲到,通过遗传改良办法提高作物用水的效益,选育和栽培抗旱节水高产品种,这是一个方面。当然从我个人的研究和我的理解,还有另外一个意思,可以通过节水灌溉的办法来让作物挖掘这方面的潜力,让作物能够少用一点水,生产同样多的粮食。节水灌溉这个概念和方法已经在好多国家都有研究,包括在中国西北部地区,我知道你们也做了这方面的工作。我的意思要讲节水农业灌溉的问题,在好多地方我们的研究都已经表明,节水灌溉,使灌溉水的利用效率会增加一倍,当然我们在这方面从研究来说,我们要去研究,试图理解关于灌溉水效率能够提高一倍的话,节水的方法对植物本身产生什么样的影响,各方面对植物产生的影响我们要去研究。我们研究到一些很有趣的现象,在使用新的节水灌溉技术的时候,一个好的现象是,我们看到的是在节水灌溉条件下,根系反而是长的多了,比重变大了;同时,我们看到一个负面方面的效果,比如说叶片变少了和变小了,叶片的面积减少了,根系反而比例变大了。当然我们要研究这些对植物各方面的影响,对我们有没有什么好处,比如说看你所需要收获的植物是哪一个部分,它会受到节水灌溉的影响,所以有的时候,这个影响可能是正面的。当然我们在做这方面研究的时候,植物对节水灌溉的反应越来越多,我们就有更大的机会利用目前发展比较快的,像生物技术,遗传改良这方面的技术,我们引用这些技术来帮助我们克服这方面碰到的一些问题,我们觉得这次开会把这方面很好的进展都介绍给大家,我们可以引用这些新的技术,来解决我们在节水灌溉当中所遇到的一些新的问题。

    山仑:我对生物节水问题的理解,生物节水和国际上植物高效用水的提发一致,又不完全一样,生物节水不是一个单纯的科学用语,而是有一个很明确的应用目标,我们国家十一五科技规划里面,明确提出了生物节水这一技术方向。生物节水的含义,我觉得主要指提高不同层次水分利用效率,另外,也包含了某些植物的抗旱特性,如果这种植物它能抗旱,但是它高耗水,这也不可取,它抗旱但低产,也不可取。从生物节水这个概念出发,目前在中国,它的研究范围可以理解成这三个方面,一个是一般说的生理调控,再一个就是群体利用,利用农业结构的调整轮作的特性,根据作物本身的需水规律来确定农业怎么布局,怎么发展,这个与生物节水也有关系。第三种就是目前的热门了,大家可能集中在这儿,高水分利用效率和高耐旱性的品种培育,应该说这是一个核心目标。

    Jean-Marcel Ribaut:我想讲的这个问题,在国际上已经开始很重视这个问题,比如说,我们现在有一个很大的国际项目,就是怎么样用同样的水产出的更多的谷物粮食,有一个项目叫CGRAR,是国际性的协作项目。比如说在CGRAR有一个项目叫物种挑战计划项目(GCP),就是这个项目里面其中一个最重要的研究方面,就是要去研究一些作物天然存在的遗传多样性,研究遗传多样性以后,我们下一步就可以利用生物技术和遗传改良的方法,来利用已经有的遗传资源,来改良我们的作物,使它更加抗旱。有一些例子,比如说我们研究了小麦的一些野生资源,在这里面我们发现了一些很有趣的遗传资源可以得到利用。利用这些资源,我们可以用少量的水会产生多的小麦产量。比如说我们在这方面有个成就,我们在墨西哥育搞成了一个新的品种,叫合成小麦品种,它在墨西哥已经推广种植了,它只要有一次性灌溉,就能够达到每公顷三到四吨的产量。第二个例子,当我们面对这样的挑战,怎样用有限的水资源去看作物对水少的时候反应怎么样,比如说在玉米上面,我们找到一个基因,叫"拉腾特",意思是睡觉的意思。发现玉米上面有这个基因,作物他可以在好多天,甚至更长的时间里面,也不需要用多少水,维持一个特别低的一个代谢,来渡过这个干旱危机。有一些科学家认为它可能对干旱是一个很有用的基因。在农业上发现这个基因也不一定是他们所需要的,因为在农业上,需要植物长得快一点,而不是停在那儿。在这方面一些很有趣的基因需要我们进一步了解,比如说他发现在玉米上面有一个基因,他们也发现有些作物,他的吐丝期比较短,种子结实率比较低,玉米吐丝是授粉的关键。他们也发现,实际上你需要是让它吐丝期长,能够帮助玉米授粉,提高它的结实率。以我们讲,生物技术也许能够做到这样,认为的来增加它吐丝期的时间长度,也许这是我们可以做的遗传改良的一个方向,可以帮助它提高结实率,以进一步提高玉米在干旱条件下的产量。

    主持人:听了几位专家的介绍,是不是生物节水可以这样概括,一个是减少作物本身的用水量,一个是减少种植过程中的用水量,可以这样概括吗?

    山仑:在生物节水的应用过程中和灌溉水的运输过程用水量也有一定关系,不是唯一的。

    Neil C. Turner:这两个意思都有,也不能排斥一方。

    山仑:减少作物本身的耗水量,是减少作物用水量办法措施之一。

    主持人:除了生物节水外,在本次会议上,这样一些名词,如农艺节水、工程节水备受瞩目,它们所指什么,这与生物节水有何关系?


作物抗旱性适应的物种挑战计划项目负责人Roberto Tuberosa

    Jean-Marcel Ribaut:当然今天我们谈生物节水,要了解生物本身的生物特性,如果我们对这些生物特性进行了掌握和了解,我们可以用农艺的办法,也可以用工程的办法来帮助作物节水,所以我们这个会议很大一部分是希望了解植物生物学本身,比如说我们可以用遗传改良的办法来让这些作物提高它的抗旱性,它的生产力。比如说农艺节水,我们可以用农艺的办法来节水,比如说你在农业的一个季节安排上,你可以从作物更好地的利用当时的水资源,这是在季节分配上可以这样做。比如说你还可以利用覆盖的办法来减少田间的水份耗散。在工程节水方面,举个例子,比如说你可以发展更好的工程节水的设备,根据植物生长发育的需水规律,能够很准确的来在最合适的地方,在最合适的时候,来给作物灌溉水,比如说你可以让作物在有的时候缺水,缺水的时候产生的影响最小,你可以省水,在需水最多的时候可以用水。如果根据生物学本身的抗旱节水原理,来指导工程节水的办法更准确的帮助作物节水,是一个发展方向。

    张正斌:山仑院士1991年提出生物节水的概念,根据作物需水量来进行科学灌溉,这种理论也可以用在作物布局的安排上,一些工程节水的应用上。

    山仑:按照国际国内的经验来看,一般是从工程节水开始的,主要是包括渠道防渗,还有灌水方法等,然后是发展农艺节水。目前来讲,应该说农业节水在实践当中,工程节水和农艺节水占主导地位,生物节水还处于次要地位,但潜力很大,有待挖掘。正因为这样,所以这次会议,倡导生物节水,它可以通过遗传改良的办法,通过作物需水规律来应用到工程节水方面,将来要搞精确灌溉,有限灌溉。目前一亩地要灌溉400立方水,精确灌溉要利用信息技术和作物需水规律,来确定什么时候灌,灌多少,整个过程都要来进行精确控制。所以生物节水与农艺节水和工程节水都有很密切的关系,可为农艺和工程节水技术提供依据。正因为生物节水本身在节水的实践和研究当中还比较薄弱,所以这次会议加以倡导,是非常重要的和及时的。

    主持人:您刚才提到信息技术应用,信息技术应用在哪些方面?

    山仑:比如说植物需水规律的详细资料你掌握了,还需要应用信息技术加以实施,什么时候需要灌溉,什么时候不需要灌溉。你什么时候灌很重要,你今天灌可能不会造成产量损失,可能还增产,晚一天就不行了,这些都要根据植物需水规律和气候及土壤水分状况,要精确的计算出来,这些参数要掌握好,才能在生物节水和农艺节水及工程节水方面发挥重要作用。

    网友提问:在发达国家城市节水的状况如何?城市居民的节水意识如何,是如何做的?

    Neil C. Turner:澳大利亚城市现在都有水的限制,每一个人都收到这样的信息,水是受限制的。在澳大利亚他们对水的使用限制很多,比如说对草坪用水,卫生洗手间用水他们是都有限制的。草坪用水他们引用一个技术,叫做地下渗灌,来节约用水,他们政府都在推广这个技术给老百姓。

    Bill  Davies:英国也有这样的情况,老百姓也知道要节约用水。在英国他们也有这个问题,比如说地下水位下降,水资源开始短缺,老百姓都已经很知道这个情况了,在政府的宣传下,他们都已经开始自觉的节约用水了。

    Roberto Tuberosa:我也觉得作为政府的角度来说,他们应该在水价上面,有指数性的增长,当你水超过一定的时候,价钱要增加很快,用这个办法来迫使居民用少量的水。

    Bill Davies:我想评论一下,刚才讲的政府怎么样用鼓励的措施让老百姓用少量的水。欧洲有一个推广的节水项目,精确少量灌溉,我们叫微灌技术。比如说一个例子,在地中海国家,他们是最缺水的地区,在欧洲,政府掏钱来为老百姓,为农民提供微灌设备,用这个方法来减少用水,让农民摆脱以前大水漫灌的方法。他们在欧洲推广这个技术,造成一个很有趣的结果,不光是它省了很多水,他们发现在农场里面也省下了劳动力,造成一个结果,在这些国家农业需要的劳动力减少了,就造成一个失业的问题。所以有的时候,例如,农业更准确控制以后节水的问题,还会造成一些社会的问题,所谓社会失业的问题。减少了,就造成一个失业的问题。所以有的时候,节水的问题还会造成一些社会的问题,所谓社会失业的问题,农业更准确控制以后。

    主持人:中国也存在这个问题。农业人口减少使大量的农民涌向城市。刚才大家讲了各自城市的节水现状,我想请中、外专家分别讲讲,目前“生物节水”在国内外,也就是在各自国家的发展状况如何,就中国的状况而言,生物节水今后应该走向一个什么样的方向?

    Neil C. Turner:我这次会议也跟大家做了一个报告,讲了生物节水的问题,其中有一个例子,我讲到了在我们澳大利亚有好多雨养农业或者天然灌溉的农业,不是人工灌溉的。我们在过去的30年当中,我们使我们的小麦产量都成倍的增加,增加了一倍,这个成就实际上也意味着我们起到了提高水的利用效益的作用。两方面的原因是发生了,一个方面是我们实际上是一种传统的方法,我们通过遗传育种的办法,我们让作物产量提高了,增加了很多的产量。比如说我们最近推广了三个抗旱小麦品种,它们都具有很强的节水的一些性状。像Davies教授讲到的,我们也采取了很多农艺方面的一些措施来节水。比如说我们在农艺节水方面有一个措施,我们叫免少耕措施,我们这个免少耕措施使得我们的小麦它可以早一点发育,早一点长的比较快,澳大利亚的环境在早期温度比较低,如果这个免少耕技术让作物早点长的话,就可以更好的利用早期的雨水。第二个农艺措施,我们也认为做得很成功的,即使用化肥,我们在用量和使用时间方面,现在都更进步了,用的更准确了,所以化肥的这个贡献对我们农业产量的提高也是一个很巨大的作用。和化肥用量同样有作用的是,比如说我们采取适当的耕作措施,轮作措施,你种小麦以后再种一些豆物,增加产量,同时还培肥了地力。

    Roberto Tuberosa:我想评论一下,我们这次会议中,大家有一个很大的共识,就是我们可以改良作物,用多种方法种植作物,让作物更加适应环境,而不是让环境适应作物。我们讲到了生物技术,其实生物技术,我特别想说生物技术不光光是指转基因,还有其他好多方面。当然,目前好多人有一个错误的观念,认为生物技术就是转基因,不包括其他的一些技术,这是错误的。我想指的比如说刚才我们有巨大的生物技术的前景,比如说举个例子,你用转基因办法培养一个作物,这个作物它可以大量的使用除草剂,能够让农业成本降低,让作物在低成本下面能够种植。同时我们还可以举个例子,我们可以用生物技术的办法寻找一些比较好的性状,这些性状可能是一些基因控制,改造我们这些作物,使它能够适应一些人工比较少的栽培措施。我想说的是其实在我们许多先进的研究方面,实际上我们有好多的方法可以利用。当然还有一个最大的挑战,我们要懂得植物需要有什么样的环境,如何适应不同的环境,特别是不良的环境。所以我们这个会议的好处就是,我们可以从多个角度把一些人找来,大家聚集在一起,大家可以分享各自的看法和研究的情况。

    主持人:下一个问题是给山仑院士的,我国是一个拥有8亿农民的农业大国,近年来,我国在旱地作物种植、节水农业、生物节水等方面的研究取得了一系列骄人的成绩,您能否谈谈我们所取得的这些成绩和我们未来的前景。

    山仑:概括说,我们国家节水农业,或者说农业节水是这么一个状况,我的看法,成效明显,速度不快,还达不到需求。按照这个状况,所以今后为了真正要达到大量节约灌溉用水这个目的,使有限水资源更广泛的用到其他方面去,必须加大农业节水的行动。我们做了个估计,根据国外的经验,国内的经验,认为在我们国家到2020年时,有可能节约1000亿立方米的灌溉用水,这是一个什么概念呢?我们现在的农业用水总量是4000亿,节约1/4。比现在的规划,现在国家和地区都有相应的节水规划要高出1/3到1/4,但是这个数据我们与国内有关专家交换过意见,有一些专家认为可行,有一些还不同意,认为这个要求过高了。但是你不这么要求,就体现不了国家对节水的整体需求,而是从客观分析来讲,有这种可能性,很多专家估算,我们灌溉水利用系数目前平均数是0.43,提高到0.6,这就可以节约500亿灌溉用水。如果一半农田实行了保墒措施,就可以节约200亿立方,再加上改进灌溉方法,搞生物节水,农业结构调整,我们认为只要努力,包括两个方面,一个投入加大,一个科技发展,比如说渠道防渗不存在多大的技术问题,关键在投入,前景还是挺好的。

    主持人:能否请大会的发起人张正斌先生和张建华秘书长谈一谈本次大会召开的意义以及对未来的影响。


本次会议秘书长、香港浸会大学教授张建华

    张建华:这次会议我们邀请到了国际上很著名的一些节水专家,有从事植物节水研究的,从事植物遗传研究的,育种研究的,都是国际上很著名的一些专家,我们邀请到了20多位,这是一个很综合性的围绕生物节水主题的会议。从基因的专家一直到做育种的大田栽培这方面的专家我们都有。甚至是生态节水专家的都有。我们是围绕一个课题,一个中心,各个角度的专家我们都请到了,所以这个会议的特点,每个人都从自己的角度来讲,他对生物节水的认识,从他的角度对植物,特别是植物在这方面有多大的潜力可以挖掘方面,我们该怎么做都发表了意见。我个人认为,我们包括国内也有150多位国内的专家,也提供了很好的意见,国外特别是第三世界国家都来了,包括印度,伊朗都来了很多人,所以我们觉得这个会议是一个很有意义的会议。专家从事的这个领域特别宽,充分体现了学科交叉,这是一个特点,所以我觉得这个会议对未来社会节水意识的提高,节水农业的可持续发展,以及生物节水的深入理论研究及技术成果推广,都将产生重要的影响。

    主持人:请大家也来谈谈对大会的感受?

    Roberto Tuberosa:当然我们这个会议好处是这样,我们也不能戴的帽子都不一样。从事的领域都不一样,这是一个好处,我们也有一个问题,毕竟大家做的东西都不一样,要去了解对方从事微细的工作就有一个困难。所以对植物来说干旱是一个很重要的胁迫因素,这么复杂的一个因素,需要各个方面的研究都是从不同的角度来进行的。所以这个问题就是对作为研究人员来说我们就有这个困难,因为每个人在自己领域里面做的这么细,问题就来了,其他人不大容易理解我们的工作,我们这个会议有这么一个问题。有一个很有趣的现象,我们前些时间,我们在意大利也开了一个地中海国家干旱问题的一个会,我们当时讨论的问题是,怎么样把科学研究能够推广到大众的应用方面去。所以我们当时就有一个认识,因为大家从事的领域都不一样,你不一定每个人都和最终的使用者,技术的使用者都能够结合,所以这就有个问题,这是当时大家意识到的一个问题。

    网友提问:现在中国的家用小轿车发展得很快,汽油价格是一年涨了三次,大家都知道汽油很贵,但是对于水的危机的认识程度远远不够,所以对于中国的公民来说,什么时候能够做到像重视汽油一样来重视水呢,对于政府来说,就应该采取什么样的节水措施,还有树立什么样的节水意识呢?

    Roberto Tuberosa:这个事情如果简单的说,政府应该提高水价。

    Neil C. Turner:他刚才提到了一个水价的增长应该不是线性增长,而是指数增长,水用得越多价格越贵。当然我们可以说,用水是每个人的权力,但是如果你用太多,你就是要多付出价钱。

    Roberto Tuberosa:当然我们这个会议,包括我们现在做的事情,也是希望通过我们的努力,让公众能够知道节水的意义。

    网友提问:张建华教授,您是在香港浸会大学任教,您觉得香港有哪些好的节水措施和节水理念值得我们内地的城市学习和借鉴呢?

    张建华:在香港,曾经有过水危机,上世纪60年代的时候,当时天旱,造成了很大的水危机,老百姓需要排队排几个小时才能得到他的饮用水,当时香港政府曾经试图用淡化海水的办法解决这个问题,投入好多年以后,发现水太贵,最终解决的办法是向大陆取水。香港现在每年的水2/3城市用水是从大陆来的,香港每年政府要花几十亿,从大陆买水,香港居民是有节水的意识的。特别是比如说我们香港所有的冲厕用水全是海水,不用淡水冲厕了,香港政府对从海水冲厕产生的一些问题都得到了比较好的解决,处理污水成本就更高一些,这个问题也得到了解决。对淡水来说,香港政府现在这么几年来,淡水使用量并没有增加,政府也比较高兴这个事情,所以香港政府实际上也没有提高水价,从我个人来说,我在香港这么多年觉得水很便宜,我们家庭三个月才用几十块钱的水,三四十块钱,水价相对来说比较便宜。不过有一个事情政府在做,政府已经增加了排污费,你用水多了,你要付更多的排污费,排污费根据用水来挂钩的,也间接的增加了水价,老百姓还是意识到要节水

    主持人:谢谢,再次感谢各位专家对我们节目的热心参与,特别感谢张建华教授为我们做了很好的翻译。各位专家,各位网友,我们再会
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