您好,欢迎来到北京新型智慧研究院官方网站!服务热线:13121564736

智慧农业

您当前的位置:首页>>智慧农业

未来价值可期!农业节水迎来大爆发

发布时间:2020-2-1

农业,是用水第一大户。但,农业用水非常紧张。

  我国农业缺水与浪费的情况并存,一方面水资源紧张,另一方面用水方式粗放,农业节水迫在眉睫。

  全国水资源综合规划成果显示,全国多年平均缺水量为536亿立方米,其中农业缺水约300亿立方米,工程性、资源性、水质性、管理性缺水并存。特别是北方地区缺水严重,农业用水面临的挑战更大。

  然而,缺水和粗放式用水是中国农业节水2大难点,但困难也是机会。

农业迎来用水大考

  事实上,全球淡水资源的储存非常有限。

  全球淡水资源仅占全球总水量的2.5%,大部分淡水资源都储存在极地冰盖和冰川中。人类只能直接利用全球总水量的0.796%。农业用水依靠淡水资源。

  数据显示,我国农田有效灌溉面积9.05亿亩,而在占全国耕地49%的灌溉地上生产出了全国75%的粮食和90%以上的经济作物。

  但,农业用水迎来大考。从整体来看,包括水污染、水减少、农业用水的粗放式。

  我们先来看,水污染严重。

  中国水污染非常严重。大量工业废水和有毒有害液体及生活污水和废水被排进江河湖海,导致水资源不能被使用,生态系统失衡。

  数据显示,水利部对532条河流的监测表明,有436条河流受到不同程度的污染;7大河流流经的15个主要城市河段中,有13个河段的水质污染严重,占87%。我国湖泊受污染达到高营养化水平的已占全部湖泊的63.6%,我国人口密集地区的湖泊、水库几乎全部受到污染。全国各大城市地下水不同程度受到污染。

  其次,中国水资源贫乏。

  中国是世界上13个贫水国家之一,淡水资源还不到世界人均水量的 1/4。

  2017年中国水资源量为28,675亿吨,而中国人均水资源仅为2059.2吨,只能达到全球平均水平的三分之一。中国水资源分布不均衡,大量淡水资源集中在南方,北方淡水资源只有南方水资源的四分之一。中国约四分之一的省份面临严重缺水问题,联合国统计局评定相关省份人均年均淡水资源量少于500吨。随着城镇化人口增加以及污染情况,用水需求不断增长,水资源短缺问题愈发严重。

  专家们警告:“20年后中国将找不到可饮用的水资源”。

  再次,农业用水的粗放式。

  可以说,上下几千年的历史,农业用水一直处于粗放式和随意性,因为农业用水都是免费的。

  据悉,由于灌溉渠道不配套或灌溉工程老化失修,灌溉多为粗放型大水漫灌,导致耗水量大,水资源利用率低。

  数据显示,中国的农业灌溉水有效利用系数仅为0.45,大大落后于发达国家0.7到0.8的水平;中国每生产一公斤粮食平均需要消耗1300公斤水,而发达国家则在1000公斤以下。专家表示,落后的漫灌式的农业生产方式至少导致2/3的水被浪费掉。

因此,确保水安全就是确保粮食安全,高效节水就是现代化农业的重要表现。因此,业内人士也提出:乡村振兴,节水先行。

  政策助推,5000亿市场浮出水面

  据全国节水办介绍,我国农田有效灌溉面积达10.2亿亩,农业用水是我国用水的“绝对大头”。2018年,我国农业用水总量为3693亿立方米,占全国用水总量的61.4%,部分地区超过90%。然而,农业灌溉用水效率总体不高,农田灌溉水有效利用系数才0.554,高效节水灌溉率仅25%左右,远低于国际先进水平,农业节水潜力巨大,提高农业用水效率势在必行。

  其实早在2012年,我国就发布《国家农业节水纲要(2012-2020)》,该纲要提到到2020年,基本完成大型灌区、重点中型灌区续建配套与节水改造和大中型灌排泵站更新改造,小型农田水利重点县建设基本覆盖农业大县。今后五至十年,节水灌溉将迎来高速发展期,国内农田节水灌溉市场规模将达到5000亿元以上。

  因此,近日,水利部发布《农业灌溉用水定额:小麦》《工业用水定额:味精》《工业用水定额:氧化铝》《工业用水定额:电解铝》《工业用水定额:醋酸乙烯》《工业用水定额:钛白粉》《服务业用水定额:科技文化场馆》《服务业用水定额:环境卫生管理》《服务业用水定额:理发及美容》和《服务业用水定额:写字楼》10项用水定额,这是水利部一年来发布的第三批用水定额。其中,《农业灌溉用水定额:小麦》是国家层面第一个农业用水定额。

  同时,针对水污染问题上,国家也发布相关政策,2015年,农业农村部出台了《关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》,提出农业灌溉水有效利用系数要在2020年之前提高到0.55,同时控制农业用水总量和农业水环境污染,确保农业灌溉用水总量保持在3720亿立方米,农田灌溉用水水质达标。数据显示,“每提升0.01个点的灌溉水有效利用系数,约可带来37亿立方米的水资源节约量。

  另外在节水模式,高效绿色节水成为国家节水的出发点。2019年,国家发展改革委和水利部联合印发了《国家节水行动方案》,在农业节水方面,提出农业节水增效行动及大力推进节水灌溉和优化调整作物种植结构两项节水重点任务。这些措施的落实迫切需要推动我国适水农业发展,推动绿色高效节水。

  同时,根据规划,“十三五”期间全国将新增高效节水灌溉面积1亿亩,全国高效节水灌溉总面积达到3.6亿亩左右,农田灌溉水有效利用系数达到0.55。水价改革也初具成效,市场化运行模式在探索中。

  根据测算,“十三五”期间农业节水灌溉存量和增量市场达到1776亿元,土地流转的推进有利于农业实行规模化节水改造,土肥一体化、PPP模式将成为未来发展的方向。

在政策助推下,节水领域的新业态和新模式、新商业也逐渐诞生,尤其是节水新商业将会助推中国农业节水的新未来。

  蓝海尽显 新商业层出不穷

  巨大的农业节水蓝海市场,吸引节水企业及节水配套产业、节水模式问世,节水正成为中国农业产业进程的重要领域。

  业内专家指出,农业高效节水要从生物节水、农艺节水、工程节水三方面挖掘潜力,三者缺一不可。涉及新产业和新商业层出不穷,比如,灌溉系统、育种、水肥一体化、雨养农业、农业物联网、节水模式。

1、水肥一体化

  水肥药一体化技术是很好的高效节水灌溉与农艺技术配套集成的综合技术,是发展现代农业的重大技术,更是“资源节约、环境友好”现代绿色农业的“一号技术”。

水肥一体化技术是集喷滴灌、施肥为一体的灌溉施肥模式,通过喷滴灌系统,在灌溉的同时将肥料配兑成肥液与灌溉水一起输送到作物根部或叶面发育生长区域,把水分、养分均匀、精准、定时定量的提供给作物,实现水肥一体,肥随水走,节水节肥、省工省时。

2、喷滴灌设施

  以色列农业在自然条件不利的情况下,靠得就是滴灌技术。

  以喷滴灌为代表的微灌技术作为全球节水效果最好、发展最快的节水灌溉技术之一,近20年来在全世界范围内使用面积以平均每年33%的速度增长。

  根据水利部、国家发改委、财政部、农业部、国土资源部联合印发的《“十三五”新增1亿亩高效节水灌溉面积实施方案》,到2020年,我国高效节水灌溉面积将达到36885万亩,其中喷灌9637亩、微灌9969万亩、管灌17279万亩。

3、生物节水

  生物节水概念的发展,经历了作物生理节水、作物遗传节水、生物节水三个阶段。广义的生物节水是指利用森林和草原进行水土保持,产生更大的经济效益和生态效益。

狭义的生物节水是利用抗旱和高水分利用效率、高产优质的动植物品种,特别是以农作物为主的生物节水,产生更大的经济效益和生态效益。

  其实,生物节水有三层含义:一是利用生物覆盖减少水土流失,保持水分;二是利用抗旱耐旱节水植物品种,减少对土壤水分的消耗和对灌溉用水的需求;第三层意思是提高水分利用效率,让每一滴水产出更多的粮食和提高经济效益。

尤其是节水品种培育和品种改良。

4、农业物联网技术

  高效节水农业的发展,离不开农业物联网技术。这是十分肯定的。

  我们看到,在《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》中明确提出,到2020年以前发展高效节水灌溉面积(指喷微灌)达2.88亿亩。为了更好的实现这一目标,综合采用农业物联网、云计算、大数据等信息技术是十分必要的。

从诸多案例中发现,运用农业物联网技术可以大幅度提高农业用水的利用率,降低灌溉成本,提高灌溉质量,提高效益。同时,农业物联网等技术在一定程度上改变了传统的农业生产方式,降低了农作物培育成本,使农田灌溉变得更加科学,农业灌溉的自动化管理也更容易实现。

5、雨养农业

  雨养农业是指单纯依靠天然降水为水源的农业生产。随着认识的加深,现代“雨养农业”的内涵有所发展,也包括人工汇集雨水,实行 补偿灌溉的农业生产类型。

同时,雨养农业技术措施。主要围绕对雨水的有效利用,技术措施包括保水、蓄水和用水三方面。另外,在雨养农业中,提高农用植物的用水效率是关键。其措施包括节水抗旱的植物种类、品种选育及其有效的栽培耕作管理。

  其实,在雨养农业中,新农机、育种技术、土壤修复等新领域存在巨大的机会。

  诚然,在国家推行节水战略中,节水战依然是科技展,谁掌握科技谁就能拥有更大的市场。

  3个农业节水龙头企业案例

  在节水领域,我们看到各大企业纷纷凭借科技抢夺市场和资源。尤其是一些节水龙头企业,比如大禹节水、京蓝科技、新疆天业、新天科技等。

1、大禹节水

  1999年成立的大禹节水,是国内农业节水灌溉的龙头。主要收入来自节水材料(48%)、节水工程施工(31%)、节水工程设计(21%),集节水灌溉产品研发、制造、销售以及节水灌溉工程设计、施工、服务为一体

  从统计来看,大禹节水市占率第一,主要以西北以及华北地区为主,地区市占率甘肃60%,内蒙20~39%,新疆20%,东北10%,西南30%。

  目前,创立了“大禹灌溉商城”电商平台,开启了大禹节水集团线上线下联动销售的新模式。

  另外,大禹节水从节水灌溉业务逐渐成长为广大客户和用户提供现代农业全领域和全产业链综合服务解决方案提供商,并逐步延伸节水产业链。

该公司以从 节水产品到节水产业链深度布局,逐步成为节水领域龙头企业。

2、京蓝科技

  京蓝科技股份有限公司创立于1993年,以“大生态”为战略入口,以行业核心技术为引擎,以人工智能、大数据、云计算和物联网技术为加速器,推动传统行业提档升级,已成为国内节水灌溉、土壤修复、环境治理等领域的重要贡献者和引领者。

2016年,京蓝科技以近16亿元收购沐禾节水100%股权 进入农业节水行业,打造(农业节水、工业节水、城镇节水)产业链。

  该公司业务涉及生态节水、土壤修复、物联网、环境治理等业务。在农业方面,京蓝科技早就瞄准“智慧农业”的市场需求,紧跟政策指引,开展了一系列布局。智能节水灌溉投建管服一体化、高标准基本农田建设、污染土壤治理修复、农业物联网+等等,推动了农业高效产业化。

该公司依托互联网技术和大生态建立农业节水壁垒。

3、新疆天业

  新疆天业于 1997 年 6 月 17 日在上海证券交易所成功上市,为新疆生产建设兵团工业企业第一股。

  新疆天业以自主研究、开发成本低、性能好、中国农民用得起、用得好的“天业膜下滴灌系统”为己任,开创了膜下滴灌节水、水稻膜下栽培等多项关键技术,是全国第一家大面积推广应用农业节水灌溉技术企业,改变了中国几千年的农业栽培模式,掀起了中国农业发展的技术革命。

  天业集团所属产业涉及塑料制品、节水器材、热电、化工、电石、水泥、矿业、建材、物流、对外贸易、建筑、安装与房地产等多个领域。其子公司新疆天业节水灌溉股份有限公司于2006年2月在香港成功上市。

  该公司以节水产品和技术成为国家节水龙头企业。

  总结一下,从总体来说,农业节水属于蓝海市场,在政策红利背景下,农业节水将会迎来新一轮产业布局热潮。可以肯定!未来农业节水市场价值可期。