高效农业灌溉范文

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中图分类号：S274 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160632056

1 农业高效节水灌溉技术的重要性

农业节水建设在新疆水资源优化配置与合理利用中具有非常重要的作用。

1.1 在提高当地农业生产力发展水平方面的作用

由于农业高效节水技术结合了当今一些现代化的先进科技技术，并以先进的科技配套设做为辅助，因此，在很大程度上转变新疆地区传统的老式的农业用水方式与生产方式，最大限度地促进农业发展。

1.2 在推动农业现代化进程方式发挥的作用

新疆农业高效节水技术的发展加快了农村水利的现代化进程。一些地区通过高效节水技术通过膜下滴灌建立起的节约型种植模式，解除了资源短缺和市场竞争束缚，使生产要素得到优化，进而最大限度地发挥农业自然资源与生产潜力优势，如通过先进的灌溉系统，可以使传统的人工作业实现机械化作业，大幅度提升灌溉劳动生产率，使传统的耕作技术和种植结构得到创新，最终实现新疆地区农田灌溉现代化。

2 新疆农业高效节水技术的发展现状

新疆地处内陆干旱区，基于特殊的地貌特征和气候特点，目前，新疆农业主要靠水利灌溉为典型的灌溉农业作业方式，因各方面重要性的显著体现，受到当地农民的接受和认可，农业高效节水技术将会得到普遍应用与推广。

2.1 灌区建设方面

农业节水是灌区建设的重要核心内容。根据新疆目前拥有的大小河流是以及河川径流总量，为平原区地下水可开采量提供了应用基础。在灌区建设上，全疆农业总灌溉面积增长近6.5倍，各种配套渠系建筑物如水闸、排水渠均有所增加，鉴于此，大大提高了渠系利用系数。

2.2 水资源利用方面

大力发展节水灌溉技术，是实现水资源可持续利用、支撑国民经济可持续快速发展的战略措施。随着农业需水量和自然生态总缺水量的不断增加的利用现状，以及当地工业化建设与人居、自然环境的需求情况，农业节水建设在水资源优化配置、保护与合理利用中发挥了重要作用。

2.3 农、果作物种类普及性方面

2.3.1 农作物

新疆采用滴灌灌溉的农作物已由原来单一的棉花、葡萄、果树等少数作物扩大到辣椒、番茄、土豆、玉米、甜菜、打瓜等所有特色经济作物。近几年，阜康市、沙湾县、博乐市等地开始了小麦、玉米滴灌试验示范的规模化管理与规划，滴灌技术适应灌溉农作物种类不断扩大。

2.3.2 果树

一些果树发展区如干旱的吐鲁番地区，基于其水资源紧缺、种植作物主要为葡萄、灌溉水平较低等特点，实施并进行了高效节水滴灌技术的试验研究，成龄葡萄的灌溉定额由地面沟灌的1300m3左右降至800m3左右，在保证果品品质和产量的同时，节水效果也非常显著。

3 新疆农业节水技术发展主要模式分析

3.1 以大田棉花膜下滴灌为主导的技术模式分析

膜下滴灌的节水灌溉模式在棉花生产中具有很强的节水增产效果，可有效缓解投资资金短缺或劳动力不足的情况，在新疆地区发展非常迅速，它主要是将传统滴灌技术与覆膜种植技术进行的一种有机结合，在配合高密栽培、水肥耦合等农艺技术的同时，用新方式延伸和细化以往的传统地膜栽培技术的另一种节水形式，实现了棉花单产产量的提高。

3.2 规模化的自压喷灌技术模式分析

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二、灌区存在的主要问题

经过几十年的发展，墨玉县灌溉输水网络已经形成，但资金短缺和水资源贫乏等因素严重制约着全县工农业的发展。全县的灌溉发展还存在诸多的问题。

1．春旱问题突出由于降水稀少，气候干燥，春季增温迅速，夏季气候炎热而且多风，因而蒸发强烈。作物播种及小麦生长期灌水时又逢河流的枯水期，因而经受干旱威胁，除个别年份外，小麦生长都有不同程度受旱，受旱年概率达90%以上。

2．水资源利用率低由于地表来水季节上分配不均，水库调蓄能力有限，加之灌区输水线路长，渠系利用系数偏低，渠系渗漏量大，有些骨干工程年久失修，又疏于管理，因此实际运行能力远低于设计能力，使有限的地表水资源得不到充分利用，造成水资源严重浪费。

三、高效节水灌溉发展规划目标

1．规划的控制指标2011~2015年：共发展高效节水灌溉工程面积22.0万亩，使全县高效节水灌溉面积占总灌溉面积比例由现状的0.8%提高到16.5%；灌区灌溉水利用系数由0.46提高到0.51；亩均灌溉水量由952m3/亩下降到797m3/亩。2016~2020年：共发展高效节水灌溉工程面积24.0万亩，使全县高效节水灌溉面积占总灌溉面积比例进一步提高到30.9%；灌区灌溉水利用系数提高到0.55；亩均灌溉用水量下降至624m3/亩。

2．规划水平年本次规划以2009年为现状年，2015年为近期规划水平年，2020年为远期规划水平年。

3．高效节水方式的选择与确定高效节水方式的选择有多种，田间高效节水工程主要有管灌、滴灌、涌泉灌、喷灌等。

（1）低压管道灌低压管道灌是以管道代替明渠输水的一种新的节水灌溉方式，可以大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失，使输水效率达95%以上，比土渠、砌石渠道、混凝土板衬砌渠道分别多节水约30%、15%和7%，亩投资相对较低，对各类作物均适用。

（2）滴灌滴灌适应性强，对水质要求高，节水效率较高，但亩投资较大，主要用于效益比较好的一些经济作物，如果树、棉花、蔬菜等。该技术可节水40~60%，增产20%以上，有显著的经济效益。

（3）涌泉灌涌泉灌属于小管出流灌溉方式，以小股水流、射流形式局部灌溉作物根区土壤中，涌泉灌抗堵能力强，水质净化处理简单，特别适用于透水能力大，保墒性差的沙性土壤，被广泛地应用于果树灌溉。

四、水资源供需平衡分析

1．农业发展指标预测

（1）总灌溉面积规划目前墨玉县灌区作物种植以冬小麦、玉米、棉花、苜蓿为主，现状年灌区总灌溉面积为128.36万亩，其中种植业为56.09万亩，林果业为58.72万亩，牧草为13.55万亩，农、林、草用地结构比例44：46：11。2015年灌区总灌溉面积调整为139.36万亩，较现状新增11.0万亩；2020年总灌溉面积调整为152.36万亩，在2015年基础上再新增13.0万亩，两个规划水平年灌区农、林、草用地结构比例均为43：46：11。

（2）高效节水灌溉面积规划灌区现有高效节水灌溉面积1.045万亩，其中滴灌0.285万亩，低压管灌0.76万亩。根据和田地区中长期农业高效节水规划思路，墨玉灌区在“十二五”及“十三五”期间共发展高效节水灌溉面积46万亩，其中在灌区建设高效节水灌溉面积8万亩，灌区内部共建设高效节水灌溉面积38万亩，全部利用地下水。其中：发展涌泉灌4.0万亩，滴灌25.0万亩，低压管灌17.0万亩。

2．各业需水预测

（1）工业用水量预测工业需水量按万元产业总产值需水量进行预测。据调查，墨玉县现状工业万元产值用水量为150m3/万元。随着工业节水水平的提高及工业产业结构调整，工业需水量将逐年降低，规划2015年为130m3/万元，2020为100m3/万元。

（2）人畜生活用水量预测根调查，墨玉县现状生活用水定额城镇85L/人•日、乡村60L/人•日。预测近期城镇95L/人•日、乡村65L/人•日，远期城镇105L/人•日、乡村70L/人•日。牲畜用水量按10L/只•日计算。

（3）渔业用水量预测灌区渔业用水量按每亩水面每年灌水定额1,500m3测算。

（4）水利用系数规划灌区人畜及工业全部利用地下水，规划利用系数为0.9；渔业用水一般从支渠引用，利用系数随干支渠防渗率的提高而提高，各水平年分别规划为0.70、0.73、0.77。

（5）农业用水量预测灌区2009年农业灌溉总需水量为12.22亿m3，农业综合毛灌溉定额为952m3/亩。2015年农业灌溉总需水量为11.11亿m3，农业综合毛灌溉定额为797m3/亩。2020年农业灌溉总需水量为10.35亿m3，农业综合毛灌溉定额为679m3/亩。

3．规划年供需平衡分析

（1）近期2015年P=50%年份，墨玉县灌区可利用河水为9.84亿m3，利用地下水（含泉水）为2.60亿m3，可供水量合计为12.44亿m3，灌区需水量为11.46亿m3，灌区余水0.78亿m3。灌区66万亩天然林草的生态需水量为1.22亿m3，若计入生态需水量后，灌区尚缺水0.44亿m3。P=75%年份，墨玉县灌区可利用河水为8.62亿m3，利用地下水（含泉水）为3.08亿m3，可供水量合计为11.70亿m3，灌区需水量为11.46亿m3，灌区余水0.04亿m3。

（2）远期2020年P=50%年份，墨玉县灌区可利用河水为9.84亿m3，利用地下水（含泉水）为2.63亿m3，可供水量合计为12.47亿m3，灌区需水量为10.74亿m3，灌区余水1.56亿m3。灌区天然林草的生态需水量为1.22亿m3，计入生态需水量后，灌区尚有余水0.34亿m3。P=75%年份，墨玉县灌区可利用河水为8.62亿m3，利用地下水（含泉水）为2.78亿m3，可供水量合计为11.40亿m3，灌区需水量为10.74亿m3，灌区余水0.49亿m3。

4．节水量分析

根据规划，灌区至2020年共发展高效节水工程面积46万亩，其中新增地建设面积为24万亩，老灌区改造面积为22万亩。根据老灌区项目建设前后灌溉定额的变化，可计算项目建设总节水量。根据计算，项目建设共可节约水量10,928万m3。

五、项目区节水规划实施对环境的影响

1．适当增加灌溉面积对环境的影响

本次规划是在维持生态环境现状，使其不至于进一步恶化的前提下，经水土平衡、生态耗水平衡分析，在对原灌区进行节水改造的基础上，适当增加的灌溉面积。这必将促进墨玉县国民经济的发展，使局部地区由人工生态系统代替原来的荒漠生态系统。

2．工程施工对环境的影响

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焉耆县以高效节水与农业产业化相结合、以高效节水与抗旱相结合、以高效节水与地下水开发相结合、以高效节水与保护生态环境相结合等为一体，把握机遇，开拓创新，真抓实干，大力发展高效节水灌溉工程，带动了全县农村经济的快速发展。

1．基本情况

我们是一个以农业为主，农林牧并举的农业县。近年，唯一的地表水灌溉水源开都河进入枯水期，来水量明显减少，用水指标逐年下调，加之无坝引水，用水保证率低，形成了“春旱、夏洪、秋缺水”的局面，水量指标严重不足与农业用水需求不断增加的矛盾日趋明显，严重制约了我县农村经济的快速增长，开展高效节水工程迫在眉睫。仅2008年就推广高效节水灌溉面积5万亩，使全县高效节水灌溉面积达到了8万亩，并取得了较好的经济效益。

2.主要做法

2.1加强领导，明确目标，加大高效节水灌溉工程推广力度

为加快发展高效节水灌溉步伐，有效提高水的利用率和灌溉保证率，通过考察和学习，制定下发了《焉耆县高效节水工程建设实施方案》，确定了高效节水灌溉面积的目标任务。同时，加大高效节水灌溉工程的投资力度，2009年投入高效节水资金1200万元，用3-4年的时间在全县完成30万亩高效节水灌溉面积。通过广泛发展和推广高效节水灌溉技术，进一步加快我县现代农业发展步伐，将我县的灌溉水利用率大幅度提高，从根本上解决全县用水指标短缺问题。

2.2加强宣传教育，转变思想观念，为推广高效节水灌溉技术营造良好氛围

推广高效节水灌溉工程，首先是农民的观念问题。通过采取宣传、示范、引导等措施，反复宣传和引导村民走合作种植和节水灌溉之路。以种植工业番茄为主的“裕民”专业合作社为典型，为合作社新打配套机井2眼，并以个人名义筹措资金10万元，作为滴灌工程的前期投入资金和增收保证金，并承诺采用滴灌工程亩产不增加的，筹措资金不予退还。此举使农民看到了政府及水利部门的决心和信心，消除了以往的顾虑，农民的干劲也调动了起来。当年，该合作社2000亩工业番茄就取得了大丰收，从以往的6吨/亩提高到8吨/亩，每亩收入达3680元，农民不但将10万元前期投入资金和增收保证金予以返还，并扩大了专业合作社的规模，由原来的53户扩大到了204户。通过专业合作社的典型带动，开启了高效节水灌溉新征程。

2.3制定优惠政策，调动农民开展高效节水灌溉工程的积极性

为加快高效节水灌溉技术推广步伐，坚持 “以政策为保障，以技术为推动”的原则，采取政府积极扶持、引导和补助的发展模式，制定出台优惠政策。凡农民开展高效节水灌溉面积达到800亩以上的，耕地以条田为单位，且连片统一种植的滴灌工程，除自治区、自治州高效节水补助资金以外，我县在以下三个方面予以补助，一是没有建设机电井的，争取项目资金在其滴灌项目区内配套1眼机井，提供首部系统1套，再给予50元/亩的补助资金；二是利用现有水源地机井进行高效节水灌溉建设的，县财政补助改造机井费用，提供首部系统1套；三是基本农户自筹资金打井进行高效节水灌溉建设的，免费对井房进行改造，并补助固定式首部系统1套，再给予100元/亩补助资金。优惠政策的制定实施，调动了农民开展高效节水灌溉技术的积极性，推动了我县高效节水灌溉工程的快速发展。

2.4多措并举，全力以赴，加快推进高效节水灌溉工程建设步伐

一是利用机井建设项目，开展机井改造，完善配套设施。二是充分发挥农民用水者协会的作用，引导农民积极采取“一事一议”的办法自筹资金新打机井。三是大力推广组建农民专业合作社，扩大高效节水灌溉工程覆盖面。

3.取得的成效

一是可以解决农业规模化经营的问题。按照“一个允许”和“三个不得”的原则，发展高效节水农业，推动了土地资源的有效整合，实现了农作物的集中连片种植，提高了土地利用率和集约化经营水平，促进了农业增效、农民增收。

二是可以解决农民专业合作社发展的问题。发展高效节水农业和农民专业合作社两者相辅相成，相得益彰，互为依托，共同发展。

三是可以解决农业发展资金贷款难的问题。以往金融机构向小而散的农户发放农业生产贷款，不但运行成本高，风险也很大，发展高效节水农业实行土地合作经营以后，合作社作为拥有独立法人资格的经济实体，金融机构可放心发放贷款，有效解决了农业发展资金贷款难的问题。

四是可以解决盐碱地治理的问题。发展高效节水农业，有效降低了地下水位，土壤盐渍化程度有了一定程度的减轻。

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1 宁波市农业节水灌溉现状研究

宁波是一个水资源相对短缺的城市，全市多年平均水资源总量75亿立方米。随着城镇化进程的不断推进，以及二、三产业的不断发展，水资源短缺成为制约宁波市经济发展的瓶颈。农业作为用水大户，通常情况下，主要是部分农田水利基础设施较为薄弱，灌溉水的利用率和利用效率普遍比较低。

1.1 农业用水量变化情况 在农业用水方面，对于宁波来说，主要包括农作物、林业和水产养殖业，以及畜牧用水等，其中，用水所占比例最高的是农作物灌溉。气候、作物种类、土壤类型及管理水平等多种因素都会对农作物的灌溉用水量产生影响和制约，因此每年的灌溉补给量存在一定的差异性。在农田灌溉用水量方面，1980年全市约为12.02亿m3，占全市年用水量的86%；到了20世纪90年代，随着调整种植业结构，以及推广使用节水农业技术，在这种情况下，在社会总用水量中，农田灌溉用水量所占比例逐年下降，到2013年农田灌溉用水量为5.73亿m3，占用水总量的32.4%。

1.2 节水灌溉设施建设现状 截止2013年，在总供水能力方面，宁波市水源工程由解放初期的3亿立方米增加到21亿立方米，农田有效灌溉面积已达183.38千公顷，有效实灌面积达到180.5千公顷，其中旱涝保收农田达到109.54千公顷，占55.2%。随着全市水资源供需矛盾的日益突出，以及农业现代化进程的不断推进，需要大力发展节水灌溉工程。各县区（市）在农田水利建设项目资金的支持下，一大批农业节水灌溉设施投入运行，重点开发并推广应用管道灌溉、渠道防渗、滴灌等节水增效工程技术。到2013年底，全市节水灌溉总面积达82.13千公顷，其中喷微灌面积4.61千公顷。

1.3 农业节水灌溉技术的主要模式 宁波市农业节水灌溉技术的应用主要模式有工程性节水灌溉技术和非工程性节水灌溉技术，其中非工程型节水灌溉技术主要有水稻薄膜灌溉、农业种植结构调整和节水型畜牧业发展模式，本文对渠道防渗、低压管道输水灌溉和喷微灌技术[1]进行重点介绍。

在目前农田灌溉中，渠道防渗是主要的输水方式，采用混凝土U型渠道、预制空心板梯等防渗技术，由于糙率小，流速快，在一定程度上使得渠系水利用系数提高到0.6-0.85。

低压管道输水灌溉：该灌溉技术利用小于0.2MPa的水压力，将水通过管道直接送到田间进行灌溉，进而在一定程度上减少水在运输过程中的渗漏和蒸发，通常情况下，水的利用率超过90%。在河网提水灌区和自流条件好的灌区，低压管道输水应用范围比较广，但是，在成本投入、灌区要求方面，这种灌溉及时要求比较高。

喷微灌是现代高效节水的有效灌水技术，按照作物的需水要求，通过管道系统和安装在管道上的喷头、滴头、微喷头、滴灌带等特制灌水器，将水和作物生长所需要的养分直接输送到土层和作物根部的灌水方式，具省水、节能、精量、适应性强等优点。2010年-2014年期间，全市微喷设施累计收益面积307526亩，投入总资产共计5.98亿元。

2 宁波市农业节水灌溉存在问题及原因分析

2.1 宁波市农业节水灌溉存在问题 宁波市农业节水灌溉主要存在以下几个问题：①农业节水政策机制不完善。目前，农业节水政策机制建立，给全市农民带来很多政策，同时对农业节水也取得了很好成效，但也存在些小问题，节水补偿政策只能让很少一部分农民收益，大部门农民要建设节水设备，要花费很多成本，跟农业收益慢有很大矛盾；也有县区对于节水补偿没有及时落实，长期耽误农民投入农业再生产，不利于农民以水资源配置来调整种植结构，激励农民发展节水。②节水建设与管理体系不完善。节水工程建设投资渠道多，建设标准不统一，节水工程实施后难以衡量节水工程的实际效果。③水资源管理手段不先进和灌溉技术选择不到位。目前，许多灌区农业用水计量措施设施不到位，由人工完成水资源的使用、管理、计量、监督，缺乏高科技支撑。同时对于灌溉技术选择不明确，整体上停留在前面所述模式，未对实际的灌区情况、农作物类型、水源方式、投入资本及经济社会效益等综合评价上进行精准选择模式，导致存在用水浪费现象，投入太大，收益太慢等问题，影响农业节水实施和贯彻落实。

2.2 主要原因分析 针对宁波市农业节水灌溉存在问题，主要从以下二方面进行分析：

2.2.1 农业节水高效节水灌溉技术的市场需求诱导性选择分析 农业技术变迁是资源禀赋稀缺程度决定的不同供给弹性资源的相对价格的诱导反应，也是对现代农业要素相对价格下降的反应。同样，水资源的稀缺会诱导节水灌溉技术的变迁，资本的投入、相对价格便宜的节水设施产品诱致了高效节水灌溉技术的创新和推广，高效节水灌溉技术选择遵循着市场需求诱致性技术选择理论。施莫克勒-格里克斯的市场需求诱致性技术选择理论对诱致性技术选择做出很好地解释，一个国家或地区农业技术是由节约日益稀缺的生产要素和具有更大市场需求诱致而产生了技术创新和选择[2]。

宁波高效节水灌溉技术是市场需求的诱致性技术选择，在对高效节水灌溉技术需求的市场诱导下，科研部门、企业等对高效节水灌溉技术创新，通过科研、试验和推广取得了相对价格适合的高效节水灌溉设施产品。节水灌溉设施产品相对较低的价格和巨大的市场需求推动节水灌溉技术快速的大面积推广。农户遵循成本和收益的原则，用资本代替传统的灌溉技术，选择了高效的节水灌溉技术，但是，高效节水灌溉技术推广初期也遇到很大阻力。只有高效的节水灌溉技术大面积采用，企业生产的节水产品才能达到最优惠的价格，并且节水灌溉技术推广的交易费用及节水设施及产品的应用成本才能降低到最低。

2.2.2 农业节水高效节水灌溉技术的要素稀缺诱导性选择分析 农业技术的选择行为一般遵循要素稀缺诱致性技术选择理论[3]。宁波体制虽使得农业所处的市场化程度不高，但是，宁波对节水灌溉技术选择仍然受到要素资源稀缺性诱导，以水资源和农业产品为主的稀缺要素资源诱导了农业节水灌溉技术的变迁。农业基地遍布宁波边远区的各地，许多农业合作社建立在偏僻山区，地处风头无水，自然环境相对恶劣，水资源非常稀缺，要素资源的稀缺制约着经济社会的发展，特别是农业发展。宁波农业生产（特别是果业）一直面临水资源和劳动力短缺的困境，高效农业节水灌溉技术的选择有效地解决了要素资源的稀缺性。

宁波对高效节水农业灌溉技术的选择最主要是解决山丘水资源稀缺，可以说水资源日益稀缺加速诱导了高效节水灌溉技术的创新和推广。近些年气候极端变化，在发展农业生产与自然环境的抗争过程中，节水水源，兴修水利，发展节水灌溉，则是农业生产的一项重要任务。在解决水利灌溉的建设中，宁波为适应不同时期对稀缺水资源的需求，在经济可接受的程度下发展适宜的农业节水灌溉技术，其目标都是为节约日益稀缺的水资源，节水灌溉技术朝着更加高效节水的灌溉技术变迁。宁波高效节水灌溉技术选择是以水资源和劳动力稀缺为主要稀缺要素资源及其它要素稀缺共同作用诱导反应的结果，要素的稀缺和要素价格变化致使宁波市及农业基层生产部门和农户对高效节水灌溉技术产生了诱致性技术选择。

3 政策与建议

3.1 合理配置农业水资源，发挥稀缺对行为诱导

3.1.1 合理配置农业用水，监督农户节约用水 宁波市政府、水利局和其他相关部门应加强农业用水管理，合理配置农业水资源，通过水资源的配额限制诱导灌区地方政府推行节水灌溉，采取节水行为，引导和推动农户对高效节水灌溉技术的选择。一个区域或灌区的农业水资源配置合理，水资源稀缺性能诱导政府、农业基层组织、农户等采用更加节水的灌溉技术以节约稀缺的水资源。

3.1.2 建立水权交易机制，开展农业高效节水 建立节约水量交易机制，构建交易平台，利用水交易市场的资源配置功能促进农户，对节余水进行交易，保障农民在水权转让中的合法权益，从而推动农户对农业节水灌溉技术选择。政府引导和监督灌区水权交易，构建以市场为主导，政府监控的水权交易体系，促进灌区推广高效节水灌溉技术。

3.2 优化相关制度和环境，推广高效的节水灌溉

3.2.1 改善节水灌溉技术选择制度环境，加强政府宏观调控 国家应制定和完善农业节水相关的法律、法规，采取强制性制度限制和规范农业用水。宁波依据国家农业节水有关法律、法规，部署各县区农业节水措施，依法治理和整顿浪费水资源行为，加大推广高效的节水灌溉技术。

3.2.2 完善农业科技创新体系，提升农业科技创新服务能力 依据我国和浙江省农业技术推广服务体系，构建宁波市县乡多级多层次农业技术推广服务体系，提高节水灌溉技术推广机构服务能力，为农户节水灌溉技术推广提供良好服务。加强基层农业科技推广机构建设，加大对乡村节水灌溉技术的推广服务力度。鼓励节水灌溉技术设备供给企业建立技术推广服务机构，加强与农户面对面的技术服务。加强节水灌溉技术应用作物耕作后“产学研结合”服务，鼓励农业科研单位、高校从事与节水灌溉技术应用相关的技术开发、技术咨询、技术服务等。引导和扶持各类与节水灌溉技术相关合作组织建立技术服务机构，加强和提升合作组织的节水灌溉技术服务能力。

参考文献：