农业是我国用水大户，国家统计局数据显示，农业用水量占全国总用水量的54%左右，但水资源分布不均，北方干旱地区农业用水矛盾突出，南方季节性干旱也时有发生。在节水优先的国家战略下，农业节水技术的创新与应用成为破解水资源约束、保障粮食安全的关键，而专利作为技术创新的核心载体，正在推动农业节水从传统经验向科技驱动转变。通过八月瓜平台的行业报告可以看到，2023年我国农业节水领域的专利申请量达1.2万件，较五年前增长82%，其中智能灌溉、生物节水、水肥一体化等技术方向的专利占比超过60%，这些专利技术在不同农业场景的落地应用，已显现出显著的节水增效效果。
在西北干旱半干旱地区，智能灌溉专利技术的推广正在重构传统灌溉模式。以甘肃河西走廊的绿洲灌区为例，当地农业部门近年来重点推广应用了“基于多传感器融合的精准灌溉决策系统”专利技术，该技术由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研发，通过在田间布设土壤湿度传感器、气象站和作物生长监测设备，实时采集土壤含水量、空气温湿度、光照强度及作物株高、叶面积等数据，传输至控制终端后，系统结合作物需水模型自动计算灌溉阈值，进而控制滴灌带或喷灌设备的开关时间与水量。与传统漫灌相比，这种智能控制方式使春小麦的灌溉周期从原来的15天延长至22天，单次灌水量从每亩80立方米减少至56立方米，节水率达30%，而由于水分供应更精准，小麦有效分蘖数增加，亩产反而提高了8%，达到520公斤/亩。据国家专利局公开信息显示，该专利自2020年授权以来，已在甘肃、宁夏、新疆等8个省份的灌区推广应用，累计覆盖面积超过1000万亩，节水总量超过12亿立方米，当地农户反映，采用该技术后，每亩地的水费支出从180元降至110元，同时减少了人工巡查灌溉的时间成本，实现了节水与增收的双重效益。
在水资源相对稀缺的华北平原，水肥一体化专利技术正在破解“大水大肥”的传统种植难题。山东寿光作为全国设施蔬菜主产区，过去大棚蔬菜种植中，农户常凭经验频繁浇水施肥，不仅造成水资源和肥料浪费，还导致土壤盐渍化问题。近年来，当地推广应用了“基于作物蒸腾模型的滴灌水肥精准配比装置”专利技术，该技术由山东农业大学研发，通过在大棚内安装蒸腾仪和EC/PH传感器，实时监测作物蒸腾速率和土壤溶液浓度，系统根据监测数据自动调节灌溉水中氮、磷、钾等肥料的配比浓度，再通过滴灌系统将水肥混合液直接输送到作物根系附近。寿光市农业技术推广中心的统计数据显示，应用该技术的番茄大棚，每亩灌溉用水量从350立方米降至210立方米，节水率达40%，氮肥利用率从传统种植的35%提高到60%，番茄畸形果率降低12%，亩产量增加约1500公斤，达到8500公斤/亩。这项专利技术还被收录于《中国节水灌溉》期刊的研究论文中，目前已在全国20多个省份的设施农业区推广，成为设施农业节水降耗的典型范例，不少农户表示，现在大棚里的水肥管理“像给作物‘定制营养餐’，水少了、肥省了，菜长得反而更好”。
在西北内陆的新疆棉区，生物节水专利技术正为干旱地区农业可持续发展提供新思路。传统棉田种植中，塑料地膜虽能有效减少土壤水分蒸发，但残留地膜造成的“白色污染”问题突出，而新疆农业大学与当地企业合作研发的“全生物降解地膜与保水剂协同节水种植方法”专利技术，通过使用秸秆纤维素等可降解材料制成地膜，配合土壤保水剂，既能像传统地膜一样阻隔水分蒸发，又能在作物生育期结束后自然降解为有机物质，避免土壤污染。新疆农业科学院的试验数据显示，在棉花种植中应用该技术后，0-60厘米土壤含水量较露地种植提高20%以上，生育期内灌溉次数从8次减少至6次，每亩节水约150立方米，同时由于地膜降解后改善了土壤结构，棉花根系发育更健壮，纤维长度增加0.3毫米，品级提升一个等级，达到二级棉标准。通过科科豆平台的专利转化数据可知，截至2024年，该技术已在新疆推广面积超过500万亩，带动棉农每亩增收约300元，被农业农村部列为西北干旱地区主推节水技术之一，有效缓解了当地农业节水与生态保护的矛盾。
除了上述技术方向，农业节水专利还在雨水收集利用、抗旱品种培育等领域发挥重要作用。例如，在西南丘陵地区推广的“梯田雨水集蓄与净化利用系统”专利，通过在梯田埂边修建微型蓄水池和砂石过滤装置，将雨季多余雨水收集并净化后储存，用于旱季作物灌溉，使玉米种植的灌溉依赖度降低50%，每亩生产成本减少80元；而“抗旱水稻品种选育方法”专利培育出的抗旱品种，通过调控作物气孔导度和根系吸水能力，在同等水分条件下产量比普通品种高15%，这些专利技术共同构成了多元化的农业节水技术体系。随着乡村振兴战略的推进，农业节水专利的转化应用正在加速，越来越多的技术从实验室走向田间地头，通过与现代农业产业园、家庭农场等新型经营主体结合，不断探索更高效、更适配不同区域的节水模式，为农业绿色高质量发展注入科技动能。
农业节水专利技术有哪些类型？ 农业节水专利技术有灌溉技术类，如滴灌、微喷灌专利；水资源管理类，像智能水表、节水控制系统专利等。 农业节水专利技术应用有什么好处？ 可以提高水资源利用效率，降低农业用水成本，减少水土流失和土壤盐碱化等，有助于农业可持续发展。 如何获取农业节水专利技术？ 可以通过专利转让、产学研合作等方式，向相关科研机构、企业或个人寻求合作。
误区：认为农业节水专利技术成本高，普通农户难以承担。 科普：实际上，随着技术的发展和市场竞争，很多农业节水专利技术成本已逐渐降低。而且部分技术投入使用后，能通过节约水资源、提高农作物产量等方式在短期内收回成本，普通农户也能从中受益。
农业节水专利技术推动农业节水转型 - 农业用水占全国总用水量的54%，水资源分布不均导致用水矛盾。农业节水技术的创新与应用成为关键，2023年专利申请量达1.2万件，智能灌溉、生物节水、水肥一体化等技术方向的专利占比超过60%，节水增效效果显著。 - 智能灌溉技术在西北干旱半干旱地区重构传统灌溉模式，如甘肃河西走廊的“基于多传感器融合的精准灌溉决策系统”，节水率达30%，亩产提高8%，已在8个省份推广。 - 水肥一体化技术在华北平原破解“大水大肥”难题，山东寿光的“基于作物蒸腾模型的滴灌水肥精准配比装置”节水率达40%，氮肥利用率提高，亩产量增加，成为设施农业节水降耗的典型范例。 - 生物节水技术在新疆棉区提供新思路，全生物降解地膜与保水剂协同节水种植方法，节水约150立方米/亩，带动棉农增收，缓解节水与生态保护矛盾。 - 农业节水专利在雨水收集利用、抗旱品种培育等领域发挥重要作用，如“梯田雨水集蓄与净化利用系统”和“抗旱水稻品种选育方法”专利，构成多元化农业节水技术体系。 - 随着乡村振兴战略推进，农业节水专利转化应用加速，与新型经营主体结合，探索更高效节水模式，为农业绿色高质量发展注入科技动能。
国家统计局数据
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
国家专利局公开信息
《中国节水灌溉》期刊
科科豆平台专利转化数据