建设节水型农业的战略思考,本文主要内容关键词为:节水型论文,战略论文,农业论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
提要:建立节水型农业体系是我国农业可持续发展战略的重要组成部分。本文分析了节水型农业的发展趋势和面临的主要问题;为加快我国节水型农业发展步伐,建议采取六项节水农业行动,并提出了我国近中期节水型农业的区域布局重点和模式。
一、节水型农业是我国农业可持续发展模式
水危机是全球性问题,而对中国的影响显得更加严峻,由于:
(1)中国以不足世界6%的径流量,供养着世界近23%的人口,人均径流量仅占世界平均数的22%,并且时空分布不均,水土资源空间组合南北差异很大,进一步加剧区域性和季节性的水资源供需矛盾。北方的水资源紧缺程度重于南方,尤其是华北地区,南方降雨量虽然较大,但由于年内分配不均,伏旱和秋旱严重。
(2)中国农业生产对灌溉的依赖性极强。全国2/3以上的耕地分布在降雨量小于1000毫米的常年灌溉带和不稳定灌溉带,灌溉农业规模7.2亿亩、耕地灌溉比例已达40%(印度23.6%、前苏联7.5%、美国9%),这在世界大国中均居于首位。特别是进入80年代以来,农业灌水保证率愈来愈低,大片农田处于“饥饿灌溉”之中,水资源短缺已深深地威胁着我国农业持续增长。
根据国际经验,工业化和城市化挤占农业水资源之势难以逆转,与此同时,人口对农产品的消费需求将进一步增长,必然导致我国农产品供求关系趋紧,这将不断对农业提出新的挑战。农业只能在这两难困境中求发展。“短缺”与“浪费”并存是我国农业水危机的重要特征:一方面是农业供水因水资源短缺而难以增加,同时工业和城市的发展将进一步削减已经明显不足的农业灌溉用水,农业缺水问题日益突出,不仅灌溉面积难以扩大,而且现有灌溉面积也难以稳定。另一方面是农业水资源浪费严重,节水潜力很大。灌溉水利用率、利用效率普遍偏低,渠灌区水分利用系数仅0.4~0.5,井灌区水分利用系数为0.6, 比发达国家低0.2~0.4。虽然“南水北调工程”是缓和北方地区水资源供需矛盾的基本措施,但其农业意义是非常有限的,南水北调中线方案中农业用水配额仅25.9亿米[3],而且水费昂贵,农民负担不起。因此,提高水资源农业产出效率,发展节水型农业是我国农业摆脱水危机、实现持续增长的根本出路。
二、节水型农业发展趋势与问题剖析
1.发达国家节水型农业。
“高技术、高投入和管理现代化”是发达国家节水型农业的基本模式,而“高效益”则是维系这种模式持续发展的经济基础。
在节水技术方面,采用先进节水灌溉工程技术代替传统的地面灌溉技术。80年代后期以来,为节省能源,地面灌溉(如渠道防渗、管理输水、水平畦田、间歇灌等)又重新受到重视。喷灌比传统的沟洼灌省水、省工、省地,1980年世界喷灌面积已达3亿亩以上,西欧国家占90 %以上,滴灌在干旱的沙漠化地区显示出更大的优势,世界滴灌面积在80年代初已达450万亩,其中美国占50%。高质量、 高科技含量的节水灌溉设备的研制生产已经产业化、规模化,不仅供应国内市场,而且还大量出口。在节水灌溉管理方面,(1)向自动化发展。 如以色列不论灌区大小,灌水全部实现自动化控制;(2)重视田间水管理和农户参与。
2.我国的节水型农业。
节水技术的农业应用始于70年代,80年代以来受到我国政府和社会各界的普遍关注,实践表明节水农业在全国各地都产生了十分显著的节水增产效果。自流灌区搞渠道衬砌,减少输水损失,田间进行土地平整、划小畦块,提水灌区推广低压管道输水灌溉,丘陵干旱山区近年喷微灌发展迅速。目前全国渠道防渗长度已达几十万公里,北方地区低压管道输水面积5000万亩以上,滴灌面积20万亩以上,喷灌面积1000万亩以上。在节水灌溉技术、节水灌溉制度和节水灌溉管理等方面取得新进展的同时,节水农业的研究正在朝综合方向发展,研究工程节水技术、同农艺节水技术(水肥配合、耕作措施、作物结构与布局、地面覆盖)和化学节水技术的综合、组装,把节水农业从试验区向面上推进。
节水型农业持续发展面临的主要问题:(1)投入不足。 节水农业比一般的灌溉农业投资要求高,对此国家尚未出台特殊的节水农业投资政策,地方和农户的投资能力又非常有限,节水农业的发展步履艰难,即便是新发展一些面积,往往也是起点不高,标准低。(2)缺乏节水农业分区发展规划指南,节水农业的发展带有一定盲目性。(3)适用于大田作物的节水技术尚未取得实质性的突破。(4)灌溉管理系统缺乏效率。实行自负盈亏以来,灌水管理变成了许多灌溉管理机构的副业,而把多种经营创收作为自己的主业,加上工程老化失修,毁损严重,影响灌溉效益的提高。(5)与发达国家的差距很大。 在节水灌溉的技术方面,我国的工程材料、施工技术和自动化控制技术等比较落后,节水工程设备的数量、质量同发达国家有一定差距;我国灌溉农业中的节水灌溉面积比例仅占8%,而发达国家这一比例已高达40%。
三、建设节水型农业的若干宏观战略行动
为加快节水型农业发展步伐,建议采取“科学基础工程”、“灌溉农业工程”、“旱地农业工程”、“开源工程”、“管理工程”、“政策工程”等六项节水农业行动。
1.实施以向节水农业提供技术支持为目标的科学基础工程。节水型农业的持续发展,最终还是靠科学技术解决问题。“九五”及近中期我国节水农业研究应主要围绕以下几方面,进行多学科、多部门协作攻关:节水农业分区与节水农业规划;节水调控原理和大田作物节水关键技术;灌溉预报和节水灌溉制度;节水农业政策和节水农业管理:节水灌溉的标准;节水设备三化(标准化、系列化、通用化);节水农业技术传播体系等。
2.实施以提高灌溉水有效性为目标的灌溉农业工程。(1)现有灌区节水技术改造,提高灌溉水有效利用系数。重点搞渠道防渗、管理输水、田间工程配套,以减少输水损失;(2)新灌区一步到位建设高标准高效益的节水农业体系;(3)干旱山丘区重点发展喷微灌节水技术。喷微灌技术由于不受水源和地形的限制,在广阔的干旱山丘区呈现强劲的发展势头,是干旱山丘区建立节水型“三高农业”,摆脱贫困的有效途径。
3.实施以提高水分生产效率为中心的旱地农业工程。北方旱地主要作物的降水生产潜力仅开发利用了1/3左右, 采取一系列旱地农业综合配套增产技术,把水分生产效率提高0.1~0.2公斤/毫米, 这是完全可能的。(1)培肥地力,建设土壤水库。 “七五”期间我国各旱农业试验区研究表明,增施肥料,水分生产效率普遍提高,有的提高一倍以上;(2)径流节灌农业体系。“水窖+滴灌”, 这是暴雨多发的干旱山区,有效拦蓄地表径流,充分利用自然降水,提高旱区农业生产力的新模式;(3)调整作物结构,增种抗旱耐旱作物,并结合保水措施。
4.实施以污水、咸水灌溉为中心的开源工程。主要利用浅层地下咸水和污水灌溉农田。(1)咸水灌溉。有关研究结果表明, 在一般年份用2~4克/升咸水灌溉较为稳妥,不旱不浇,咸淡水轮灌或混合灌, 并结合农艺措施。(2)污水灌溉。 科学的污水灌溉为污水资源化开辟了新的利用前景,也为缺水地区农业提供了水肥资源,缓解工农业缺水、争水矛盾,减轻农业工程调水的沉重负担。
5.实施以强化农业水资源管理为中心的管理工程。国际上公认,节水潜力50%来自管理,我国水资源管理上的节水潜力更大。(1)制定区域性水价。借鉴以色列经验,在水资源严重短缺区实行配额以内维持低价,超额高价,按方收费,累进加价的方法;(2)建立节水高效型种植结构,推行节水灌溉制度。把有限的水资源集中用在作物水分敏感期,以扩大灌溉面积,使灌溉总体效益最佳。(3)农业适度规模经营,为使用喷灌等先进的节水灌溉技术创造条件。(4)为灌溉管理机构营造有利于节水的外部环境。
6.实施以推动节水型农业持续发展为目标的政策工程。建立良好的政策环境和运行机制,对发展节水型农业,造就节水型经济、节水型社会都具有十分重要的战略意义。(1)制定节水型农业工程优惠投资政策,促进节水型农业规模化发展;(2)节水型农业技术进步政策;(3)节水型农业发展的区域协调政策。
四、节水型农业的区域布局重点与模式
建设节水型农业体系是我国农业可持续发展战略的重要组成部分。我国节水农业发展的目标取向可确定为:提高农业水资源的有效性,逐步扩展灌溉面积,促进农业总产量和农村经济总量的同步增长。
中国是一个幅员广阔的国家,与节水农业发展相关的自然条件、社会经济条件的地域差异很大,因此,节水农业的发展不可能采用同一个模式,必须分区而论。现就“九五”及近中期我国节水农业重点布局的三大片和模式作一分述。
1.华北片。
华北是我国重要的小麦、玉米、棉花、油料商品生产基地,但同时也是我国亩均水量最贫乏、缺水最严重的地区。据统计,黄、淮、海、滦河流域径流量仅占全国的5.66%,耕地、人口分别占全国的37.6%、31.6%。据“七五”期间的有关研究,华北区现状农业用水供需缺口为32~103亿米[3]。即使考虑跨流域调水,2000 年农业用水供需缺口仍将扩大到50~170亿米[3], 水资源短缺已经严重危及该区农业的持续增长,发展节水农业刻不容缓。华北片节水型农业的发展目标:是在保证华北地区农业总产量不滑坡或有所增长的前提下,通过提高农用水的有效性,确定灌溉面积,重点提高现有水浇地的灌溉保证率。主要节水型农业模式:
(1)渠灌区。“以渠道防渗+田间节水工程为主”。
(2)井灌区。“以低压管道输水+田间节水工程为主”。
(3)蔬菜经作区。“以喷、滴灌为主”。
(4)重缺水区。“节水灌溉+雨养农业技术”。
2.西北片。
西北土地和耕地都占全国的1/3,但河川径流只占全国的1/10, 水土资源不匹配,地多水少,水资源紧缺,同时农田灌溉水浪费却十分惊人。我国30万亩以上灌溉区的亩灌水量为766米[3],西北地区达1102 米[3],是全国平均数的1.4倍,其中宁夏是全国的2.8倍,甘肃的河西灌区亩净灌水量是实际需水量的2.5倍。有水变绿洲的宜农荒地资源丰富,如黄河上游的黑山峡水利工程竣工则可新开发绿洲农业2000~6000万亩。西北片节水型农业的发展目标是提高灌溉水和降雨的利用效率,尽量扩大灌溉面积(包括旱作的抗旱灌溉),增强西北区食物的供给能力,消除地区贫困,改善农业生态环境。主要节水型农业模式:
(1)绿洲农业区。 老灌区“以地面节水灌溉工程为主”(改进灌溉技术,采用小畦灌溉、短沟灌溉、细流沟灌和稻田湿润灌溉等节水措施)提高单产,增加总产;新灌区“地面节水灌溉+喷滴灌技术”。
(2)径流农业区。“水窖(或混凝土场)+喷、滴灌”。 这是黄土高原贫困地区非常有效的抗旱节水模式。
3.南方片。
长江流域及以南地区,水资源相对丰富,土地资源相对稀缺,水资源总量占全国的80%,耕地仅占全国的35%。虽然水资源丰富,但季节性干旱对水稻和旱作的威胁都很大。发展节水型农业对粮食作物的稳产、高产和改善农民的收入状况具有十分重要的战略意义。水稻是南方的主要粮食作物,通常被认为是耗水量最高的作物,为旱作物的2~3倍,但近年的研究表明,水稻正常生理需水每亩仅为280~300米[3],并不比旱作物高,因此,水稻的节水增益潜力很大。南方片节水型农业的发展目标是扩大抗旱灌溉面积,控制水稻灌水量,提高复种指数,实现粮食总量增长,增加农民收入。主要的节水型农业模式:
(1)园艺作物区。“喷滴灌创收型节水农业模式”。 节灌技术重点在茶树、柑桔、黑木耳、甘蔗、龙眼、荔枝、蔬菜等高价值作物上应用。
(2)旱地作物区。“以低压管道输水为主,结合喷滴灌”, 发展抗旱增产型节水农业。
(3)水稻作物区。水稻“薄、浅、湿、 晒”节水灌溉模式(广西);水稻“节水控灌”模式(湖北)。