我国农业水资源形势与高效利用战略举措

分类：论文范文 发表时间：2019-12-31 09:36

　　摘要：21世纪以来，我国耕地面积、灌溉面积和粮食主产区不断向北方集中，北粮南运进一步加剧了水土资源错位，农业水资源胁迫度增加，黄河以北主产区地下水利用难以持续。为支撑国家粮食安全，提供合理的农业水资源基本保障，本文在系统梳理我国农业水资源形势、粮食生产与消费状况、粮食作物灌溉需求空间分布与适水种植区域等基础上，以满足未来粮食消费需求、不逾越用水总量控制红线为目标，倒逼灌溉规模和灌溉方式调整，采用定额法核算了2025年、2030年农田灌溉水资源需求阈值。结果表明：保障未来1×109亩(1亩≈666.667m2)高标准农田用水需求，须在强化节水条件下保障农田灌溉基本用水底线3.23×1011m3，开发利用非常规水源约6.44×109m3;提出应以适水种植提高雨水的利用，强化工程节水和农艺节水提高灌溉水的利用，增加非常规水利用和强化管理等为重点，建设节水高效的现代灌溉农业和集雨增效的现代旱作农业战略举措。

　　关键词：农业水资源;农田灌溉用水阈值;现代旱作农业;现代灌溉农业;适水种植;战略举措

　　我国水资源人均占有量少，时空分布不均，粮食安全对灌溉水的依赖性大，粮食产量与灌溉面积同步增长。2015年我国农田有效灌溉面积达到9.88×108亩(1亩≈666.667m2)[1]，占耕地面积的48.8%，有效保障了粮食产量“十二连增”佳绩。

　　一、我国农业用水态势及面临的问题

　　2001年以来全国农业用水量基本维持在3.86×1011m3左右，呈现“零”增长，占国民经济用水量比例下降到2015年的63.1%。灌溉面积不断北移，在1996年由南方大于北方逆转为北方大于南方，水土资源持续向非农产业转移。在现状多年平均情形下灌溉缺水量超过3×1010m3，灌溉农业面临严峻挑战。

　　(一)农业干旱缺水态势进一步增加，北方农业水资源胁迫度增加

　　我国多年平均水资源量为2.8×1012m3(1956—2000年，北方18.8%，南方81.2%)，2000年以来减少5.5%，但南北方分布变化不大，同期耕地向北方集中，由2000年的55.5%增加到2015年的59.6%，2015年亩均水资源占有量北方约为南方的1/6。未来50年我国仍将面临普遍升温，农业干旱缺水态势将进一步加剧。2015年我国粮食总产量为6.21×108t[2](北方56.1%，南方43.9%)。粮食主产区由2007年的13个省[3]减少为2015年的7个省，并向北集中，传统的主产区湖北、江西、辽宁、江苏、湖南、四川6省滑入平衡区;主销区由7个扩大到13个，青海、西藏、广西、贵州、重庆、云南6省(市、自治区)由平衡区落入主销区，加剧了水土资源的错位，农业水资源胁迫度增加。

　　(二)粮作种植布局与降水分布不匹配，对灌溉的依赖性增加

　　全国七大农业主产区中的五大区(东北平原、黄淮海平原、汾渭平原、河套灌区和甘肃新疆主产区)集中分布在常年灌溉区和补充灌溉区。全国800多个粮食主产县，60%集中在常年灌溉区和补充灌溉区。2001—2015年全国水稻播种面积增加了2.105×107亩，其中北方增加了2.725×107亩;小麦播种面积尽管减少了7.85×106亩，北方仍占全国的67.6%，其中黄淮海地区占全国的48.4%。玉米播种面积增长了3.73×108亩，88%的增加在北方。粮食生产区及三大粮食作物播种面积逐渐向常年灌溉区和补充灌溉区集中，增加了灌溉用水需求。

　　二、我国粮食生产安全需水阈值分析

　　我国北方多数地区地表水资源开发程度已超上限，地下水严重超采，黄河以北主产区地下水利用濒临危机，难以持续。到2030年基本实现灌溉现代化，全国灌溉用水量控制在3.73×1011m3，农田有效灌溉面积达到1.035×109亩，节水灌溉率达到74%，农田灌溉水有效利用系数提高到0.60以上，单方灌溉水粮食产量超过1.60kg。强化节水、建设现代灌溉农业和现代旱作农业体系是当前和今后一个时期提高农业水资源效率，保障1×109亩高标准农田建设的重要任务。

　　(一)我国粮食生产与消费现状

　　根据《中国统计年鉴》[2]，2001—2015年全国粮食总产量增长了37.3%;其中北方粮食产量占全国的比例达到56.1%。稻谷、小麦、玉米三大口粮作物播种面积集中于北方，其中，冬小麦集中分布于黄淮海平原、陕西关中平原、湖北、四川盆地和新疆，且以山东、河南、安徽、河北分布面积较大，四省产量达8.413×107t，占全国产量的70%。水稻(中季稻)主要分布在黑龙江、江苏、四川、安徽、湖北、湖南和云南，七省产量为9.434×107t，占全国的69.7%。玉米主要分布于东北三省、内蒙古、山西、河北、山东和河南，辽吉黑蒙常年播种面积维持在1.35×104~1.5×104亩，占全国玉米生产量的40%左右。

　　(二)灌溉水量(蓝水)需求的空间分布与区域转移采用LocalMoran’sI指数[6]对各省水稻、小麦、玉米三种主要作物总需水量、灌溉面积上需要的蓝水量、灌溉面积上生产1kg粮食需要的灌溉水量(蓝水)进行空间分析，并采用生产单位i种粮食作物需要的蓝水量与全国平均值之比，辨识主要粮食作物的适水种植区域。水稻，蓝水需求低值区位于四川、重庆、贵州、湖北、江西、浙江6省(市)，生产单位水稻的蓝水需求量小于等于全国平均值的60%;其次是东北三省以及湖南、福建、云南、广西、广东和海南，小于等于全国平均值。小麦，蓝水需求低值区位于江苏、安徽、河南、湖北、陕西、四川等省，生产单位小麦蓝水的需求量小于全国平均值的一半;山东、河北、青海等省，蓝水需求量不足全国平均值。玉米，蓝水需求呈区块分布。生产单位玉米蓝水需求量小于等于全国平均值的有三块，一是黑龙江、吉林和辽宁;二是云贵川、广西、湖南地区;三是山东、山西、安徽等地，且尤以前两个区域的蓝水需求量小于全国平均值的一半。

　　三、农业水资源高效利用战略举措

　　在新形势下，我国粮食生产的主要矛盾已由总量不足转变为结构性矛盾，粮食生产向北方转移，南北方水资源与粮食生产错位加剧，保障粮食安全须因地制宜采取综合节水措施。北方地区，推行土地集约化利用和适产高效型限水灌溉(调亏灌溉)制度相结合，同时考虑小麦南移、农牧交错带以草业为主的种植结构调整。在南方地区，稳定基本农田和控制排水型适宜灌溉相结合，果草结合，发展绿肥种植。

　　(一)建设节水高效的现代灌溉农业

　　按照现状种植结构和农田灌溉用水水平，支撑1×109亩农田灌溉用水，2030年粮食主产区需因地制宜采取如下综合节水措施，实现亩均节水60~80m3。

　　1.推广高效灌溉技术和渠道防渗技术发展以喷灌、微灌为主的高效节水灌溉技术，提高灌水效率，争取到2025年，节水灌溉面积达到7.75×108亩，其中喷灌、微灌和管道输水灌溉的高效节水灌溉面积达到4.2×108亩。到2030年，节水灌溉面积达到8.5×108亩，其中喷灌、微灌和管道输水灌溉高效节水灌溉面积达到5.0×108亩。严重缺水的华北地区全面推广灌溉输水灌溉和喷微灌。

　　2.适水种植，小麦南移抑制灌溉需求量增长按照作物需水和灌溉水量的地区规律特征，坚持有保有压，适水种植优化粮食作物布局，通过小麦南移、适水种植，以水限产、调亏灌溉，稳定我国冬小麦优势区生产。适度调减华北地下水严重超采区小麦，发展旱作冬油菜+青贮玉米、耐旱耐盐碱的棉花、油葵和马铃薯，以最小的灌溉用水需求保障水稻、小麦口粮生产安全，抑制华北冬小麦需水量。北方广大半干旱、干旱地区，压缩灌溉玉米的种植面积，恢复谷子、高粱、牧草等耐旱作物面积。南方重点推进云贵和广西结构调整，从粮食作物种植向饲草料种植方向转变，促进玉米资源从跨区域销售转向就地利用、有效利用天然降水;减少地下水开采量和化肥施用量，减缓北方地区地下水超采和面源污染;增加南北方饲料粮自给，减少北粮南运的压力。

　　(二)发展集雨增效的现代旱作农业

　　我国多年平均降水量约为6.19×1012m3，其中56%消耗于陆面蒸发与植被蒸腾，结合区域降水特点修筑各种集雨设施，提高降水的积蓄与利用。以工程、农艺、化控和生物四大措施为基础，依托集雨农业工程，应用现代补灌技术，结合生物、农艺和化控措施，发展高效旱作特色农业。

　　四、结语

　　我国农业栽培模式、生产方式和经营主体正发生着深刻变化，农田灌溉发展正逐渐步入适度规模化、全程机械化、高度集约化和资源环境硬约束等新常态;未来农业用水量将基本保持稳定，农业灌溉必须由低效粗放型向适产高效型转变，将传统的节水灌溉工程措施与3S技术、物联网技术、人工智能技术以及作物用水调控技术等现代科技结合，发展以高效、精准、智能以及环境友好型为特征的现代农业灌溉体系。要按照水资源承载能力倒逼灌溉规模和灌溉方式调整，适水种植，开展农田集雨、集雨窖等设施建设，发展现代旱作农业，构建与新型农业经营体系相适应的现代灌溉农业和现代旱作农业体系。

　　参考文献

　　[1]中华人民共和国水利部.中国水利统计年鉴2015[M].北京:中国水利水电出版社,2015.TheMinistryofWaterResourcesofthePRC.Chinawaterstatisticalyearbook2015[M].Beijing:ChinaWater&PowerPress,2015.

　　[2]中华人民共和国国家统计局.2001—2015中国统计年鉴[M].北京:国家统计出版社,2001—2015.NationalBureauofStatisticsofthePRC.Chinastatisticalyearbook2001–2015[M].Beijing:ChinaStatisticsPress,2001—2015.

　　[3]国务院.全国新增1000亿斤粮食生产能力规划(2009—2020年)[Z].2009.TheStateCouncilofthePRC.Thenationalplanforincreasinggrainproductioncapacityof100billionjin(2009—2020)[Z].2009.

　　[4]中华人民共和国水利部.中国水资源公报2015[M].北京:中国水利水电出版社,2015.TheMinistryofWaterResourcesofthePRC.ChinaWaterresourcesbulletin2015[M].Beijing:ChinaWater&PowerPress,2015.

　　[5]贾仰文,王浩.海河水循环及其伴生过程综合模拟[M].北京:科学出版社,2012.

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