節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展-中國節(jié)水灌溉網(wǎng)

1、節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 黃修橋 可持續(xù)發(fā)展作為一種發(fā)展的大趨勢已被世界上大多數(shù)國家普遍認(rèn)同，成為世界 21 世紀(jì)議程的主題。我國人口眾多，各種自然資源相對貧乏，生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理 任務(wù)較重，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略更具現(xiàn)實意義。農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，肩負(fù) 著 12 億人生存所必需的農(nóng)產(chǎn)品及工業(yè)所需原料的重任。農(nóng)業(yè)能否做到持續(xù)穩(wěn)定發(fā) 展，事關(guān)中華民族的生存與發(fā)展，關(guān)系到整個國家發(fā)展的全局。由于獨特的地理環(huán) 境及氣候，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水的依賴性極為強(qiáng)烈，有水才能做到穩(wěn)定高產(chǎn)。我國在 相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，水資源的供需矛盾將十分尖銳，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)重缺 水危機(jī)。節(jié)水灌溉作為一種高效用水模式對實現(xiàn)

2、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有不可取代的重 要作用。 一、水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的決定性作用 1、水旱災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響 我國大部分地區(qū)受季風(fēng)的影響，形成東南多雨、西北干旱和夏秋多雨、冬春干 旱的特點。由于降水量小、水資源分布極不平衡，加之季節(jié)、年際交差大，致使水 旱災(zāi)害頻繁。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響。 即使在正常年景，全國每年因干旱缺水和遭受水災(zāi)而減少的糧食產(chǎn)量達(dá)260 億 kg 左右，占年糧食總產(chǎn)量的 6%-8%。每年因干旱缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約 2000 億元，洪水造成的經(jīng)濟(jì)損失更是驚人。因此，興修水利、根除水患、發(fā)展灌溉是我 國歷代安邦治國的一件大事。 2、灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用 我國降水的時空分布不

3、能滿足農(nóng)作物正常生長對水分的需求。南方多水帶和濕 潤帶廣泛種植水稻常常受到伏旱、秋旱而嚴(yán)重減產(chǎn)，半濕潤帶的華北、黃土高原區(qū) 種植的小麥缺水更為嚴(yán)重。因此，灌溉是我國提高糧食生產(chǎn)水平的基礎(chǔ)和前提。多 年來，我國雖已培育了許多優(yōu)良高產(chǎn)品種，而這些品種只有在具有灌溉條件、排水 良好的農(nóng)田上才能發(fā)揮其增產(chǎn)的作用。 20 世紀(jì)肋年代對全國灌溉農(nóng)田和非灌溉農(nóng)田 糧食產(chǎn)量的調(diào)查結(jié)果 （表 1）。表明： 表1灌溉農(nóng)田與非灌溉農(nóng)田糧食產(chǎn)量調(diào)查成果 地區(qū) 灌溉農(nóng)田 非灌溉農(nóng)田 水稻 旱作物 東北地區(qū) 5085.0 3600.0 2235.0 黃淮海地區(qū) 6075.0 2205.0 西北地區(qū) 4695.0 3052

4、.5 1117.5 長江中下游地區(qū) 7695.0 4777.5 2085.0 東南沿海地區(qū) 7785.0 7050.0 3135.0 西南地區(qū) 7005.0 6105.0 3075.0 我國灌溉面積從1997-1980年間，年平均增長率為 3.8%，同期全國糧食產(chǎn)量的 年均增長率為3.5%，二者基本同步。“六五”期間，灌溉面積一直在 4800萬hm2 左右徘徊，而糧食生產(chǎn)也出現(xiàn)了連續(xù) 5年的徘徊局面。1989年后灌溉面積開始回升， 糧食總產(chǎn)亦開始增長。 可見，糧食產(chǎn)量的增加與灌溉面積發(fā)展成正比例關(guān)系，灌溉對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起 到主導(dǎo)作用。 表2我國各歷史時期有效灌溉面積與糧食產(chǎn)量 年份 有效灌溉面

5、積（萬 hni) 凈增灌溉面積（萬hm） 糧食總產(chǎn)量（億 kg） 凈增糧食產(chǎn)量（億 kg） 1949 1593.3 1132 1957 2500.0 906.7 1951 819 1970 3600.0 1100.0 2400 449 1978 4500.0 900.0 3048 648 1983 4466.7 -33.3 3873 825 1988 4440.0 -26.7 3941 68 1995 4926.7 486.7 4666 725 、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)重水危機(jī) 1、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展對水的需求 21世紀(jì)是我國經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的時期，我國的現(xiàn)代化建設(shè)將進(jìn)入一個新的階段。但 也面臨著前所未有

6、的巨大挑戰(zhàn)一一水土資源的開發(fā)已近極限，而人口將達(dá)到16億峰 值。人口的增加對糧食生產(chǎn)提出了艱巨任務(wù)，對灌溉發(fā)展提出了新的要求。農(nóng)業(yè)特 別是糧食生產(chǎn)能否做到可持續(xù)發(fā)展，事關(guān)中華民族的生存與繁榮。由于我國農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)對水的依賴性極為強(qiáng)烈，因此灌溉的發(fā)展尤為重要。 據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，到2010年我國人口將達(dá)到14.6億，2030年人口達(dá)到16億, 按人均占有糧食400kg計算，2010年的糧食需求量為5.8億t左右，2030年的糧食 需求量達(dá)6.4億to為滿足糧食需求，灌溉面積應(yīng)有相應(yīng)增長，到2010年灌溉面積 應(yīng)達(dá)5666.7萬hm2，到2030年灌溉面積要達(dá)到6000萬hm2,用水量大大增加。我 國

7、農(nóng)業(yè)用水量約4000億m3,其中70%-75%用于糧食生產(chǎn)，即3000億m3左右。我 國糧食總產(chǎn)4.5億t中，2/3由灌溉面積上提供（即3億t），由此推算，我國灌溉水的 水分生產(chǎn)率為1kg/m3左右。按這種水平，我國農(nóng)業(yè)用水需求量：2010年5800億m3, 2030年6400億m3，較現(xiàn)狀分別增加1800億m3，2400億m3。 2農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)重水危機(jī) 由于工業(yè)及城鄉(xiāng)生活供水的經(jīng)濟(jì)效益明顯高于農(nóng)業(yè)供水，在水資源供需矛盾尚 未根本解決之前，農(nóng)業(yè)用水將會不可避免地被工業(yè)及城鄉(xiāng)用水所擠占。事實上，從 20世紀(jì)80年代開始，大量農(nóng)業(yè)用水已逐漸轉(zhuǎn)向工業(yè)和城鎮(zhèn)供水。以華北地區(qū)4省 市為例，199

8、3年與1980年相比，在總供水量減少 27億m3的前提下，工業(yè)和城鎮(zhèn) 生活用水增加了 33億m3,而農(nóng)業(yè)用水則讓出了近 60億m3。 表3 華北四?。ㄊ校┺r(nóng)業(yè)用水被擠占情況 省（市、區(qū)） 總?cè)∷?農(nóng)業(yè)取水量（億 r n) 1993 年 1980 年 增（減）量 1993 年 1980 年 增（減）量 北京 40.16 43.98 -3.82 16.51 22.53 -6.02 天津 22.15 32.29 -10.14 9.91 22.07 -12.16 河北 209.42 219.02 -9.60 163.38 193.39 -30.01 山西 55.68 59.47 -3.79 35.0

9、2 46.81 -11.79 合計 327.41 354.76 -27.35 224.82 284.78 -59.96 根據(jù)水利發(fā)展“九五”計劃和2010年規(guī)劃，我國目前在建供水工程供水能力約 450億m3,南水北調(diào)供水工程約為330億m3，加上引額濟(jì)烏、引松濟(jì)長，引江濟(jì)淮 等一批新建蓄水、引水工程以及在東北、黃淮海地區(qū)新打部分機(jī)井開采地下水等， 累計新增供水能力約為1400億m3，即2010年全國總供水量有可能達(dá)到 6500億-6700 億m3。另據(jù)需水預(yù)測結(jié)果，2010年全國僅工業(yè)及城鄉(xiāng)生活用水需水量就達(dá)到2700 億m3左右，就是說，能夠供給農(nóng)業(yè)使用的水量約為4000億m3，與現(xiàn)狀大體持

10、平。 由于新增灌溉面積需要增加用水，改善提高現(xiàn)有灌溉面積的灌溉條件和保證率也需 增加用水，加之林果用水、畜牧用水、養(yǎng)殖用水增加，因此農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展正面臨 嚴(yán)重的水危機(jī)。 三、節(jié)水灌溉是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑 1.農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀 中華人民共和國成立40多年來，我國大力開發(fā)水資源，發(fā)展農(nóng)田灌溉，取得了 舉世矚目的成就，灌溉面積由1949年的1600.0萬hm2，增加到1996年的5000.0萬 hm2,農(nóng)業(yè)用水（主要為灌溉用水）由1949年的約1000億m3,增加到1993年的3850 億m3。農(nóng)業(yè)用水的發(fā)展情況見表 4。 表4農(nóng)業(yè)用水發(fā)展情況 年份 1949 1957 1969 1980 199

11、3 總用水量（億m） 1031 2048 2744 4437 5250 農(nóng)業(yè)用水量（億用） 1001 1938 2545 3912 3850 灌溉面積（萬hmb 1593.3 2500.0 3200.0 4806.7 4973.3 農(nóng)業(yè)用水比例（% 97 95 93 88 73 用水量（m/hm2） 6285 7785 7950 8145 7770 （1）我國農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比重， 已從1949年的97%降至1993年的73%, 呈逐年下降趨勢。 （2）每公頃平均用水量基本維持在 7500-8250m3的范圍。1949年初期到70年代， 隨著灌溉條件改善，灌溉保證率提高，畝均用水量逐年增

12、加，80年代末開始，由于 國家重點發(fā)展節(jié)水灌溉，使畝均用水量逐步回落。 (3) 雖然畝均用水量變化不大，但由于單方水生產(chǎn)水平不斷提高，因此我國灌溉 水的利用效率是逐步提高的。 2.灌溉節(jié)水潛力 我國灌區(qū)目前大部分采用傳統(tǒng)的地面灌水技術(shù)，在灌溉水資源的利用上，浪費 現(xiàn)象還相當(dāng)普遍。在某些水源相對比較豐富的地區(qū)，大水漫灌現(xiàn)象仍不少見。因渠 系滲漏和管理不善等原因，渠系水的利用系數(shù)一般只有 0.55 左右，田間水的利用系 數(shù)也只有 0.8 左右，即我國灌溉水利用系數(shù)平均僅為 0.40-0.45。灌溉水有一半以上 在輸水、配水和田間灌水過程中損失掉。 我國灌溉水利用系數(shù)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，但差距也反映出發(fā)

13、展?jié)摿?，如果普遍?行節(jié)水灌溉技術(shù)， 節(jié)水潛力十分可觀。 渠道防滲和管道輸水都能提高渠系水利系數(shù)； 水稻淺濕灌溉和旱田溝畦改造則可提高田間水利用系數(shù)；噴、微灌可提高輸水部分 的利用率，又可提高田間水利用率，并可改善作物的蒸騰環(huán)境、減少蒸騰。如果到 21世紀(jì)中葉，我國2200萬hm2井灌區(qū)80%以上實行噴灌或低壓管道輸水灌溉，2933 萬 hm2 渠道灌區(qū)骨干渠道 80 %以上實現(xiàn)防滲，水稻全部推廣先進(jìn)的灌溉技術(shù)，旱田 實施田間工程改造，并輔之以節(jié)水灌溉制度、管理措施，則可使我國灌溉水利用系 數(shù)提高到0.700.75。由此產(chǎn)生的節(jié)水潛力為1600億3?？鄢Y(jié)合灌區(qū)灌溉水 的重復(fù)利用部分，灌區(qū)

14、上、下游之間的灌溉水重復(fù)利用部分及局部地區(qū)的灌溉壓鹽 用水，全國農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力大體為 1200億m3左右。也就是說，在保證現(xiàn)有灌溉面積 和糧食生產(chǎn)能力前提下，農(nóng)業(yè)用水可減少1200億m3。但由于人口及糧食需求在不 斷增長，因此，上述節(jié)水量將主要用于擴(kuò)大灌溉面積，提高灌溉保證率，保證農(nóng)業(yè) 可持續(xù)發(fā)展。 3. 灌溉節(jié)水的途徑及措施 灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收和形成產(chǎn)量，包括水資源調(diào)度、輸水、 配水、灌水、土壤蒸發(fā)，植物蒸騰等許多環(huán)節(jié)，節(jié)水必須在這些環(huán)節(jié)上采取相應(yīng)的 技術(shù)措施。全面實行節(jié)水灌溉是節(jié)水的主要途徑。 節(jié)水灌溉技術(shù)是為充分利用灌溉水資源，提高水的利用率和利用效率，達(dá)到農(nóng) 作物高產(chǎn)高效

15、而采取的技術(shù)措施，它是由水資源、工程、農(nóng)業(yè)、管理等環(huán)節(jié)的節(jié)水 技術(shù)措施組成的一個綜合技術(shù)體系。運用這一技術(shù)體系，將提高灌溉水資源的整體 利用率，增加農(nóng)作物單位面積或總面積的產(chǎn)量，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。 (1) 水資源的合理開發(fā)利用技術(shù)。灌溉農(nóng)業(yè)水資源包括地面水、地下水、土壤水 和經(jīng)過凈化處理的污廢水。 農(nóng)業(yè)水資源的合理開發(fā)利用， 是指采用必要的工程措施， 對天然狀態(tài)下的水進(jìn)行有目的的干預(yù)、控制和改造，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一定水量的技 術(shù)活動。這些技術(shù)包括：地上水和地下水的合理利用技術(shù)、機(jī)井測試改造技術(shù)、灌 溉回歸水利用技術(shù)、劣質(zhì)水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)等。 (2) 節(jié)水工程技術(shù)與措施。它是節(jié)水

16、灌溉綜合技術(shù)體系的核心內(nèi)容，包括噴灌技 術(shù)、微灌技術(shù)、渠道防滲技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)、膜上灌技術(shù)、水稻灌溉技術(shù)、 改進(jìn)溝畦灌技術(shù)等。 (3) 節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。包括蓄水保墑的耕作技術(shù)，適雨種植的作物合理布局、提高 作物抗旱能力的栽培技術(shù)，秸稈或地膜覆蓋的保墑技術(shù)、化學(xué)藥劑抗旱保墑與保水 劑應(yīng)用技術(shù)，限額灌溉及節(jié)水抗旱作物品種選育等。 (4) 節(jié)水管理技術(shù)。包括組織管理、工程管理、經(jīng)營管理和用水管理等。 4. 節(jié)水灌溉對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用 水資源有限而需求不斷增長，使灌溉發(fā)展面臨艱難境地：一方面隨著工農(nóng)業(yè)發(fā) 展和城鎮(zhèn)化速度加快，農(nóng)業(yè)用水不可避免地要向工業(yè)和城鎮(zhèn)生活讓水；另一方面要 解決日益增加的眾多人口的吃飯問題，又必須在提高現(xiàn)有灌溉面積灌溉保證率的同 時新增灌溉面積，需要增加用水量。這就決定了我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展必須走節(jié)水高 效的道路。 我國灌溉水的利用系數(shù)整體偏低，節(jié)水灌溉大有潛力。黨的“十五”大報告中 明