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農(nóng)業(yè)用水狀況及保障對策論文
水是農(nóng)業(yè)發(fā)展的命脈，是影響農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要因素，區(qū)域水資源量從整體上制約著地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)模和種植結(jié)構(gòu)，且與其相關(guān)的水資源短缺、水土流失和水環(huán)境污染等嚴(yán)重阻礙了我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展�；春恿饔蚴俏覈匾募Z、棉、油產(chǎn)地和能源基地，然而面臨著農(nóng)業(yè)用水危機(jī)，長期以來受干旱災(zāi)害的影響程度較大，屬于資源性嚴(yán)重缺水地區(qū)，同時，水資源的區(qū)域分布不均、農(nóng)業(yè)用水效率低和水環(huán)境逐漸惡化等問題也嚴(yán)重阻礙了流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，且隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種阻礙作用將表現(xiàn)地越來越突出，不利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文在對淮河流域農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，探索了農(nóng)業(yè)用水過程中存在的問題，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對策略，以期為實現(xiàn)流域水資源的高效利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。
1淮河流域農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀
1.1流域農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
淮河流域地處我國東部，位于長江與黃河之間，流域主要經(jīng)過河南、安徽、江蘇和山東4個省，面積約為27萬km2。雖然流域土地面積僅占全國的2.9%，但由于氣候溫和、日照豐富、無霜期長以及土地質(zhì)量高等優(yōu)越的自然條件，使得其耕地面積占到了全國的10%以上。流域內(nèi)的淮北平原、蘇北平原以及南四湖西北平原等平原地區(qū)，水熱條件較好，土地資源豐富，適合多種農(nóng)作物的生長，種植的主要農(nóng)作物包括小麥、水稻、玉米、花生、油菜、大豆和棉花等，是我國重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地。淮河流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在我國占據(jù)著重要的地位，流域耕地面積僅占全國總耕地面積的10.36%，糧食播種面積占了14.56%，而糧食產(chǎn)量卻占到了將近20%，其中小麥產(chǎn)量更是接近全國總產(chǎn)量的一半(參見表1)。近年來，淮河流域耕地面積變化不大，基本穩(wěn)定在1250萬hm2左右，而糧食播種面積則相對變化較大，自1999年以來，呈現(xiàn)出先減后增的形態(tài)，其中1999—2003年播種面積逐年遞減，由1624.7萬hm2減為1439.9萬hm2，減幅相對較緩，年均遞減率為2.8%;2003年以后，流域糧食播種面積呈現(xiàn)出了較大的增長趨勢(2008年除外)，由1439.9萬hm2增長到1692.7萬hm2，年均增幅4.4%，在耕地面積基本維持不變的情況下，糧食播種面積的增長使得流域內(nèi)糧食作物在農(nóng)作物中所占的比重進(jìn)一步擴(kuò)大。1999—2008年，淮河流域的糧食產(chǎn)量的變化也經(jīng)歷了下降和增長兩個階段，第一階段為1999—2003年，呈下降趨勢，糧食總產(chǎn)量由8758萬t降為5852萬t，年均減幅8.30%;2003年以后，糧食總產(chǎn)量迅速回升，2008年的產(chǎn)量達(dá)到了10548萬t，年均增幅16.05%，這主要是受到全國糧價波動和國家退耕還林政策實施的影響(蔡建文，2005)。另外，通過表1我們可以看出，當(dāng)流域糧食總產(chǎn)量發(fā)生變動時，無論是產(chǎn)量的增長還是下降，與全國糧食變動水平相比，其變動幅度都遠(yuǎn)大于后者，這說明流域內(nèi)農(nóng)業(yè)的地位相對較重要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受相關(guān)政策和市場作用的影響較大。
1.2流域水資源稟賦現(xiàn)狀
降雨量是影響一個地區(qū)水資源稟賦的最主要因素。淮河流域多年平均降雨量為874.9mm，且降水的特點(diǎn)為年內(nèi)集中分配、地區(qū)分布不均。在降雨量的年內(nèi)時空分布方面，往往集中在汛期6—9月內(nèi)，這幾個月的降水量決定了一年降水的豐、枯，最大月降水量以7月份出現(xiàn)的次數(shù)最多;在降雨量的地區(qū)分布方面，呈現(xiàn)南部大于北部，同緯度山區(qū)大于平原，沿海大于內(nèi)陸的規(guī)律。多年平均降水量的地區(qū)變動幅度為600～1600mm。其中南部大別山區(qū)達(dá)到1600mm，北部沿黃一帶為600mm，南北相差約2.7倍。一個地區(qū)的水資源總量主要由地表水和地下水兩部分組成。其中地表水資源量是指河流、湖泊等地表水體中由當(dāng)?shù)亟邓纬傻摹⒖梢灾鹉旮碌膭討B(tài)水量，即天然河川徑流量;地下水資源量是指由降水和地表水體入滲補(bǔ)給地下含水層的動態(tài)水量。多年來，淮河流域的平均地表徑流量為595.16億m3，地下水資源量為363.17億m3。
2009年流域水資源總量為710.92億m3(參見表2)，僅占全國水資源總量的3.31%，而其糧食產(chǎn)量卻占到了全國糧食產(chǎn)量的20%左右，另外，考慮到人口數(shù)量和耕地面積等因素，淮河流域人均水資源量和畝均水資源量分別處于全國十大水資源評價片中的第九和第八位，由此可見，淮河流域?qū)儆谫Y源性嚴(yán)重缺水地區(qū)，水資源不足導(dǎo)致的干旱災(zāi)害已成為制約流域內(nèi)農(nóng)業(yè)以致社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。降雨量的不均勻造成了流域內(nèi)不同行政區(qū)域水資源稟賦存在較大的差異，本文運(yùn)用單位耕地水量指標(biāo)(計算公式:農(nóng)業(yè)用水量/耕地面積)來對流域內(nèi)不同區(qū)域水資源的狀況進(jìn)行比較(參見表3)，根據(jù)表3可以看出，流域內(nèi)水資源最豐富的區(qū)域為江蘇，10多年來單位耕地水量的均值為4879.93m3/hm2，且近年來的單位耕地水量呈上漲的趨勢，其次為山東和安徽，河南的水資源最為匱乏，僅為1432.15m3/hm2，與其他地區(qū)相差較大。
1.3流域農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀
與其他糧食主產(chǎn)區(qū)一樣，農(nóng)業(yè)是淮河流域的用水大戶，雖然流域水資源總量僅占全國水資源總量的3.31%，但2009年流域農(nóng)業(yè)用水量占到了全國農(nóng)業(yè)用水量的12.06%。1999—2009年期間，淮河流域年均農(nóng)業(yè)用水量為335.41億m3，最大年農(nóng)業(yè)用水量為397.46億m3(2001年)。農(nóng)業(yè)用水比例的變動情況與農(nóng)業(yè)用水量絕對量的變動基本一致(參見圖1)，2003年以前，流域農(nóng)業(yè)用水比例相對穩(wěn)定，一直維持在70%以上的水平。2003年的農(nóng)業(yè)用水量和比例與以往相比有了較大幅度的下降，并在之后呈現(xiàn)出震動上漲的趨勢，由2003年的238.14億m3逐漸上漲到2009年的377.44億m3，農(nóng)業(yè)用水比例也一直穩(wěn)定在65%左右。由此可見，以2003年為分界點(diǎn)，之后的農(nóng)業(yè)用水量和比例都低于以往的水平，且變化幅度較小，相對比較穩(wěn)定，這可能是隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源逐漸轉(zhuǎn)向其他行業(yè)和部門以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平提高的結(jié)果。以上對淮河流域農(nóng)業(yè)用水的整體狀況進(jìn)行了描述，由于流域涉及河南、安徽、江蘇和山東四個不同的行政區(qū)域，由于種植結(jié)構(gòu)和水資源稟賦等原因，不同區(qū)域的農(nóng)業(yè)用水情況又會存在共性差異，如江蘇和山東兩地，由于水田的種植面積較大，且區(qū)域內(nèi)水資源相對比較豐富因而農(nóng)業(yè)用水比例較高，2003年以后一直維持在70%左右;而河南和安徽由于水資源比較缺乏，且種植作物主要以旱地作物為主，同時期的農(nóng)業(yè)用水比例則相對較低，大約在50%～60%之間徘徊(參見圖2)。
2淮河流域農(nóng)業(yè)用水面臨的問題
2.1水資源總量匱乏，農(nóng)業(yè)干旱嚴(yán)重
根據(jù)以上分析我們可以看出，淮河流域作為我國主要的糧食生產(chǎn)基地之一，農(nóng)田灌溉需水量較大，尤其是在淮北平原和蘇北平原這些具有較大灌區(qū)的區(qū)域，而淮河流域?qū)儆谫Y源性嚴(yán)重缺水地區(qū)，耕地面積占全國的10%以上，水資源卻僅占全國水資源量的3.31%，畝均水資源占有量在全國十大水資源評價片中位于第八位，供需嚴(yán)重失衡，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。另外，隨著時間的推移，農(nóng)業(yè)用水比例較以往有了較大程度的降低，農(nóng)業(yè)用水被其他部門擠占，尤其是在干旱的年份，水資源首先滿足的是生活用水和重要的工業(yè)部門用水，對于投入產(chǎn)出效益較低的農(nóng)業(yè)往往供水不足，也就使得流域干旱災(zāi)害呈現(xiàn)出逐漸加重的趨勢(參見表4)。如在20世紀(jì)90年代，流域的旱災(zāi)成災(zāi)面積與建國初期相比增加了將近三倍，使得農(nóng)業(yè)用水的缺口進(jìn)一步擴(kuò)大，這對于主要依靠灌溉來滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的區(qū)域來說，影響無疑是致命的。
2.2農(nóng)業(yè)用水效率低下，且空間差異較大
淮河流域雖然農(nóng)業(yè)用水量比較大，但用水效率較低。有研究表明，流域灌溉水利用系數(shù)為0.5(王凌河等，2009)，就目前的灌溉水利用系數(shù)而言，與發(fā)達(dá)國家如以色列、美國、加拿大等相比，差距仍然很大，如發(fā)達(dá)國家的灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.7以上，而以色列灌溉水利用系數(shù)則已達(dá)到0.8～0.9。這主要是由于粗放的農(nóng)業(yè)灌溉方式造成的，近年來雖然在流域內(nèi)推廣了節(jié)水灌溉技術(shù)，但節(jié)水灌溉面積則相對較少，且節(jié)水技術(shù)的推廣速度極其緩慢，如2002—2008年間，節(jié)水灌溉面積的年均增長率僅僅在3%左右，到2008年為止，節(jié)水灌溉面積只占到耕地面積的20.29%。由此可知，流域內(nèi)灌溉方式大多采用漫灌、澆灌等粗放的方式，從而造成了水資源的大量浪費(fèi)。淮河流域內(nèi)農(nóng)業(yè)用水效率的空間差異也比較明顯(參見表5)。從單位水資源糧食產(chǎn)量來看，缺水比較嚴(yán)重的河南的農(nóng)業(yè)用水效率最高，多年平均單位水資源糧食產(chǎn)量為4.95kg/m3，其次為安徽和山東，分別為3.36kg/m3和2.59kg/m3，水資源最為豐富的江蘇的效率最低，僅為1.39kg/m3;單位水資源農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的情況類似，同樣是河南的效率最高，單位水資源農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到了15.37元，山東和安徽排在第二和第三位，且兩者之間相差不大，江蘇省的效率依然最低，單位產(chǎn)值為4.45元。相對于河南而言，其他三省的農(nóng)業(yè)用水效率都有待提高，尤其是江蘇。江蘇農(nóng)業(yè)用水效率較低的主要原因是位于流域內(nèi)的蘇北平原屬于水洼地，農(nóng)作物以耗水量較大的水稻為主，由于區(qū)域內(nèi)水資源相對比較豐富，不具備資源的稀缺性，導(dǎo)致農(nóng)戶節(jié)水意識較差，灌溉用水的輸水損失量也比較大。最后通過流域各行政區(qū)域農(nóng)業(yè)用水效率的比較我們可以看出，淮河流域農(nóng)業(yè)用水效率有很大的提高潛力。
2.3農(nóng)田水利設(shè)施落后，嚴(yán)重影響糧食生產(chǎn)
糧食的穩(wěn)產(chǎn)和農(nóng)業(yè)水資源的高效利用離不開良好的農(nóng)田水利設(shè)施，近年來，農(nóng)田水利設(shè)施老化，抵抗自然災(zāi)害能力差，嚴(yán)重影響了糧食生產(chǎn)。從流域內(nèi)農(nóng)田水利建設(shè)情況來看，近10年有效灌溉面積、旱澇保收面積和機(jī)電排灌面積幾乎沒有任何增長(圖3)，由圖3可以看出，1999—2008年之間，除了2006年反映農(nóng)田水利建設(shè)的指標(biāo)有所增長(主要原因在于該年的山東的統(tǒng)計資料中包括了山東半島的數(shù)據(jù))以外，其他年份相關(guān)指標(biāo)基本上停留在同一水平。由此可見流域內(nèi)每年的水利投資和建設(shè)僅僅是對原來老化的設(shè)施進(jìn)行維修，并沒有增加新的農(nóng)田水利設(shè)施來擴(kuò)大有效灌溉面積等。
3實現(xiàn)淮河流域農(nóng)業(yè)用水可持續(xù)發(fā)展的保障對策
3.1發(fā)展雨水積蓄工程，緩解水資源緊張狀況
有學(xué)者曾經(jīng)指出:雨水的有效利用將成為21世紀(jì)解決水資源問題的主要途徑(宋進(jìn)喜等，2003)。國家水利部也針對農(nóng)村水資源短缺問題于2001年發(fā)布了《雨水積蓄工程技術(shù)規(guī)范》�；春恿饔虻貏菸鞲邧|低，南北高、中間低，即三面環(huán)繞的都是山丘地，中間和下游為沖積平原區(qū)。另外流域的降雨空間分布極不均勻，總體特征為南部大于北部、山區(qū)大于平原。在山丘地區(qū)，農(nóng)田水利設(shè)施極差，幾乎沒有大型的蓄水工程，且山丘地形坡度較大，地質(zhì)疏松，自身蓄水能力弱，水土流失嚴(yán)重，這就造成了降水資源的大量浪費(fèi)，成為本來就嚴(yán)重缺水的地區(qū)水資源狀況不能得到有效改善的主要原因之一。因此，建立蓄水工程，充分利用自然降水，一方面可以增加流域的可用水量，緩解水資源緊張的狀況，另一方面又可以防止水土流失的發(fā)生，減輕洪澇災(zāi)害對地勢較低平原地區(qū)的危害程度。
3.2建設(shè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)用水效率
根據(jù)以上分析，目前流域內(nèi)大多數(shù)地區(qū)還是采用粗放的灌溉方式，水資源利用效率低下。水資源短缺成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素，而傳統(tǒng)的水資源利用方式無法形成對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的支撐，因此，為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須大力推廣節(jié)水技術(shù)，建設(shè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)。筆者認(rèn)為具體做法可以從以下幾個方面入手，首先，調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，尤其是在缺水比較嚴(yán)重的地區(qū)，要盡可能的減少高耗水作物的種植比例。有研究表明，這樣不僅可以減少農(nóng)業(yè)用水量(陳素英等，2006)，還會達(dá)到提高農(nóng)業(yè)用水效率的效果(高明杰等，2008)。其次，改變農(nóng)業(yè)用水方式，針對目前流域灌溉系數(shù)低的情況，應(yīng)該從渠道防滲技術(shù)、田間灌溉技術(shù)等方面著手(王凌河等，2009)，推廣節(jié)水技術(shù)，減少水資源的浪費(fèi)。最后，要通過建立水權(quán)制度等手段，增強(qiáng)農(nóng)戶的節(jié)水意識。尤其是在水資源相對比較豐富的地區(qū)，如江蘇，水資源的利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他三省，除了其種植結(jié)構(gòu)以外，一個重要的原因在于農(nóng)戶缺乏節(jié)水意識。農(nóng)戶作為農(nóng)業(yè)用水的主體，他們的行為和意識對用水量起著關(guān)鍵的作用，而長期以來多數(shù)農(nóng)戶并沒有形成良好的節(jié)水意識。因此，應(yīng)該在流域內(nèi)建立科學(xué)合理的水權(quán)制度，根據(jù)不同地區(qū)的水資源充足和短缺情況，在農(nóng)戶的可承受范圍內(nèi)，對農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行合理的定價，增強(qiáng)農(nóng)戶對水的商品意識，從而培養(yǎng)他們的節(jié)水意識。
3.3改善農(nóng)田水利設(shè)施，促進(jìn)糧食增產(chǎn)
流域的農(nóng)田水利等基礎(chǔ)設(shè)施還有待改善，上述實證結(jié)果表明當(dāng)前的農(nóng)田水利設(shè)施的落后已成為阻礙流域糧食產(chǎn)量提高的主要因素之一，這也暴露出了流域農(nóng)田水利設(shè)施的薄弱狀況。因此，相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)流域?qū)嶋H情況，突出加強(qiáng)農(nóng)田水利等薄弱環(huán)節(jié)的建設(shè)。首先，在水土資源條件具備的地區(qū)，建立新的灌區(qū)，增加有效灌溉面積。其次，加快推進(jìn)小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)，優(yōu)先安排產(chǎn)糧大縣，加強(qiáng)灌區(qū)末級渠系建設(shè)和田間工程配套，從而促進(jìn)旱澇保收標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。最后，因地制宜興建中小型水利設(shè)施，如在流域的山丘地區(qū)，支持小水窖、小水池、小塘壩、小泵站和小水渠等“五小水利”工程建設(shè)等。
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