黑龍江省主要糧食作物“水足跡”分析*

◎馬鳳才 戴尚君實

一、前言

2017年中央1號文件指出：“新形勢下應當啟動糧食生產結構調整規劃項目，不斷優化我國農業生產結構，提升整體農業發展區域布局”[1]。盡管糧食結構調整的號召已經發出，但是不得不面對的一個問題是如何調整，根據什么標準進行調整，如果不解決該問題，糧食結構調整必然陷入盲目混亂之中。

從投入產出比的角度，資源的利用效率高低是衡量糧食生產水平的重要指標，也是可以作為糧食結構調整的重要依據之一。但是，糧食生產需要的資源有很多種，依據何種資源或者哪幾種資源利用效率進行調整是必須面臨的一個問題。在眾多的糧食生產所需資源當中，與機械、人力、農藥、化肥等資源相比，水資源具有自然供給，總量固定，難以調劑等特點，相當于木桶的短板，因此以水資源利用效率作為調整依據具有相當的合理性。

二、研究方法與數據來源

本文采用水足跡的方法，通過水足跡中藍、綠、灰水足跡含量的變化找出變化特征。以黑龍江省13個地區的糧食生產為考察和分析對象，分析2005-2015年黑龍江省主要糧食作物的水足跡變化。

糧食生產水足跡與其它農作物水足跡一樣都是由綠水、藍水和灰水足跡組成。藍水足跡指為了生產所消耗和蒸發掉的水資源，這些水資源主要來自于江河等，用來量化糧食生產中水資源的消耗；綠水足跡指在生產過程中儲藏在土壤中的水資源，主要來自大氣降水，用于量化降雨量在糧食生產中的消耗；灰水足跡是指以當地水資源的容載量為前提下，把一定量污染消除所需的水資源，用于量化水污染水平[2～7]。

本文所用數據來源于：《黑龍江省統計年鑒》（2010-2016），《黑龍江省墾區統計年鑒》（2015）以及糧農組織數據庫。

三、黑龍江省主要糧食作物“水足跡”特征

1.水稻

從圖1～3中可以看出，2005-2015年，除了佳木斯和牡丹江地區以外，其它地區水稻的水足跡明顯低于以上2個地區，這是因為以上2個地區是黑龍江省的主要水稻種植區，尤其是佳木斯地區在“以稻治澇”的指導思想下大面積推行“旱改水”，水稻整體水足跡自然普遍高于其它地區，而其它地區受到水資源限制不能大規模種植水稻，因而水稻水足跡明顯略低。

圖1 黑龍江省13個地區水稻藍水足跡變化圖

圖2 黑龍江省13個地區水稻綠水足跡變化圖

圖3 黑龍江省13個地區水稻灰水足跡變化圖

整體來看，2005-2015 年，黑龍江省水稻整體藍水足跡呈現穩定的上升趨勢，綠水足跡除了佳木斯地區2011-2015有比較大的波動外，其余地區比較平穩，灰水足跡除了佳木斯地區在2011-2015年有較大波動和牡丹江地區連續上升外，其余地區比較穩定，年際間變化不大。

從時間變化來看，2011 年之前，水稻水足跡波 動變化不明顯，雖有波動但波動幅度較小，2011 年之后，部 分地區水稻水足跡 變化波動較大。因此，黑龍江水稻水足跡變化基本可以劃分為2 個階段，即2005-2011 年的整體平穩 階段，2011-2015 年的部分地區波動變化較大階段。

受有效降雨量先增后迅速下降的影響，牡丹江和 佳木斯、雙鴨山地區藍水足跡相對波動幅度較大。2005 到2008 年間，受各個地區種植面積、降水量、化肥施用量等大幅度減少影響，有10 個地區的灰水足跡呈現總體降低走勢。但是，從總體來看，水稻的水足跡除了佳木斯、牡丹江和雙鴨山地區呈現連續多年的遞增或者遞減外，其余多數地區呈現間隔1年或者2 年的上下波動。

圖4 黑龍江省13個地區玉米藍水足跡變化圖

圖5 黑龍江省13個地區玉米綠水足跡變化圖

圖6 黑龍江省13個地區玉米灰水足跡變化圖

2.玉米

從上圖4～6 可以看出：2005～2012 年，黑龍江省各地區的玉米藍水足跡呈現波動上升狀態，其中七臺河、鶴崗、雙鴨山等東部地區波動增長幅度較大，其余地區的波動較為平緩；2013～2015 年之間黑龍江省玉米藍水足跡消耗有所回落，部分地區的藍水足跡回落較為明顯，2013 年， 玉米藍水達到峰值，東西部不同地區藍水足跡變化區別比較 明顯；2005～2015年黑龍江省玉米綠水足跡呈現持續穩定增長 態勢，2010 年前增長態勢較為緩慢，2010 后增長較迅速，東 、西部地區雖然增幅相差較少，但東部地區綠水消耗量相比西部地區要多；玉米灰水足跡呈波動上漲且漲幅較明顯 ，這與黑龍江省玉米種植面積較大，施肥較多有關。受玉米補 貼的影響，東北地區玉米種植面積都比較大，黑龍江省也不例外，加之農民對于高產量的追求和施肥量大產量就高的認識，農民對于化肥的使用普遍較多，導致施肥量較大，這些都對黑龍江省的玉米灰水足跡產生了重要影響。

3.小麥

圖7 黑龍江省13個地區小麥藍水足跡變化圖

圖8 黑龍江省13個地區小麥綠水足跡變化圖

圖9 黑龍江省13個地區小麥灰水足跡變化圖

圖10 黑龍江省13個地區大豆藍水足跡變化圖

從圖7～9中可以看出，2005～2009年，小麥的藍水足跡呈現快速下降的趨勢，其中哈爾濱、大慶、綏化等西部地區在2008年出現低峰值，大興安嶺、黑河、伊春、佳木斯在2010 年出現較高值，前者保持穩定的波動下降狀態，后者出現大幅度的升降波動，2013～2015年間總體趨于下降；2005～2015年，黑龍江省小麥綠水足跡呈現緩慢波動的下降趨勢，2010～2015年，多數地區呈現比較平緩穩定的波動性下降，只有黑河地區和伊春地區波動幅度最大，其余地區總體趨于下降，無大波動，北部地區（黑河、大興安嶺、伊春地區）綠水足跡消耗量受降雨影響較大；2005-2015年，黑龍江省小麥灰水足跡呈現穩定的下降趨勢，2009年多地區達到高峰值轉而下降，2012年開始，哈爾濱、牡丹江、佳木斯繼續下降，其他城市地區灰水足跡消耗相對穩定，有部分地區有小波動上升趨勢。

4.大豆

圖11 黑龍江省13個地區大豆綠水足跡變化圖

圖12 黑龍江省13個地區大豆灰水足跡變化圖

從圖10～12中可以看出，2005～2007年，黑龍江省大豆的藍水足跡呈現穩定的下降趨勢，伊春在2012年出現最高值，牡丹江、伊春、齊齊哈爾、綏化在2010～2011呈現先上升后下降，除佳木斯外，其他城市地區均在2013年出現高峰值；2006～2007、2009～2011年，綠水足跡整體呈現持續下降的趨勢，2011～2013年呈現先上升后下降的趨勢，其中雙鴨山、伊春出現兩個峰值，伊春地區變化趨勢最為明顯，且波動幅度比較大，2013年以后大豆的綠水足跡呈現出穩定的上升波動傾向，除鶴崗等部分東部地區外都達到了最大值，其原因主要受到有效降雨量強勢上升影響比較大；2005-2015年，黑龍江省大豆灰水足跡整體有增長的趨勢，但其波動幅度較小，其中牡丹江、黑河、齊齊哈爾、綏化、哈爾濱等中西部地區的灰水足跡呈現小幅的波動狀態，整體呈上升趨勢，東部地區出現兩次先上升后下降的過程，且波動幅度較大。

四、結論

基于黑龍江省13個地區主要糧食作物多年的水足跡計算結果的時間變化規律分析，得出以下三點結論：

1.黑龍江省主要四種糧食作物水足跡中，按照水足跡數值從大到小排列的順序依次是：水稻、大豆、玉米、小麥。該結果是作物品種生產特點、農戶作物種植習慣及政策影響等多方面因素綜合作用的體現。

2.從分析得出的藍、綠水足跡特點來看，對于黑龍江省而言，藍水足跡在糧食生產結構調整中必須給予高度重視。受糧食補貼政策變化的影響，黑龍江省部分地區不顧水資源自然稟賦條件，大力推行旱改水，強力抽取地下水資源。這樣做的結果必然是過度消耗水資源，造成水資源利用的不可持續。因此，在糧食生產結構調整過程中，應在雙鴨山、哈爾濱、齊齊哈爾等降雨量相對小的地區推行節水灌溉技術，增加水資源的利用率和可持續性，已經旱改水的地區實事求是進行改正。同時，積極引導和教育生產者采用科學的灌溉方法和施肥方法，降低農業面源污染。

3.從黑龍江省灰水足跡變化特征看，除了小麥在綏化、齊齊哈爾和大慶三個地區外，其余地區的小麥灰水足跡、全部地區的水稻、玉米和大豆的灰水足跡均呈現上升傾向，不同的是有的是波動性上升，有的是持續性上升。這個結果標明黑龍江省的農業面源污染情況不容樂觀，對于黑龍江省將要建設的有機農產品生產基地將會產生非常不利的影響。因此，在降低灰水足跡方面，建議通過加強有機產品基地認證與監管推行平衡化肥種類，采用測土配方施肥，增加有機肥的施用量，同時使秸稈大量還田，減少有機肥的流失，在施入氮磷的基礎上，適當的追施和補充鉀肥，提高作物的氮肥利用率、降低其流失，從而達到降低灰水足跡的目的。