摘要:水是制約人類生存和發展最重要的因素,農業是解決人類吃飯問題的重要領域。而農業用水一直是制約農業發展的重要方面。本文就目前我國農業用水情況以及節水措施這兩個方面對我們農業發展進行初步的探討。
關鍵詞:農業;水資源;節水措施
水是人類生存和社會發展最重要的自然資源之一,其在農業生產的地位則更加關鍵。我國是一個傳統的農業大國,農業用水一直是制約我國農業發展的一個重要的因素。據研究資料顯示,我國農業用水在總用水量中所占的比例達到了70%,而用于農田水利灌溉的用水又占到了農業用水的90%以上。近些年,由于地下水的過度使用,使得我國水資源短缺的問題變得更加突出,其中,農業用水短缺已經成為制約我國農業發展的重要因素,也嚴重影響我國的糧食安全。[1]
一、我國農業用水現狀
眾所周知,我國是一個幅員遼闊的國家,國土面積位于世界第三位,其中淡水資源總量也比較豐富,達到了28100億立方米,但由于我國人口眾多,其人均所擁有的水資源僅僅為2100立方米,僅為世界人均水資源量的28%。根據世界人口組織提出的人均水資源擁有量在2000立方米為嚴重缺水國家。由此可見我國的水資源是比較匱乏的。研究發現我國目前有18個省份的人均占水量低于2000立方米。
此外,我國屬于大陸季風性氣候,且由于幅員遼闊造成我國的水資源分布及不均勻。降水量從我國的東南沿海到西北內陸呈現逐步遞減的趨勢,形成了沿海地區降水量多,易形成洪水災害,而內陸地區降水量少,發生干旱的概率較大。但我國65%的耕地以及40%的人口位于北方地區,但該地區的水資源總量僅占全國水資源重量的20%,造成我國北方地區的水資源極度匱乏。其次,我國的降水時間分布也及不均衡,其中夏季和秋季的降水量較多,占到全年降水量的60%左右,而冬春兩季的降水量較少。在華北地區這種現象更為明顯,氣象資料顯示華北地區6-9月的降水量占到了全年降水量的80%左右。
灌溉是農業生產的重要組成,對農業生產有著重要的影響。目前,我國農業灌溉的面積大約在9億畝左右,灌溉面積占我國耕地面積的40%以上,居世界首位,但我國單位耕地面積水資源量占有量僅為世界平均水平的67%,單位灌溉面積的水資源量更為匱乏,僅達到世界平均水平的19%。因此,缺水問題造成的灌溉成本正在逐年增加。近10 年的農業相關的數據顯示,平均每年我國因旱災造成減產的面積約2467 萬平方公里,糧食減產約300 億公斤。此外,由于我國人口不斷增長和工農業的迅速發展,而廢污水的處理和利用水平仍然較低;另一方面,工業以及生物污水排放量的增加以及處理效率低下和農業化學物質的使用量與殘留量同步增長,造成水體污染日趨嚴重。研究數據顯示我國目前每年大約有1/3的工業廢水和2/3 的生活污水未經處理就直接排入水體中,農業生產中化肥和農藥大量使用,污染長期積累,使水環境日益惡化。另一方面,由于各個地區對農業投入存在差異,造成灌區工程不配套, 灌溉管理粗放等原因,我國大部分地區農業仍然采用大水漫灌的灌溉方式,其灌溉用水遠高于作物的需水量。同時,由于耕作制度以及栽培方式等原因,造成我國農業用水的利用率較低,其中灌溉水平均利用率只有43%, 每立方米水的產出只有0.83 kg,比世界平均水平低30%。[2-3]
目前,水資源短缺與浪費是造成我國農業用水緊張的重要原因。一方面農業用水匱缺,另一方面大水漫灌現象又浪費嚴重。蓄水和保水的設施也不足,農田對自然降水的利用率只有56%左右。長期的水管理以產量為目標,忽略了水分的經濟回報率,節水灌溉面積不到有效灌溉面積的1/2, 噴灌和滴灌等節水灌溉方式不到灌溉總面積的20%。
二、農業節水措施
我國容易開發的水資源多已利用,農業和糧食生產再靠大量水資源的外延型增長已行不通,必須加快發展以提高水資源利用率為重點的節水農業。節水農業是節約和高效用水的農業,在農業生產和農村經濟活動中既節約用水提高水的利用率,又高效用水提高水的利用效益。通過節水農業可以在水資源有限的條件下, 提高農業用水的經濟產出,實現農業生產的效益最大化。
(一)農藝節水措施
通過地表耕作與地面農膜和生物覆蓋的途徑, 降低土壤毛細管作用,控制田間雜草,減少土壤水分蒸發;通過適墑早耕或迎墑早耕,旋耕或淺耕滅茬,最大限度地接納保存雨水;通過耙耱鎮壓、雨后或灌溉后棵(行)間中耕與耬劃、免耕少耕等措施降低地面蒸發、蓄水保墑,實現節約用水,增產增效。在丘陵山區,把坡耕地修成梯田,在田坡邊種草植樹,形成植物籬,攔蓄地面徑流,涵養水源。
大力推廣膜下滴灌、微灌、滲灌等節水技術。根據作物需水要求,通過管道系統與安裝在末級管道上的灌水器,將水輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中。其優點是對土壤及地形適應性強;工作壓力低,節省能源;可結合灌水施肥,增產明顯;灌水流量小,水的利用率高,與地面灌溉相比,可節水50%以上。
水肥一體化是利用管道灌溉系統,將肥料溶解在水中,同時進行灌溉與施肥,適時、適量地滿足農作物對水分和養分的需求,實現水肥同步管理和高效利用的節水農業。主要是“以水調肥”和“以肥促水”的水肥耦合技術[5]。將水變成莊稼的復合水溶劑”,把單一給作物澆水轉變為澆營養液,減少田間作業次數,節約農業生產成本,實現節水50%以上,節肥30%,糧食作物增產20%。
(二)生物節水措施
建立節水抗旱的主要農作物品種的原種繁育基地,形成主要農作物節水抗旱品種繁育體系, 加快抗旱新品種的推廣。根據不同作物的需水耗水規律,確定不同地區節水種植結構, 大力推廣耐旱節水高產作物品種,優化和建立與農業水資源分布相適宜的農作物區域布局和節水高效種植結構。
(三)工程節水措施
修建池、塘、坑、窖、庫、堤等攔水、蓄水設施是保證節水灌溉措施實施的基本條件。在田間輸水設施上采用渠道防滲和引水溝由寬變窄、改大畦為小畦等措施,將過去的大水漫灌變為快澆,達到節水目的。同時利用集雨面,將雨水富集,加以蓄存(水池、水窖),使降水在時間和空間上進行人工分配,增加補灌面積,提高水的利用效益。
(四)管理節水措施
根據水資源承載能力和國民經濟發展總體要求,合理進行農業區劃,對農業結構、生產布局、作物種植結構、品種結構進行調整,從根本上控制超出水資源承載力的農業用水不合理需求,優化農業和農村產業結構。開展土壤墑情監測,建立評價指標體系,將不同地區的監測點連成網絡,根據土壤含水量和作物不同生育期需水量,及時做好土壤墑情診斷或評價,為農業結構調整和生產布局、組織引導適播適種和適時灌溉提供科學依據。
參考文獻:
[1]張明生,王豐,張國平.中國農業用水存在的問題及節水對策[J].農業工程學報, 2005, 21(增刊) 1-6.
[2]夏敬源,張福鎖.國內外灌溉施肥技術研究與進展[M].北京: 中國農業出版社, 2007.
[3]姚素梅,朱曉翔.我國農業可持續發展的水問題及對策[J].中國人口·資源與環境, 2005, 15(1):122-125.
作者簡介:
卜禎泰(1991-04-),男,甘肅和政,專科,水利助理工程師,和政縣水務局,水資源管理與節水。