鄉村振興戰略背景下成都平原節水農業發展現狀與路徑研究

李輝，羅敏，付克蘭

(1.成都農業科技職業學院機電信息學院，成都，611130；2.四川水利職業技術學院信息工程系，四川崇州，611231)

前言

隨著2020年全面建成小康社會目標的逐步實現，國家提出以農業農村現代化為總體目標的“鄉村振興戰略”也在逐步統籌推進。習近平總書記提出鄉村振興戰略的總要求為“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕”，要完成這個總要求必須要以農業產業興旺作為首要目標。農業以土而立、以肥而興、以水而旺。四川是一個農業大省，農業產業的興旺和綠色發展關系到鄉村振興戰略的實施。成都平原是四川省率先實行農村改革的地區，也是農業產業化起步比較早、發展比較快的地區。成都平原屬于長江流域岷江沱江水系，雖然水資源稟賦良好，但存在地勢差異顯著、全年降水量不均衡、區域性缺水、工程性缺水和配置性缺水等問題。成都平原農業用水占總用水量近50%，因此大力發展高效節水農業，已成為解決缺水問題的戰略選擇。開展節水農業研究，是國家農業產業綠色、生態、可持續發展的重要途徑，是助推鄉村振興戰略的重要舉措。針對成都平原發展高效節水農業面臨的問題和解決途徑進行研究，既有助于保障地區糧食安全、轉變農業發展方式、減輕農田水利建設的工作量、節約土地和水資源，促進農業高產穩產、優質高效，增強成都平原的經濟實力和經濟效益，又有利于保護和改善農業生態環境和生態效益，促進生態文明建設，保障農業生產持續、穩定、健康發展，還有利于提高社會效益，推進農業現代化建設，達到民富國強的目標。

1 成都平原發展節水農業的必要性

1.1 成都平原水資源特點

成都平原位于四川省中部，水資源豐富，年均水資源總量為304.72億m3，多年平均地下水資源總量為42.98億m3[1]。成都平原水資源主要有以下特點：

(1)河網密度大。成都市有岷江、沱江等12條干流及幾十條支流，河流縱橫，溝渠交錯，河網密度高達1.22km/km2；加上馳名中外的都江堰水利工程；更有庫、塘、堰、渠星羅棋布。

(2)水質優良。成都平原地處長江流域上游，河水主要由大氣降水、地下潛流和融雪組成，在流入成都平原之前，河道主要在高山峽谷之間，受人為污染小，因而水質格外優良，絕大部分指標符合國家地面水二級標準的要求。

(3)成本低，利用方便。位于成都市郫縣的成都市自來水六廠，是國內規模最大的重力自流節能型水廠，日供水140萬t，是成都市的主力水廠。水六廠地理位置得天獨厚，取水口毗鄰都江堰水系的徐堰河、柏條河，雙水源取水保證了原水四季不斷。由于地勢高差，水六廠取水和向成都市供水都采用重力流方式，是國內獨具特色的重力自流節能型水廠。

1.2 成都平原水資源利用存在的問題

成都平原雖然水資源豐富，但近年來隨著城鎮化進程加快，人口激增，經濟發展飛速，用水量激增，全市多年平均缺水率為1.2%，成都平原水資源各種問題逐漸突顯，主要體現在以下方面。

(1)水資源開發強度大。據《成都市水務發展“十三五”規劃》稱，岷江上游來水減少10%，而水資源開發強度已達80%，已遠遠超過國際公認的40%水資源開發警戒線。一些河流最小生態流量已不能滿足多年平均流量10%～30%的生態基流要求，甚至出現斷流或干涸，水資源供需矛盾將進一步凸顯[2]。

(2)水資源污染問題愈來愈突出。隨著工業化和城鎮化的進程加快，以及農業和農村污染的日益增加，地下水和地表水資源環境惡化趨勢嚴重。全市每日排放的各類廢水、污水多達100多萬t，廢水處理量約為40萬t，約60%的廢水、污水未經處理便直接排入河道，河道水污染加劇，河流生態整體惡化、廢污水排放增加、黑臭水體等各種水問題逐漸突顯，水生態環境保護與治理形勢十分嚴峻[3]。

(3)嚴重的水土流失。四川省目前是全國水土流失最嚴重的省份之一，全省水土流失面積12.1萬km2。成都平原過墾指數高達60%，由于土地過墾，植被遭到嚴重破壞，進而加劇了水土流失。川西高原與成都平原過渡地帶地形地貌復雜多變，雨季較長，降雨量大，工程建設極易產生大量水土流失。

成都存在工程性缺水、區域性缺水、水質性缺水、配置性缺水等問題，是全國實實在在缺水的城市之一。這已經直接影響到成都市的經濟可持續發展和區域環境質量，迫切需要對水資源和水環境進行科學合理地利用與改善。

2 成都平原節水農業發展現狀與存在的問題

2.1 水資源利用率低

成都平原水資源總量豐富，但多年平均水資源利用率僅為12%，與全國平均值20%相比，還有很大的開發利用空間。水資源重復利用率僅為50%左右，而發達國家已經達到70%以上[4]。農業是用水大戶，約占總用水量的75%以上，但農業仍然采用傳統的大水漫灌的灌溉方式，對水資源的利用率極低，造成水資源的巨大浪費。

2.2 田間灌溉節水利用率低

成都平原農業用水量大，但灌溉水利用率極低。截至2015年，都江堰灌溉區灌溉水利用率不超過0.5，低于0.53的全國灌溉水利用系數。2014年，我國節水灌溉面積達到0.29億hm2，占灌溉面積的比重為41.07%[5]。其中，噴灌、微灌占灌溉面積的比重為11.1%，與世界節水農業發達的以色列、德國相比還有很大差距，這些國家在2002年這一比率就達到了100%。通過對田間不同灌溉技術的節水潛力進行計算，如果采用節水灌溉技術，可節約用水量19.66億m3～49.15億m3，節約的水量可以新增有效灌溉面積40.57萬hm2～101.42萬hm2，提高有效灌溉率10%～28%[6]。

2.3 水分生產率低

成都平原地區水資源利用形式比較粗放，用水效率較低。成都平原糧食生產的水分生產率為0.9kg/m3(生產1t糧食要消耗水1111m3)，低于我國平均水分生產率1kg/m3(生產1t糧食要消耗水1000m3)，遠遠低于世界上先進國家的水平[7]。如果按照我國平均水分生產率1kg/m3的標準計算，成都平低原可節水37.84億m3。由此可見，在農業用水日益短缺的情況下，通過提高水分生產率實現節水增產，這是現代農業綠色高效、可持續發展的根本出路。

2.4 渠系水利用率低

成都平原農田供水灌渠輸配系統浪費嚴重，管理粗放，灌溉水渠利用率僅為53.37%，接近一半的灌溉水在輸配過程中被損失掉，屬于典型的“工程型缺水”。以2015年農業用水為基礎，在大、中、小三個不同目標下，成都平原可節約用水量為9.95億m3～32.21億m3，節約水量可新增有效灌溉面積20.55萬hm2～66.44萬hm2。通過渠道防滲技術能有效減少渠道滲漏損害，提高渠道水利用系數和農業水利用率，如采取漿砌石防滲、混凝土護面防滲、膜料防滲、暗管輸水等不同的防滲技術[8]。

3 成都平原節水農業發展路徑

成都平原水資源豐富，但利用率低，與農業生產布局分配不協調。農田基礎建設水平低，單位面積耕地供水量低，水資源供需矛盾較突出。水土保持功能較弱，自然災害特別是旱災的危害越來越大。因此，應因地制宜地采用各種節水措施，實現農業水資源的可持續利用，可依靠增修農田水利設施、改土改田，建設旱澇保收的基本農田。還要通過利用節水灌溉、保護性耕作、化學抗旱等措施，構建與成都平原農業資源狀況相適應的節水型農作制度，從而達到高效節水、增產增收的目的。

3.1 以保護水土為重點的保護性耕作技術

成都平原農業生態環境比較脆弱，水土流失較為嚴重，土層淺薄，保土保水能力差，已成為制約該地區農業生產發展的主要因素。因此，應推行保護性耕作措施，控制農田土壤、水分和養分的流失，這是節水型農業的重要發展方向。

農田覆蓋是改善農田小氣候、促進作物增產的重要措施之一。成都平原以稻麥兩熟為主，在秋季增種一季生育期較短的菜用作物。小麥以免少耕為主，水稻以旋耕為主。水稻秸稈以覆蓋還田的方式得以合理利用，耕作與秸稈兩個因素相結合，對稻麥播栽立苗和周年穩產高產有極大的促進作用。水稻旋耕有助于破除地表硬殼，每年平均節水2600m3/hm2,還可以增加灌溉面積15000hm2～21000hm2，實現了節水、高產、高效[9]。同時，成都平原地區推行的橫坡耕作、地膜覆蓋、稻秸覆蓋、壟作、植物籬護邊等技術，均可攔截降雨使其就地入滲，變地表徑流為地下徑流，具有良好的保水保土效果。保護性耕作的實質就是改善土壤結構、減少水蝕風蝕和養分流失，保護土壤，減少勞動力，機械設備和能源的投入，達到高產、高效、低耗、優質、可持續發展的目的[10]。成都平原地區采取一年兩熟或三熟的模式，秸稈還田和免耕相結合；小麥、油菜、馬鈴薯免耕和稻草覆蓋還田相結合，小麥和油菜產量分別增產195kg/hm2和374kg/hm2；采用“壟作+秸稈覆蓋+腐熟劑”處理，糧食總產高3140kg/hm2，這說明秸稈覆蓋與壟作措施有助于增產和提高水分利用率。

3.2 以水資源高效利用為重點的現代農業節灌技術

成都平原農業水資源利用投資大、效益低，因此，灌溉農業應積極發展節水灌溉。旱地灌溉應以軟管澆灌和微型自壓噴、滴灌為主；多年生經濟作物可利用自然地勢落差，以滴灌為主；蔬菜和常規旱地作物可利用自然地勢落差，結合小型加壓設備，進行噴灌[11]；經濟條件較差的地區可采用軟管澆灌，解決季節性干旱。此外，大力發展旱坡地集雨補灌工程，是開源節流、提高區域降水資源化程度、實現降水時空調配、增強旱地農業抵御自然災害能力的有效途徑。建設小水窖、小水池，小山塘等微型水利工程，具有投資少、就地取材、技術簡單、管理方便等特點，為水土保持、節灌工程、節水農業生產發展提供了有力保障。現代農業節灌技術可以充分發揮作物的生產潛力和耕地的綜合生產能力，達到優質、高產、高效的目的。噴灌、滴灌、微噴灌技術是現代農業節灌模式中應用最廣的高效節水技術[12]。根據成都平原地貌特點，主要采用固定式噴灌和半移動式噴灌系統為主，固定式噴灌適用于地勢平坦，耕地相對集中連片，種植經濟作物和果樹為主的坡耕地，噴灑半徑10m～15m，每小時可噴水1m3～3m3,平均每公頃投資15000元～22500元，節水省工效果十分顯著；半移動式噴灌，適用于相對分散的坡耕地和大田作物，具有體積小、噴灑高度、角度和半徑可調，使用方便、節水省工等優點。

3.3 以多熟種植為特色的高效節水種植技術

兩季田固定廂溝雙免耕模式主要適用于有水源保證的“稻-麥(油菜)”兩熟兩季田。該模式把免耕連作、秸稈還田、水稻旱育秧、旱育拋秧、浸潤灌溉等技術融為一體，以節水和培肥地力為主要內容的綜合模式。模式中水稻采用浸潤式灌溉，不需犁田、田、泡田，因此可大量節約用水。

3.4 以農業資源充分合理開發為重點的立體農業技術

成都平原氣候溫和、土地肥沃，但日照不足，土地資源匱乏。根據成都平原農業發展的有利條件和不利因素，針對其“三季不足、兩季有余”的環境，主要采取以小春大田生產為依托，以科學技術為手段，進行綜合性的深度開發，走立體農業的路子。在小春間套和晚秋增種，以充分合理利用水、土、肥等資源，小春作物主要為油菜和小麥，油菜間的間套，一般采用不同開廂方法和分行栽培技術，間種套種油菜、大白菜、白蘿卜、菠菜、萵苣、胡豆等20多個品種；晚秋增種一般是小麥為前作，間作芹菜、秋紅苕、秋黃豆、秋玉米等。大春時節以水稻田為依托，把水稻種植業和水產養殖業相結合，通過人工創建的稻魚共生生態系統，極大程度提高經濟效益和綜合效益。

3.5 以提高農作物抗旱能力為重點的化學調控抗旱保水技術

化學調控抗旱保水技術是提高水資源利用效率、提高農作物產量、發展旱作農業的關鍵技術之一[13]。主要是利用保水劑、抗旱劑、種子化學解決辦法、地面蒸發抑制劑等化學物質，通過幼苗蘸根、施溝、地面噴灑、葉面噴灑等方式直接施到泥土中或葉面上，使其吸收泥土和空氣中的水分，在遇旱時作物保留的水分能遲緩釋放出來；或通過調控葉面氣孔開張度以降低蒸騰強度，促進根系生長發育以增強作物吸水能力，增強土壤保濕蓄水性能，達到節水抗旱、增產增效的目的。

4 結語

發展節水農業是我國鄉村振興戰略背景下實現農業可持續發展的必然選擇，同時也是建設現代化農業的主要途徑。水土資源的高效利用不僅關系國家糧食安全和區域經濟發展，還涉及環境、生態、社會效益等多方面因素。根據地區水資源狀況和農業需水規律進行節水技術和路徑探究，可以有效節水、提升水資源的利用率，達到節水省工、增產增效的目的，逐步建立起一個符合我國國情的、適應現代社會和現代農業發展需求的農業供水機制。