黃河三角洲農業水土資源高效利用調查與分析

徐征和，傅 新

（濟南大學水利與環境學院，山東 濟南 250022）

黃河三角洲地處黃河入?？谘匕兜貐^，屬于河—?！懡粎R地帶，是工業（石油）—農業—濕地復合區。該地區土地資源豐富、水熱條件相對較好、生物資源豐富，肩負著兼顧經濟高效發展和生態保護、資源可持續利用協同發展的重任，受到國家高度關注。氣候資源、水資源、土地資源是該地區農業發展的主要自然資源，但水資源和土地資源是資源配置最不平衡的自然資源。黃河三角洲具有豐富耕地資源，但耕地質量不高，鹽堿地數量大、分布廣，土壤含鹽量高，鹽堿地農業高質量發展成為該地區可持續發展面臨的重要挑戰。盡管該地區將總用水量的70%以上用于農業發展，但仍然不能滿足鹽堿地農業生產的需要。因此，深入調查黃河三角洲農業水土資源高效利用狀況，分析農業水土資源利用現狀及存在問題，對黃河三角洲生態保護下的農業高質量發展具有指導意義。

1 農業水土資源利用現狀

1.1 農業水資源及開發利用現狀

黃河三角洲地區的水資源以降水、客水和地下水為主，時空分布不均和水體污染嚴重。該地區水資源空間分布上呈現中部低、東西部高，年均降水量變化較大并逐年遞減。該地區年平均氣溫 11.7～12.6 ℃，7 月溫度最高，平均氣溫 26.7 ℃，無霜期 211 d，每年≥0 ℃積溫 4 713.5 ℃，≥10 ℃積溫4 245 ℃，年平均日照時數2 629 h，能夠實現農作物二年三熟。年平均降雨量530～630 mm，主要集中在 7～8 月份，年均蒸發 900～1 400 mm，干燥度1.5 左右。該區域的土地鹽堿和河道污染等問題導致匯入河道的地表徑流水質較差，僅能部分用于農田灌溉或漁業養殖，利用程度較低，每年能夠得以利用（河道攔蓄）的水量僅占地表徑流量的10.9%，約0.47 億m3。小清河以南地區的地下水儲量相對豐富，多年平均淺層地下水儲量為8.63 億 m3，當前地下水開采量達 8.87 億 m3，接近飽和狀態。其他地區淺層地下水以咸水和微咸水為主，平均礦化度為32.4 g/L，最高達70.5 g/L，地下水埋深為0.5～3 m，礦化度小于3 g/L 微咸水的僅占總體的3.5%，地下水未經處理的情況下無法直接用于農業灌溉。

該地區農業水資源短缺，當前供水總量為37.8 億m3，其中，客水（黃河水）是重要的淡水資源來源，供水量為21.7 億m3，達到供水總量的1/2 以上。統計顯示，當前沿黃引提黃河水工程17處，包括引黃閘8 座和引黃泵站9 座，設計總引水能力達到505.6 m3/s。有效灌溉面積13.15 萬hm2，其中農業灌溉面積12.3 萬hm2，林、牧、果園灌溉面積0.85 萬hm2。17 處引黃灌區達到了萬畝，其中3 處為大型引黃灌區，7 處為中型引黃灌區，設計灌溉面積21.73 萬hm2。黃河三角洲引黃灌區大多數修建于20 世紀60～70 年代，由于輸水和灌排設施陳舊且不配套，再加上渠道襯砌少，結果導致“跑、冒、滲、漏”等問題嚴重。另外，渠系水用水管理制度不健全，灌溉技術相對落后，灌溉水利用系數普遍偏低，供水定額大，浪費現象嚴重。

1.2 農業土地資源及其利用現狀

土地資源豐富，耕地后備資源多、農業開發潛力大。黃河三角洲地區擁有豐富的土地資源，是我國唯一自然“生產”土地的地區，后備耕地資源眾多，具有巨大的農業開發潛力。目前約有53.33 萬hm2的土地處于未利用狀態，人均達到0.054 hm2，比整個東部沿海地區平均水平高45%。另有淺海面積近100 萬hm2，同時，黃河年均新淤土地22～27 km2。不斷增長的土地資源給該地區農業發展提供了得天獨厚的優越條件。

土地質量差，耕地比重小，墾殖率低。黃河三角洲地區雖然土地資源數量大，但土地質量偏差，表現為土壤有機質含量不高，鹽漬化問題嚴重，又因為頻繁的自然災害等使得該地區主要糧食單產比山東省平均水平低5%～30%。耕地比重小，全區范圍內只有28.8%的土地為農業用地，且大部分為低產田，占全部耕地面積的93.4%。東營市作為黃河三角洲地區的主體，宜農耕地面積占總耕地面積的27.63%。土地墾殖率低，墾殖土地占土地面積的26.22%，遠達不到全省平均墾殖指數49.6%。

黃河三角洲地區的縣市都不同程度分布有鹽堿土地，東營市36%的土壤面積為鹽土，濱州市16%的土壤面積為鹽土。當前53.33 萬hm2的鹽堿荒地主要位于近海低地，海拔低、鹽堿重，不易改良。資料調查顯示，種養結合的農業經營模式適用于鹽堿地，經營效益較好。重度鹽堿地上的小麥—玉米和單季青貯玉米經營模式效益極低，甚至出現虧損。

農用地土地利用結構以糧棉等作物種植為主，種養結合等立體種植模式為輔，規模農業比重小。統計資料分析可知，東營市有2.89 萬hm2土地用于家庭農場經營，其中面積6.67 hm2以下、6.67～33.33 hm2、33.33～66.67 hm2和 66.67 hm2以上的分別約占總量的30%、43%、15%和12%。近年來棉花價格下降，導致其種植面積大幅減少，相反，以小麥和玉米為主的旱地糧食作物的種植面積不斷增加。此外，黃河三角洲地區的農業種植業為了確保產量，大面積使用地膜，并且施用和噴灑大量的化肥和農藥，導致地下水硝酸鹽淋失嚴重，成為該地區主要的環境面源污染來源。

2 農業水土資源利用存在的問題

2.1 農作物用水缺口大，水體污染嚴重

據相關測算，東營市和濱州市的年均缺水量超過20 億m3，并且由于近年氣候異常導致缺水程度不斷加劇。東營市當前存在耕地22.30 萬hm2，以糧食作物平均用水4 500 m3/hm2計算，需水總量為10.035 億m3。而事實上當年農業用水僅為5.72 億m3，缺口達 4.32 億 m3。由黃河三角洲地區的區域蒸散量和主要作物的耗水量分析可知，若是加上洗鹽所需的用水量，現狀用水量每畝需增加100～200 m3。此外，工業廢水排入河流、化肥農藥等的使用導致地下水硝酸鹽淋失嚴重，使得該區水體污染嚴重。

2.2 農業水資源利用效率低，農民節水意識不強

盡管該地區水資源總量不足，但水資源利用率仍不是很高，甚至存在浪費現象。農業上引黃、引河灌溉大管理較為粗放，灌溉水利用系數為0.55 左右。近年來，節水灌溉面積有所擴大，但是農業基礎設施薄弱，灌溉管理機制不完善也導致農業水資源利用效率不高，灌溉水浪費嚴重，節水灌溉潛力有待進一步挖掘。如何集成新型節水技術，提高農業水資源利用效率，因水制宜，協調農作物生產—水資源—生態環境的關系，推動發展水資源短缺條件下的適水農業，是該地區農業高質量發展所亟需解決的重大課題。

2.3 土壤鹽漬化嚴重，鹽堿地整體利用率低

雖然該區鹽堿地改良取得一些積極進展，但是依然存在土壤鹽漬化嚴重，鹽堿地分布面積廣，治理難度大，土壤養分低，整體利用率低的問題。強蒸發的氣候條件、高礦化度的地下水及人為因素影響是該地區土壤鹽堿化的主要原因。由于重度鹽堿地地下水位淺且礦化度高，改良后依然時刻面臨返鹽退化的風險。如何因地制宜，集成優化土壤改良技術，合理進行水肥管理，提升資源利用效率，是黃河三角洲地區農業高質量發展面臨的挑戰。

2.4 農業經濟效益不高，種植結構有待進一步優化

黃河三角洲地區的種植結構基本是糧、棉、菜三大類。當前依舊是以傳統種養殖技術為主，作物產量較低，品質不佳，效益相對較低。據統計，當地小麥—玉米輪作種植模式在高產田和中低產田的效益分別約 18 525 元/hm2和 8 475 元/hm2；水稻種植效益約6 930 元/hm2；棉花在鹽堿地的種植效益約2 925 元/hm2。因此，如何因地制宜、因水制宜，以農業經濟效益為目標，協調區域農業水資源量、鹽堿地改造消耗水資源和種植作物需水量之間的關系，統籌調整優化農業種植結構，突破農業經濟效益低的瓶頸，是該區農業發展面臨的又一挑戰。

3 農業水土資源高效利用建議

3.1 加強農業水利基礎設施建設，發展節水高效的現代灌溉農業

針對黃河三角洲地區農業水資源緊缺的現狀，不僅要“開源”，更要“節流”，建設節水高效的現代灌溉農業。結合灌區實際情況，進行灌區的續建與改造及灌排體系的配套，實現農業輸配水的管道化和自動化。在積極發展噴滴灌等高效節水灌溉工程基礎上，發展水溶肥料的實施，推動水肥一體化技術的推廣應用。推廣覆蓋保墑、中耕除草等農藝節水技術，減少農田無效耗水。加強灌區信息化建設，開發農業水資源管理信息化系統，實現農業精準灌溉，完善灌區管理制度，促進有效推廣節水灌溉技術。

3.2 強化非常規水源利用，推廣微咸水灌溉

黃河三角洲地區淺層地下水主要是咸水或微咸水，綜合考慮黃河三角洲地區農業淡水資源短缺和土壤鹽漬化嚴重的現狀，充分了解黃河三角洲地區土壤緩沖能力和植物的耐鹽性基礎上，保障水土生態安全的前提下，建議高效利用咸水資源，推廣基于咸水亞淡化工藝的灌排工程技術模式，制定合理的保障機制和激勵政策，因地制宜地發展微咸水灌溉方式，可以有效緩解農業水資源短缺現狀，減少濕地生態需水擠占，兼顧濕地生態系統保護。

3.3 推動科技創新服務農業發展，優化農作物種植結構

推動科技創新服務于農業發展，集成生態工程技術、多源遙感監測技術、物聯網技術、互聯網技術、智能地理信息技術、大數據技術等多種技術，結合黃河三角洲地區的典型區域特征、氣候條件和主要農作物類型，進行黃河三角洲地區農作物需水和灌溉水量的動態監測與分析研究，挖掘其區域性分布規律，預測該地區農田灌溉需水閾值。進而按照作物需水和灌溉水量的地區規律特征，在保障糧食安全前提下，結合當地的水土資源、氣候條件等自然稟賦和農業產業發展情況，以適水種植為原則，選擇適宜種植的作物種類、推廣節水抗旱耐鹽品種，調整優化農作物種植結構，實提升農業水土資源利用效率和效益。

3.4 建立農業水土資源管理機制，推進規?；r業種植發展

生產規模小和現代化水平低是限制農業生產效益提高的障礙因素之一。黃河三角洲地區農業土地資源分布廣，但規模化農業比重小。建議充分利用黃河三角洲地區土地資源廣布、地勢平坦、適宜機械化的優勢，建立相應的規?；r場管理機制和激勵政策，積極發展規模化農業種植模式。規模化種植有利于促進農機裝備的應用、新技術推廣、生產管理規范、產業化運作，從而提高農業經濟效益。

3.5 加強農業水權交易機制，增強農民自主的資源節約與保護意識

面對區域水土資源狀況，亟需保護水土資源數量，提升水土資源質量，培養全民自主節約意識。一是要明確農業水權，建議以法律法規形式根據國家八大部委聯合提出確立的水資源開發利用控制紅線，層層細化到最小行政單元，直至明確到具體田塊和作物用水額度。

二是要以市場為導向，基于初始水權，建立水權交易制度。以市場的手段，增強農民自主節水意識，促進水資源在不同作物、不同種植者、不同區域之間的優化配置。

三是要加大農業節水和水土資源保護的宣傳教育，增強全民自主節水和資源保護意識。通過多種媒介的宣傳教育，定期組織農民群眾進行相關知識培訓，讓農民認識到不當的灌溉方式、種植結構等是對水土資源的浪費及帶來的一系列環境問題，讓農民群眾將資源節約與保護意識牢記在心。

4 結 語

黃河三角洲地區擁有豐富的土地資源，是全省最具潛力的耕地后備資源區，但是淡水資源緊缺、鹽堿地改良難等問題制約著該地區農業發展。農業水土資源的高效利用是該地區農業高質、高值發展的關鍵，而水土資源高效利用是一項系統工程，既要考慮農業產值及經濟效益，又要考慮黃河三角洲這一特定地區的生態環境維護。今后需統籌規劃各項農業種植活動，集成多種農業水土資源高效利用新技術、新模式，健全農業水土資源管理機制，推動實現黃河三角洲地區農業高質量發展。