黑龍江省農(nóng)用水資源可持續(xù)性分析

□ 周翠寧 劉 武

一、黑龍江省水資源現(xiàn)狀

黑龍江省多年平均水資源總量為810.33億立方米，其中地表水686.08億立方米，地下水資源量286.93立方米。從總量上看，黑龍江省水資源在東北地區(qū)是相對豐富的，但具體分析，黑龍江省水資源形勢不容樂觀。首先是人均水資源量和畝均水資源量不足。人均水資源2 185 立方米，低于全國2 200立方米的人均水平；畝均水資源460立方米，低于全國畝均1 300 立方米的平均水平。從開發(fā)能力來看，黑龍江省地表水可調(diào)控能力很低，2013年全省水利工程年引水量為179.66 立方米，為地表水資源量的12.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國平均水平和吉林、遼寧的開發(fā)水平。特別是黑龍江省水資源時空分布不均，干旱問題普遍存在。特別在西部齊齊哈爾、大慶等地區(qū)，“十年九春旱”已經(jīng)成為事實(shí)。

二、研究農(nóng)用水資源的必要性

2012年，我國農(nóng)業(yè)用水量為3 902.5億立方米，占總用水量的63.6%，生活用水、工業(yè)用水分別占用水總量的12.1%、22.5%。21世紀(jì)中葉我國達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家水平，必將加大生活用水比例，縮小農(nóng)業(yè)用水比例。為了保證糧食安全，灌溉面積還要穩(wěn)中有升，這就進(jìn)一步加大了合理調(diào)配水資源的難度。目前，黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所占用的水資源占用水量的81.8%?？梢姡鉀Q黑龍江省水資源問題的關(guān)鍵是解決農(nóng)用水資源問題。這不僅需要依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水措施，還需要深入研究農(nóng)業(yè)用水不同于其他用水部門的特點(diǎn)，為合理解決用水矛盾提供理論參考。

三、農(nóng)用水資源的組成及特性

目前，我們所說的水資源通常是指可以通過工程措施采集和輸運(yùn)的地表水資源和地下水資源，是工業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民生活的直接水源。對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最直接的水源是土壤水，地表水和地下水首先要轉(zhuǎn)化為土壤水才能被作物吸收利用。把土壤水納入水資源范疇，對在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中探索水資源可持續(xù)利用的途徑、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)、擴(kuò)大灌溉面積是相當(dāng)有益的。

（一）土壤水資源是農(nóng)用水資源的重要組成部分

土壤水與地表水、地下水一樣，直接來源于大氣降水。我省大氣降水的70%以上轉(zhuǎn)化為土壤水資源，而轉(zhuǎn)化為地表水和地下水的20～30%降雨中，又有80%以上通過灌溉轉(zhuǎn)化為土壤水被作物吸收。無論是地表水還是地下水，首先要通過灌溉轉(zhuǎn)化為土壤水后，方可被作物吸收利用，農(nóng)田灌溉只是補(bǔ)充土壤水資源不足的一種措施。初步實(shí)驗(yàn)表明土壤水資源占作物全生育期需水量的比例：小麥16%～86%，大豆77%～94%。

（二）農(nóng)用水資源的可調(diào)控性

農(nóng)用水資源的一個重要的物性是其載域資源量的可調(diào)控性。調(diào)控目前有兩方面：一是滿足可持續(xù)農(nóng)業(yè)對水量適時、適量地供給作物生長所需要水份的要求。水量的多和少都同樣會制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。因此，對區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源的調(diào)控不但是可行的而且是必須的，調(diào)控的手段為灌和排；二是提高有效農(nóng)業(yè)水資源量減少無效損耗，可通過工程措施（噴灌、滴灌、滲灌等）、耕作措施（地膜和秸桿覆蓋種植技術(shù)、機(jī)械鎮(zhèn)壓保墑?wù){(diào)墑技術(shù)、保水劑使用技術(shù)及秸稈還田地壤培肥技術(shù)）和生物措施（不同種類作物間種、套種及立體化種植）提高土壤水資源利用效率，達(dá)到高效利用農(nóng)業(yè)水資源的目的。

（三）農(nóng)用水資源的年和多年平衡性

保持和維護(hù)農(nóng)用水資源的年和多年平衡，對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起著決定性作用，其直接表現(xiàn)在土壤水資源的年和多年平衡上。土壤水資源具有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律。正常年份有貯（11月至次年2月）、供（3月至6月）、蓄（6月至10月）三個明顯階段。當(dāng)出現(xiàn)連年干旱，而且用于灌溉的地表水和地下水資源不足時，土壤水資源有效水量就會呈現(xiàn)持續(xù)減少的趨勢，這時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平也將降低，直至干旱周期結(jié)束。一旦平衡被長期破壞得不到恢復(fù)，將使生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境惡化，甚至可能造成土壤沙化。

四、農(nóng)用水資源狀況分析

作為農(nóng)業(yè)大省的黑龍江省，農(nóng)田灌溉面積由2001年的3 053萬畝增加至2013年的6 726萬畝，期間經(jīng)歷了一個波動期（2001～2003年）和一個上升期（2004～2013年）。

圖1 黑龍江省歷年灌溉面積及水量變化

上升期：2004～2013 年歷時10 年的上升期，共增加水稻面積3 038萬畝，年均增加303.80 萬畝，水稻保護(hù)價政策是這一時期的主要推動力。

波動期2001～2003 年，下降幅度最大的是2003年，當(dāng)年減少水稻面積444萬畝，水稻價格低和干旱是主要原因。

圖2 黑龍江省歷年降雨及農(nóng)田畝均用水變化

隨著實(shí)際灌溉面積的逐年增加，農(nóng)業(yè)灌溉用水量也呈逐年上升的趨勢。而畝均灌溉用水量隨著人們節(jié)水意識的提高及節(jié)水工程的落實(shí)而降低，特別是近兩年節(jié)水增糧項(xiàng)目的實(shí)施，畝均用水量大幅度減小。

以上分析也表明，由于人類活動的加劇和水資源的超量開采，自然界的水循環(huán)正在發(fā)生著重大變化，人類賴以生存的淡水資源的水量平衡是一個弱平衡，一旦被破壞將會造成水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的惡化，農(nóng)業(yè)用水量的大幅度增加，是造成黑龍江省用水量增加的重要因素，為了達(dá)到水資源可持續(xù)利用的目標(biāo)，必須發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。

五、農(nóng)用水資源的可持續(xù)利用

黑龍江省農(nóng)用水資源所占比重較大，為滿足最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”要求，阻止水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的惡化趨勢，必須發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，從改變傳統(tǒng)種植觀念入手，抓住農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整這一核心，采取多種措施“開源節(jié)流”，達(dá)到農(nóng)用水資源的動態(tài)平衡。

首先是進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。在黑龍江省目前情況下，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵之一是如何使區(qū)域農(nóng)用水資源得到可持續(xù)利用。為此，需根據(jù)不同區(qū)域農(nóng)用水資源的狀況雨熱不同期的農(nóng)作物的種植面積，如在西部干旱地區(qū)，發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)及旱作農(nóng)業(yè)中雨熱同期的玉米等小雜糧，而耗水量較大的水田及旱作農(nóng)業(yè)中耗水量較大的小麥安排在水量充沛的中東部地區(qū)種植。

其次是提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率。通過工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水和生物節(jié)水措施最大限度減小作物生長過程中的無效滲漏（包括田間深層滲漏和輸水過程中的渠系滲漏）、無效蒸發(fā)提高作物水分的利用效率。

再次是提高農(nóng)用水資源的生產(chǎn)效率。與利用效率不同，生產(chǎn)效率指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中消耗的單位水資源量所產(chǎn)生的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)，它不僅標(biāo)志著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的利用水平，還是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志之一。只有綜合利用工程措施和農(nóng)藝措施才能有效提高農(nóng)用水資源的生產(chǎn)效率。