節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的空間認(rèn)知與建議

吳炳方 閆娜娜 曾紅偉 蔣禮平 朱偉偉

節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的空間認(rèn)知與建議

吳炳方 閆娜娜 曾紅偉 蔣禮平 朱偉偉

1 引言

中國(guó)淡水資源總量豐富，達(dá)28000億m3，但人均只有2200 m3，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最為貧乏的13個(gè)國(guó)家之一。我國(guó)水資源空間分布不均，北方的水資源只有南方的1/4，資源性缺水以及不當(dāng)?shù)乃Y源開(kāi)發(fā)利用方式，引發(fā)了一系列社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。北方地區(qū)尤為嚴(yán)重，地下水超采、河流斷流、入海流量銳減，有些地區(qū)如華北地區(qū)出現(xiàn)地面沉降、海水入侵、河流納污能力減弱、水污染問(wèn)題進(jìn)一步惡化等一系列災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，都嚴(yán)重地阻礙著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2011年中央一號(hào)文件明確提出，實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，建立用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三項(xiàng)制度”，即水資源管理“三條紅線”，力圖緩解水資源過(guò)度利用與水污染產(chǎn)生的問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)、生活以及生態(tài)等行業(yè)用水需求將持續(xù)增加，水資源在行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)將減少分配給農(nóng)業(yè)的水資源量。針對(duì)嚴(yán)峻的水資源現(xiàn)狀，為了有效緩解水資源緊張狀況，促進(jìn)流域水資源可持續(xù)利用，作為耗水大戶(hù)的農(nóng)業(yè)一直是節(jié)水的重點(diǎn)，期望以較少的水資源消耗生產(chǎn)更多的糧食，擔(dān)負(fù)著保障國(guó)家糧食安全的重任。

我國(guó)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展至今，取得顯著成效的同時(shí)，也存在很多的問(wèn)題。然而現(xiàn)有的管理方法和技術(shù)手段都不能很好地回答或者解決目前水資源危機(jī)帶來(lái)的問(wèn)題，亟需新的手段和技術(shù)方法的創(chuàng)新。在中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目“海河流域治理工程生態(tài)環(huán)境效應(yīng)遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)估”課題和世界銀行環(huán)球基金“海河流域水資源與水環(huán)境綜合管理”項(xiàng)目支持下，經(jīng)過(guò)近10年對(duì)海 河流域水資源問(wèn)題的研究提出了“耗水管理”理念。耗水管理是對(duì)“供水管理”和“需水管理”的補(bǔ)充和完善，著眼于控制水資源的消耗量（ET），強(qiáng)調(diào)目標(biāo)ET控制，通過(guò)減少耗水，提高水分生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)與高效利用。本文以海河流域?yàn)楸狈剿Y源問(wèn)題的典型代表區(qū)，基于耗水管理理念，從耗水的視角來(lái)審視節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題，重新認(rèn)識(shí)流域節(jié)水所面臨的問(wèn)題和艱巨的挑戰(zhàn)，針對(duì)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展提出對(duì)策及建議。

2 節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)60年代，我國(guó)就開(kāi)始進(jìn)行了節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和推廣。20世紀(jì)90年代，隨著干旱缺水問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，我國(guó)節(jié)水農(nóng)業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)了加速發(fā)展的局面。目前，節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，已從小面積試點(diǎn)，轉(zhuǎn)向較大面積的集中連片；從田間節(jié)水，開(kāi)始轉(zhuǎn)向全面節(jié)水。近10年來(lái)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展勁頭十足。

節(jié)水灌溉發(fā)展的資金投入來(lái)源包括國(guó)家和地方政府財(cái)政、銀行信貸、自籌資金以及國(guó)外資金等，其中，國(guó)家財(cái)政投入主要負(fù)責(zé)水源和干支渠渠道等骨干工程，信貸和自籌資金主要是由地方和農(nóng)戶(hù)投入用于末端節(jié)水灌溉工程。根據(jù)《全國(guó)水利發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)，2004年、2008年水利建設(shè)投資總額分別783.5億元和1088.2億元，其中用于灌溉的財(cái)政投入為87.6億元和116.6億元。2014年全國(guó)水利建設(shè)投資總額高達(dá)4083.1億元，灌區(qū)建設(shè)與改造114億元，小型農(nóng)田水利建設(shè)378億元。2000年以來(lái)，我國(guó)在灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的投入呈持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展得到了國(guó)家的高度關(guān)注。

我國(guó)有灌溉條件的農(nóng)田約占耕地總面積的47%。當(dāng)前農(nóng)業(yè)灌溉面積比建國(guó)初期增加了近3倍，引水輸水以及井灌區(qū)建設(shè)和改造等節(jié)水灌溉工程大大減少了農(nóng)業(yè)灌溉中的輸水損失。截至2010年，節(jié)水灌溉工程面積達(dá)4億畝，渠道防滲控制灌溉面積占總節(jié)水灌溉面積的42%，低壓管道輸水灌溉占25%，噴灌約占11%，微灌約占8%，其他占14%。以海河流域?yàn)槔?980年以來(lái)農(nóng)田灌溉面積迅速增長(zhǎng)，目前總有效灌溉面積約為1億畝，占耕地總面積的60%。截至2010年，海河流域節(jié)水灌溉面積約有6000萬(wàn)畝，超過(guò)4050萬(wàn)畝耕地（灌溉面積的37.2%）使用了渠道襯砌和管道配水技術(shù)，而738萬(wàn)畝耕地（灌溉面積的7%）使用了滴灌和噴灌技術(shù)，主要應(yīng)用于果園和大棚。

我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比重從1980的88%，1993年的66%降至2009年的62%，單位面積用水量從494 m3/畝回落到459 m3/畝。2000年以來(lái)全國(guó)農(nóng)業(yè)用水量基本平穩(wěn)，2014年農(nóng)業(yè)用水量（約3870億m3）占總量的63.5%。海河流域的農(nóng)業(yè)用水量趨勢(shì)與我國(guó)情況基本一致，自1980年以來(lái)農(nóng)業(yè)用水在波動(dòng)中呈逐步下降的趨勢(shì)，農(nóng)業(yè)用水高峰年出現(xiàn)在1989年，達(dá)到335億m3。但2000年以后，農(nóng)業(yè)用水量一直保持在300億m3以下。據(jù)《海河流域水資源公報(bào)》，2000年和2014年全流域總用水量分別為398億m3和370億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量分別為281億m3和233億m3，占總用水量的70%和63%。

節(jié)水灌溉發(fā)展使得我國(guó)灌溉水利用系數(shù)從20世紀(jì)80年代不足0.3提高到2000年的0.44，2010年進(jìn)一步提高到0.50。2011年中央一號(hào)文件提出到2020年灌溉水利用系數(shù)提高到0.55。由于節(jié)水灌溉工程建設(shè)，如渠道襯砌、低壓管道等建設(shè)減少了從水源到農(nóng)田輸水損失量，因此灌溉效率明顯提高。2010年華北地區(qū)的灌溉水利用系數(shù)平均為0.6，變化范圍在0.5～0.9之間，為我國(guó)灌溉水利用系數(shù)最高的區(qū)域。該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，水資源問(wèn)題最為嚴(yán)重，國(guó)家和地方政府在該區(qū)域的節(jié)水灌溉資金投入相對(duì)較高。

3 節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的認(rèn)識(shí)與思考

國(guó)家在節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)方向投入了大量資金，在減少用水量和提高灌溉效率方面的確取得了顯著的成效，但是同時(shí)也要正確看待由此導(dǎo)致的問(wèn)題。

3.1 地下水超采問(wèn)題沒(méi)有得到減緩，反而愈演愈烈

地下水是我國(guó)重要的灌溉水源，全國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉地下水開(kāi)采量666億m3，占全國(guó)農(nóng)田灌溉總用水量的19%；在地下水實(shí)際開(kāi)采量中，用于農(nóng)田灌溉的地下水開(kāi)采量占54.3%。但由于水資源地區(qū)分配不均，地下水開(kāi)采利用程度呈現(xiàn)明顯的地區(qū)差異，最為嚴(yán)重的地區(qū)為華北地區(qū)。華北地區(qū)耕地面積約5.5億畝，約占全國(guó)總耕地的28%，地下水供農(nóng)業(yè)用水占38%，其中河北省占75%，山西和河南占50%以上。

當(dāng)聚焦到地下水開(kāi)采地區(qū)，不難發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象：節(jié)水農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的幾十年歷程里，盡管政府投入大量資金進(jìn)行灌溉工程措施的建設(shè)，如渠道襯砌、防滲加固、低壓管道以及先進(jìn)的噴滴灌技術(shù)手段，但是地下水超采問(wèn)題依舊，并沒(méi)有因?yàn)檫@些灌溉工程的建設(shè)得到減緩。以節(jié)水灌溉投資力度最大的河北省為例，井灌面 積超過(guò)了總灌溉面積的60%，節(jié)水灌溉面積超過(guò)40%，然而唐山、石家莊、保定、廊坊等城市淺層地下水水位每年以1～2 m的速度下降，深層水漏斗面積達(dá)2.44萬(wàn)km2。由于地下水不易更新，其過(guò)度開(kāi)采使得水資源危機(jī)愈發(fā)嚴(yán)重，同時(shí)引發(fā)一系列的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

“地下水持續(xù)超采問(wèn)題依舊”“節(jié)約的農(nóng)業(yè)用水量究竟去哪了”等成為了管理部門(mén)與科研工作者最為困擾的一些問(wèn)題。在華北平原地區(qū)實(shí)施的渠道襯砌、防滲加固、低壓管道以及噴滴灌等手段減少了灌溉水的滲漏，提高了灌溉效率，但也減少了對(duì)地下水的補(bǔ)給，原因是大多數(shù)節(jié)水措施實(shí)施前“損失的水資源”在流域尺度上并沒(méi)有從水系統(tǒng)中損失掉，如下滲到地下補(bǔ)充地下水的水量可以被再次取用，灌溉回流到河流的水量在下游也可以被再利用。因此，節(jié)水灌溉工程只是提高灌溉效率、提高田間的灌溉保證率，對(duì)修復(fù)地下水過(guò)度超采的狀況卻于事無(wú)補(bǔ)，減少的取水量不等于節(jié)水量。如果將灌溉工程減少的滲漏損失或減少的用水量，當(dāng)成節(jié)省的水量并用于擴(kuò)大灌溉面積，反而會(huì)惡化地下水的超采問(wèn)題，造成“越節(jié)水、越超采”的惡性循環(huán)。

更需注意的是，在地下水超采問(wèn)題突出的區(qū)域，以“節(jié)約用水量”以及“提高灌溉水分利用系數(shù)”為目標(biāo)的節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展不能改善地下水超采現(xiàn)象。

3.2 節(jié)水對(duì)區(qū)域水分生產(chǎn)率提高的貢獻(xiàn)率

水分生產(chǎn)率指的是消耗單位水資源量所獲得的產(chǎn)量（單位：kg/m3），是高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。利用區(qū)域蒸散遙感模型ETWatch生產(chǎn)的月尺度蒸散（ET）遙感數(shù)據(jù)、基于遙感數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的CASA作物模型估算的生物量數(shù)據(jù)及收獲指數(shù)，結(jié)合冬小麥作物分布，得到了2003—2009年海河流域平原區(qū)冬小麥的多年平均水分生產(chǎn)率為1.049 kg/m3，變化范圍為0.1～1.6 kg/m3。冬小麥水分生產(chǎn)率的空間分布差異顯著，水分生產(chǎn)率高值區(qū)集中在海河流域的洪泛區(qū)和黃河灌區(qū)，該區(qū)域?qū)?yīng)較低的耗水量和較高干物質(zhì)量累積量。海河流域的東部地區(qū)水分生產(chǎn)率較低，對(duì)應(yīng)較高的耗水量和中等偏上水平的干物質(zhì)累積量。實(shí)驗(yàn)站作物ET與產(chǎn)量分析研究結(jié)果表明，當(dāng)ET達(dá)到460～463 mm之前，產(chǎn)量與ET呈線性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，之后產(chǎn)量變化趨于穩(wěn)定?，F(xiàn)狀像元尺度冬小麥ET低于460 mm的臨界值，產(chǎn)量與ET的關(guān)系仍然處于線性關(guān)系，說(shuō)明區(qū)域水分生產(chǎn)率仍然有提高的空間。

從同一地點(diǎn)不同時(shí)期的ET、產(chǎn)量與水分生產(chǎn)率的趨勢(shì)變化可以分析水分生產(chǎn)率提高的原因。表1是基于1984—2002年8個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站的冬小麥產(chǎn)量數(shù)據(jù)和遙感反演的ET數(shù)據(jù)，采用線性趨勢(shì)分析方法建立的ET、產(chǎn)量和水分生產(chǎn)率間的關(guān)系。所有站點(diǎn)的冬小麥產(chǎn)量自1984年以來(lái)呈顯著增加的趨勢(shì)，變化范圍為100.4～211.4 kg/hm2，產(chǎn)量線性回歸方程的決定系數(shù)R2為0.60～0.97，所有站點(diǎn)均通過(guò)了95%的置信度檢驗(yàn)。ET在1984—2002年間總體呈增加的趨勢(shì)，但增加輻度低于產(chǎn)量的增加輻度，斜率變化范圍為0.09～4.49，所有站點(diǎn)的線性回歸分析均沒(méi)有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。水分生產(chǎn)率總體呈增加的趨勢(shì)，有4個(gè)站點(diǎn)線性回歸方程通過(guò)了95%置信度檢驗(yàn)，水分生產(chǎn)率的變化趨勢(shì)存在明顯的空間差異。以海河流域封丘縣為例，糧食（冬小麥）水分利用效率在1949—1996年間從0.23 kg/m3增加到0.90 kg/m3，糧食產(chǎn)量自20世紀(jì)50年代以來(lái)增加了5.98倍，而耗水僅增加了28.3%。上述分析說(shuō)明了20年來(lái)產(chǎn)量的增加主要是由于灌溉保證率提高后，使得農(nóng)民有意愿投入，采用改良品種，增加氮肥和磷肥以及農(nóng)藥的用量，加強(qiáng)田間管理，從而提高了單產(chǎn)水平，但水量消耗的增加有限，原來(lái)的無(wú)效耗水轉(zhuǎn)變成了有效耗水。

綜上所述，從空間和時(shí)間尺度的分析結(jié)果表明冬小麥單產(chǎn)的顯著增加是近20年來(lái)流域平原區(qū)冬小麥水分生產(chǎn)率顯著提高的根本原因。

3.3 高估了農(nóng)業(yè)節(jié)水的潛力

基于用水量的節(jié)水潛力估算是目前水管理部門(mén)中應(yīng)用最廣的一種方法?！霸诖筇锫嗍降墓嗨绞较拢覈?guó)的一些農(nóng)田每畝地需用800 m3的水，而按照節(jié)水農(nóng)業(yè)的用水標(biāo)準(zhǔn)，只需要200 m3。目前，如果全國(guó)灌溉用水的平均利用率提高10%，每年即可節(jié)約400億m3水用于農(nóng)業(yè)，相當(dāng)于全國(guó)每年農(nóng)業(yè)用水量的10%，可以大大緩解我國(guó)農(nóng)業(yè)的干旱缺水矛盾”。將這個(gè)方法應(yīng)用到海河流域，2000年農(nóng)業(yè)用水量為281億m3，灌溉用水利用率從2000年0.44提高到2010年0.6，提高了約36%，意味著節(jié)約了101億m3的用水量。正如前面提到的減少的取水量不等于節(jié)水量，這種計(jì)算方法會(huì)嚴(yán)重誤導(dǎo)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并引發(fā)更嚴(yán)重的水資源短缺。

基于耗水量的節(jié)水潛力評(píng)估方法得出不同的結(jié)果。選擇海河流域及周邊農(nóng)氣條件相近的實(shí)驗(yàn)區(qū)，通過(guò)對(duì)覆蓋/覆膜措施、調(diào)虧灌溉和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整單項(xiàng)措施以及綜合措施實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總分析，發(fā)現(xiàn)節(jié)水不減產(chǎn)的措施主要以覆蓋/覆膜措施和綜合措施（覆蓋＋調(diào)虧灌溉）為主。對(duì)于覆蓋/覆膜措施來(lái)講，冬小麥秸稈覆蓋減少約3%水分消耗，增產(chǎn)約18%；對(duì)于玉米，減少約4%水分消耗，同時(shí)增產(chǎn)約5%；棉花塑料薄膜覆蓋的效果為節(jié)約11%水分消耗，增產(chǎn)約23%。對(duì)于綜合措施來(lái)講，小麥節(jié)省9%的水分消耗且增產(chǎn)19%，玉米節(jié)省6%的水分消耗同時(shí)增產(chǎn)13%。利用流域2010年作物分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到海河流域的冬小麥面積367萬(wàn)hm2，玉米522萬(wàn)hm2，棉花73萬(wàn)hm2，根據(jù)節(jié)水措施節(jié)水效果，覆蓋/覆膜技術(shù)每年節(jié)水可達(dá)16億m3，綜合節(jié)水措施每年節(jié)水量只有26億m3，顯著低于前面提到的節(jié)約101億m3的取用水量。假設(shè)維持產(chǎn)量不變，通過(guò)休耕、輪作等方式額外節(jié)水，得到冬小麥、玉米和棉花3種主要作物總的節(jié)水潛力為41億m3。

利用耗水平衡分析方法，在保證生態(tài)流量的前提下，2003—2009年海河流域地下水超采量為62.5億m3，目前農(nóng)藝節(jié)水措施可達(dá)到的節(jié)水量只有地下水超采量的2/3，剩下的21.5億m3的缺口只能通過(guò)增加休耕規(guī)?；蛘{(diào)虧灌溉來(lái)實(shí)現(xiàn)，而這兩種方法都會(huì)導(dǎo)致糧食產(chǎn)量的減少。通過(guò)分析調(diào)虧灌溉和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的6種方案情景，結(jié)果表明減少21.5億m3的耗水量相應(yīng)的會(huì)有400萬(wàn)～780萬(wàn)t糧食產(chǎn)量的減產(chǎn)。如果冬小麥種植面積減少114.36萬(wàn)hm2，約占目前冬小麥種植面積的31%，其產(chǎn)量減少約400萬(wàn)t，或者對(duì)118.95萬(wàn)hm2的冬小麥夏玉米套種區(qū)域采用高度缺水的調(diào)虧灌溉方式，將造成產(chǎn)量損失490萬(wàn)t，這兩種方案都能減少21.5億m3的耗水量。

綜上所述，基于用水量的節(jié)水量估算結(jié)果遠(yuǎn)大于基于耗水量的節(jié)水量估算結(jié)果。在現(xiàn)有種植結(jié)構(gòu)下，前者估算得到的節(jié)水潛力是后者的2倍多?；诤乃繙p少的節(jié)水潛力反應(yīng)了一個(gè)事實(shí)“作物存在即產(chǎn)生消耗”。在地下水源為主的農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)域，作物耗水量減少直接的效果就是地下水開(kāi)采量減少。

4 高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)策和建議

高效節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展是緩解用水矛盾、實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的一個(gè)重要手段，同時(shí)也是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的一個(gè)重要標(biāo)志。但從前一節(jié)的分析可知，節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展需要新的理念和技術(shù)手段，“耗水管理”理念以及一系列的技術(shù)方法對(duì)于重新認(rèn)識(shí)節(jié)水誤區(qū)以及節(jié)水發(fā)展方向提供了支撐。然而在分析中也發(fā)現(xiàn)政府和農(nóng)民利益相關(guān)者的參與也不可小覷。因此，利益相關(guān)者特別是農(nóng)民參與的“耗水管理”是節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展措施得以實(shí)施的重要保障。

從耗水管理理念出發(fā)，通過(guò)重新認(rèn)識(shí)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展中的“地下水超采”“提高水分生產(chǎn)率”以及“農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力”，建立利益相關(guān)者參與式的“耗水管理”是節(jié)水高效農(nóng)業(yè)發(fā)展以及成功實(shí)施的必然途徑。

1）明確流域的最大農(nóng)業(yè)耗水量。灌溉水利用效率的提高減少了取水量，提高了灌溉保證率，但不一定減少了耗水量。如果將減少的取水量當(dāng)作節(jié)省的水量投入使用，特別是用于擴(kuò)大灌溉面積，將使得耗水量增加，地下水超采問(wèn)題愈演愈烈。通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，充分認(rèn)識(shí)到“作物即耗水”，只有“耗水量的減少”才能從根本上解決流域水資源問(wèn)題。對(duì)于一個(gè)流域來(lái)講，水資源量是有限的，也是有數(shù)的，多年平均降雨量減去生態(tài)環(huán)境耗水量和河流的生態(tài)流量，是人類(lèi)活動(dòng)可以消耗的最大可耗水量，再減去工業(yè)和生活的耗水量，就是農(nóng)業(yè)的可耗水量。只有每個(gè)集水區(qū)、子流域、流域都明確了最大農(nóng)業(yè)耗水規(guī)模，“作物/農(nóng)田總耗水量的限制”才能從根本上解決水資源問(wèn)題，也是避免地下水超采的良策。

2）提高基于耗水量的區(qū)域水分生產(chǎn)率是高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。20世紀(jì)80年代以來(lái)節(jié)水農(nóng)業(yè)措施的實(shí)施，盡管用水取水量大幅減小，灌溉效率顯著提高，但是對(duì)于作物耗水量的減少效果有限，而水分生產(chǎn)率得到顯著改善的根本原因是產(chǎn)量的提高，因此厘清節(jié)水減耗和產(chǎn)量增加對(duì)提高區(qū)域水分生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)度很重要?！耙圆粻奚Z食為代價(jià)的耗水量減少”的農(nóng)藝節(jié)水措施可作為區(qū)域節(jié)水推廣的手段，提高單產(chǎn)、提高單位面積產(chǎn)出的效益是提高水分生產(chǎn)率的關(guān)鍵，如通過(guò)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整生產(chǎn)高品質(zhì)、高價(jià)值的農(nóng)產(chǎn)品。

3）農(nóng)業(yè)的節(jié)水潛力對(duì)于區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與水資源配置極其重要。作為耗水大戶(hù)的農(nóng)業(yè)，在很長(zhǎng)一段時(shí)間都會(huì)是節(jié)水的重中之重。當(dāng)前以用水量減少為核心的節(jié)水潛力評(píng)估嚴(yán)重高估了節(jié)水農(nóng)業(yè)的潛力，基于該節(jié)水量進(jìn)行的水資源分配和農(nóng)業(yè)規(guī)劃勢(shì)必導(dǎo)致水資源問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。以減少耗水量為核心的節(jié)水潛力評(píng)估結(jié)果表明，在水資源問(wèn)題突出地區(qū)，不影響糧食生產(chǎn)的情況下農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力的空間很有限，充分認(rèn)識(shí)到節(jié)水潛力的合理估算對(duì)于如何在糧食安全與節(jié)水之間找到平衡點(diǎn)至關(guān)重要。

4）高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展需要政府管理和農(nóng)民參與的有機(jī)結(jié)合。從政府層面來(lái)講，需要制定合理的政策框架，明確水資源利用邊界（水權(quán)），限制無(wú)節(jié)制的、無(wú)補(bǔ)償?shù)乃Y源侵蝕行為，農(nóng)民才會(huì)積極主動(dòng)地去尋求“低投入高產(chǎn)出”的措施；通過(guò)發(fā)揮基于社區(qū)的農(nóng)民用水協(xié)會(huì)的作用，通過(guò)道德、信任、透明、可核查及水權(quán)交易方式推動(dòng)農(nóng)民的積極參與，重塑農(nóng)民用水的社區(qū)管理方式，才是減少耗水的根本。同時(shí)加大對(duì)農(nóng)民的教育投資，使其了解水資源危機(jī)的危害，意識(shí)到自己的利益與節(jié)水密切相關(guān)。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前日益嚴(yán)重的缺水形勢(shì)下，節(jié)水高效農(nóng)業(yè)是我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要內(nèi)容，也是解決我國(guó)水資源危機(jī)特別是北方地區(qū)水資源危機(jī)的重要環(huán)節(jié)，更是水資源可持續(xù)利用以及國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措。農(nóng)業(yè)用水管理從“以需定供”時(shí)代發(fā)展到當(dāng)前的“以供定需”，仍然不能很好的解決目前水資源危機(jī)的問(wèn)題，亟需通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，帶動(dòng)發(fā)展理念和體制機(jī)制的創(chuàng)新，從而走出一條全新的節(jié)水高效農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。蒸散遙感技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展已能定量、精確地刻畫(huà)農(nóng)業(yè)的耗水量，從而為基于“耗水量”的農(nóng)業(yè)總耗水量控制、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率等方面提供創(chuàng)新技術(shù)保證，利益相關(guān)者參與式的“耗水管理”是節(jié)水高效農(nóng)業(yè)發(fā)展以及成功的必然途徑。?

【作者單位：中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)字地球重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；世界銀行北京代表處】

（摘自《中國(guó)科學(xué)院院刊》2017年第1期）

責(zé)任編輯：吳曉麗