黑龍江省主要糧食作物“水足跡”分析*

◎馬鳳才 戴尚君實

一、前言

2017年中央1號文件指出：“新形勢下應(yīng)當啟動糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃項目，不斷優(yōu)化我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提升整體農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域布局”[1]。盡管糧食結(jié)構(gòu)調(diào)整的號召已經(jīng)發(fā)出，但是不得不面對的一個問題是如何調(diào)整，根據(jù)什么標準進行調(diào)整，如果不解決該問題，糧食結(jié)構(gòu)調(diào)整必然陷入盲目混亂之中。

從投入產(chǎn)出比的角度，資源的利用效率高低是衡量糧食生產(chǎn)水平的重要指標，也是可以作為糧食結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要依據(jù)之一。但是，糧食生產(chǎn)需要的資源有很多種，依據(jù)何種資源或者哪幾種資源利用效率進行調(diào)整是必須面臨的一個問題。在眾多的糧食生產(chǎn)所需資源當中，與機械、人力、農(nóng)藥、化肥等資源相比，水資源具有自然供給，總量固定，難以調(diào)劑等特點，相當于木桶的短板，因此以水資源利用效率作為調(diào)整依據(jù)具有相當?shù)暮侠硇浴?/p>

二、研究方法與數(shù)據(jù)來源

本文采用水足跡的方法，通過水足跡中藍、綠、灰水足跡含量的變化找出變化特征。以黑龍江省13個地區(qū)的糧食生產(chǎn)為考察和分析對象，分析2005-2015年黑龍江省主要糧食作物的水足跡變化。

糧食生產(chǎn)水足跡與其它農(nóng)作物水足跡一樣都是由綠水、藍水和灰水足跡組成。藍水足跡指為了生產(chǎn)所消耗和蒸發(fā)掉的水資源，這些水資源主要來自于江河等，用來量化糧食生產(chǎn)中水資源的消耗；綠水足跡指在生產(chǎn)過程中儲藏在土壤中的水資源，主要來自大氣降水，用于量化降雨量在糧食生產(chǎn)中的消耗；灰水足跡是指以當?shù)厮Y源的容載量為前提下，把一定量污染消除所需的水資源，用于量化水污染水平[2～7]。

本文所用數(shù)據(jù)來源于：《黑龍江省統(tǒng)計年鑒》（2010-2016），《黑龍江省墾區(qū)統(tǒng)計年鑒》（2015）以及糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫。

三、黑龍江省主要糧食作物“水足跡”特征

1.水稻

從圖1～3中可以看出，2005-2015年，除了佳木斯和牡丹江地區(qū)以外，其它地區(qū)水稻的水足跡明顯低于以上2個地區(qū)，這是因為以上2個地區(qū)是黑龍江省的主要水稻種植區(qū)，尤其是佳木斯地區(qū)在“以稻治澇”的指導(dǎo)思想下大面積推行“旱改水”，水稻整體水足跡自然普遍高于其它地區(qū)，而其它地區(qū)受到水資源限制不能大規(guī)模種植水稻，因而水稻水足跡明顯略低。

圖1 黑龍江省13個地區(qū)水稻藍水足跡變化圖

圖2 黑龍江省13個地區(qū)水稻綠水足跡變化圖

圖3 黑龍江省13個地區(qū)水稻灰水足跡變化圖

整體來看，2005-2015 年，黑龍江省水稻整體藍水足跡呈現(xiàn)穩(wěn)定的上升趨勢，綠水足跡除了佳木斯地區(qū)2011-2015有比較大的波動外，其余地區(qū)比較平穩(wěn)，灰水足跡除了佳木斯地區(qū)在2011-2015年有較大波動和牡丹江地區(qū)連續(xù)上升外，其余地區(qū)比較穩(wěn)定，年際間變化不大。

從時間變化來看，2011 年之前，水稻水足跡波 動變化不明顯，雖有波動但波動幅度較小，2011 年之后，部 分地區(qū)水稻水足跡 變化波動較大。因此，黑龍江水稻水足跡變化基本可以劃分為2 個階段，即2005-2011 年的整體平穩(wěn) 階段，2011-2015 年的部分地區(qū)波動變化較大階段。

受有效降雨量先增后迅速下降的影響，牡丹江和 佳木斯、雙鴨山地區(qū)藍水足跡相對波動幅度較大。2005 到2008 年間，受各個地區(qū)種植面積、降水量、化肥施用量等大幅度減少影響，有10 個地區(qū)的灰水足跡呈現(xiàn)總體降低走勢。但是，從總體來看，水稻的水足跡除了佳木斯、牡丹江和雙鴨山地區(qū)呈現(xiàn)連續(xù)多年的遞增或者遞減外，其余多數(shù)地區(qū)呈現(xiàn)間隔1年或者2 年的上下波動。

圖4 黑龍江省13個地區(qū)玉米藍水足跡變化圖

圖5 黑龍江省13個地區(qū)玉米綠水足跡變化圖

圖6 黑龍江省13個地區(qū)玉米灰水足跡變化圖

2.玉米

從上圖4～6 可以看出：2005～2012 年，黑龍江省各地區(qū)的玉米藍水足跡呈現(xiàn)波動上升狀態(tài)，其中七臺河、鶴崗、雙鴨山等東部地區(qū)波動增長幅度較大，其余地區(qū)的波動較為平緩；2013～2015 年之間黑龍江省玉米藍水足跡消耗有所回落，部分地區(qū)的藍水足跡回落較為明顯，2013 年， 玉米藍水達到峰值，東西部不同地區(qū)藍水足跡變化區(qū)別比較 明顯；2005～2015年黑龍江省玉米綠水足跡呈現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定增長 態(tài)勢，2010 年前增長態(tài)勢較為緩慢，2010 后增長較迅速，東 、西部地區(qū)雖然增幅相差較少，但東部地區(qū)綠水消耗量相比西部地區(qū)要多；玉米灰水足跡呈波動上漲且漲幅較明顯 ，這與黑龍江省玉米種植面積較大，施肥較多有關(guān)。受玉米補 貼的影響，東北地區(qū)玉米種植面積都比較大，黑龍江省也不例外，加之農(nóng)民對于高產(chǎn)量的追求和施肥量大產(chǎn)量就高的認識，農(nóng)民對于化肥的使用普遍較多，導(dǎo)致施肥量較大，這些都對黑龍江省的玉米灰水足跡產(chǎn)生了重要影響。

3.小麥

圖7 黑龍江省13個地區(qū)小麥藍水足跡變化圖

圖8 黑龍江省13個地區(qū)小麥綠水足跡變化圖

圖9 黑龍江省13個地區(qū)小麥灰水足跡變化圖

圖10 黑龍江省13個地區(qū)大豆藍水足跡變化圖

從圖7～9中可以看出，2005～2009年，小麥的藍水足跡呈現(xiàn)快速下降的趨勢，其中哈爾濱、大慶、綏化等西部地區(qū)在2008年出現(xiàn)低峰值，大興安嶺、黑河、伊春、佳木斯在2010 年出現(xiàn)較高值，前者保持穩(wěn)定的波動下降狀態(tài)，后者出現(xiàn)大幅度的升降波動，2013～2015年間總體趨于下降；2005～2015年，黑龍江省小麥綠水足跡呈現(xiàn)緩慢波動的下降趨勢，2010～2015年，多數(shù)地區(qū)呈現(xiàn)比較平緩穩(wěn)定的波動性下降，只有黑河地區(qū)和伊春地區(qū)波動幅度最大，其余地區(qū)總體趨于下降，無大波動，北部地區(qū)（黑河、大興安嶺、伊春地區(qū)）綠水足跡消耗量受降雨影響較大；2005-2015年，黑龍江省小麥灰水足跡呈現(xiàn)穩(wěn)定的下降趨勢，2009年多地區(qū)達到高峰值轉(zhuǎn)而下降，2012年開始，哈爾濱、牡丹江、佳木斯繼續(xù)下降，其他城市地區(qū)灰水足跡消耗相對穩(wěn)定，有部分地區(qū)有小波動上升趨勢。

4.大豆

圖11 黑龍江省13個地區(qū)大豆綠水足跡變化圖

圖12 黑龍江省13個地區(qū)大豆灰水足跡變化圖

從圖10～12中可以看出，2005～2007年，黑龍江省大豆的藍水足跡呈現(xiàn)穩(wěn)定的下降趨勢，伊春在2012年出現(xiàn)最高值，牡丹江、伊春、齊齊哈爾、綏化在2010～2011呈現(xiàn)先上升后下降，除佳木斯外，其他城市地區(qū)均在2013年出現(xiàn)高峰值；2006～2007、2009～2011年，綠水足跡整體呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，2011～2013年呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中雙鴨山、伊春出現(xiàn)兩個峰值，伊春地區(qū)變化趨勢最為明顯，且波動幅度比較大，2013年以后大豆的綠水足跡呈現(xiàn)出穩(wěn)定的上升波動傾向，除鶴崗等部分東部地區(qū)外都達到了最大值，其原因主要受到有效降雨量強勢上升影響比較大；2005-2015年，黑龍江省大豆灰水足跡整體有增長的趨勢，但其波動幅度較小，其中牡丹江、黑河、齊齊哈爾、綏化、哈爾濱等中西部地區(qū)的灰水足跡呈現(xiàn)小幅的波動狀態(tài)，整體呈上升趨勢，東部地區(qū)出現(xiàn)兩次先上升后下降的過程，且波動幅度較大。

四、結(jié)論

基于黑龍江省13個地區(qū)主要糧食作物多年的水足跡計算結(jié)果的時間變化規(guī)律分析，得出以下三點結(jié)論：

1.黑龍江省主要四種糧食作物水足跡中，按照水足跡數(shù)值從大到小排列的順序依次是：水稻、大豆、玉米、小麥。該結(jié)果是作物品種生產(chǎn)特點、農(nóng)戶作物種植習(xí)慣及政策影響等多方面因素綜合作用的體現(xiàn)。

2.從分析得出的藍、綠水足跡特點來看，對于黑龍江省而言，藍水足跡在糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整中必須給予高度重視。受糧食補貼政策變化的影響，黑龍江省部分地區(qū)不顧水資源自然稟賦條件，大力推行旱改水，強力抽取地下水資源。這樣做的結(jié)果必然是過度消耗水資源，造成水資源利用的不可持續(xù)。因此，在糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中，應(yīng)在雙鴨山、哈爾濱、齊齊哈爾等降雨量相對小的地區(qū)推行節(jié)水灌溉技術(shù)，增加水資源的利用率和可持續(xù)性，已經(jīng)旱改水的地區(qū)實事求是進行改正。同時，積極引導(dǎo)和教育生產(chǎn)者采用科學(xué)的灌溉方法和施肥方法，降低農(nóng)業(yè)面源污染。

3.從黑龍江省灰水足跡變化特征看，除了小麥在綏化、齊齊哈爾和大慶三個地區(qū)外，其余地區(qū)的小麥灰水足跡、全部地區(qū)的水稻、玉米和大豆的灰水足跡均呈現(xiàn)上升傾向，不同的是有的是波動性上升，有的是持續(xù)性上升。這個結(jié)果標明黑龍江省的農(nóng)業(yè)面源污染情況不容樂觀，對于黑龍江省將要建設(shè)的有機農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地將會產(chǎn)生非常不利的影響。因此，在降低灰水足跡方面，建議通過加強有機產(chǎn)品基地認證與監(jiān)管推行平衡化肥種類，采用測土配方施肥，增加有機肥的施用量，同時使秸稈大量還田，減少有機肥的流失，在施入氮磷的基礎(chǔ)上，適當?shù)淖肥┖脱a充鉀肥，提高作物的氮肥利用率、降低其流失，從而達到降低灰水足跡的目的。