農(nóng)業(yè)節(jié)水行動關(guān)鍵舉措探討

吳 迪，趙 晶，畢彥杰，張旭東

（1.中國灌溉排水發(fā)展中心，100054，北京；2.華北水利水電大學水利學院，450046，鄭州；3.沈陽農(nóng)業(yè)大學水利學院，110161，沈陽）

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)和命脈，也是傳統(tǒng)用水大戶。我國農(nóng)業(yè)用水量高達60%，有的地區(qū)甚至達到70%以上，但其中真正被農(nóng)作物吸收的水約為1/4?，F(xiàn)狀全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)在0.55左右，節(jié)水潛力巨大。農(nóng)業(yè)節(jié)水已成為緩解我國水資源短缺的必然選擇與根本出路。

一、我國農(nóng)業(yè)節(jié)水現(xiàn)狀

1.農(nóng)業(yè)用水總量

國家大力推進節(jié)水型社會建設(shè)，實行最嚴格水資源管理制度，農(nóng)業(yè)節(jié)水取得顯著成效。近年，通過實施灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造、小型農(nóng)田水利重點縣等項目，以及優(yōu)化調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，農(nóng)業(yè)用水效率大幅度提升，糧食穩(wěn)定增產(chǎn)，保障了國家糧食安全。2017年全國糧食產(chǎn)量較2005年增加了28%，而農(nóng)業(yè)用水總量僅增加5%。由圖1可知，我國農(nóng)業(yè)用水總量自2014年開始呈下降趨勢，2017年降至3 766億m3，實現(xiàn)負增長；同時，農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例自2005年開始總體呈下降趨勢，2012年以后呈持續(xù)下降趨勢。

2.農(nóng)業(yè)用水效率

隨著節(jié)水灌溉工程建設(shè)的推進，噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)廣泛應(yīng)用，“澆地”逐漸變?yōu)椤皾沧魑铩?，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生深刻變革，灌溉用水效率顯著提高。根據(jù)全國農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)測算分析成果（見圖2），全國灌溉水有效利用系數(shù)由2010年的0.51提高到2017年的0.548，提高了7%，灌溉用水量由2005年的444 m3/畝 （1畝=1/15 hm2， 下同） 下降到2017年的377 m3/畝，下降了16%。

圖3為2016年全國各省 （自治區(qū)、直轄市）農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)，其中上海、北京、天津、河北、山東、江蘇、河南、黑龍江、浙江、遼寧、吉林、海南與陜西的灌溉水利用效率相對較高，系數(shù)高于全國平均水平，西藏、貴州、四川、云南與廣西等地區(qū)系數(shù)低于全國平均水平。

圖4為我國灌溉用水效率、噴微灌所占比例與其他國家的比較。由圖4可知，我國灌溉用水效率遠低于以色列、德國、法國與伊朗等國家，這些國家灌溉水有效利用系數(shù)達到了0.7～0.8，而我國灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.55左右，仍有較大提升空間。德國、英國、以色列基本全部采用噴微灌技術(shù)，俄羅斯、法國的噴微灌所占比例也超過80%；美國噴微灌面積占灌溉面積的47.4%，主要以噴灌為主；而我國噴微灌所占比例不足11%，噴、微灌等先進節(jié)水灌溉技術(shù)在國內(nèi)應(yīng)用前景廣闊。

3.節(jié)水灌溉面積

1998年以來，通過實施大中型灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造、小型農(nóng)田水利工程、農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)、農(nóng)田整理與高標準農(nóng)田建設(shè)等項目，極大地促進了節(jié)水灌溉發(fā)展。如圖5所示，2000年以來，我國節(jié)水灌溉面積年復(fù)合增長率4.4%，高效節(jié)水灌溉面積年復(fù)合增長率7.8%。截至2016年年底，我國節(jié)水灌溉工程面積達到4.93億畝，占總灌溉面積的44.9%。低壓管道輸水地面灌、噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉面積2.91億畝，占總灌溉面積的26.5%。

圖1 2005—2017年我國農(nóng)業(yè)用水變化

圖2 2005—2017年我國農(nóng)田用水效率變化

圖3 2016年各省級行政區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)

圖4 我國灌溉用水效率與其他國家比較

圖5 2000—2016年我國節(jié)水灌溉面積與高效節(jié)水灌溉面積變化

圖6 2000—2016年我國低壓管道、噴灌、微灌面積變化

圖7 各省級行政區(qū)節(jié)水灌溉面積、高效節(jié)水灌溉面積占總灌溉面積比例

全國各地因地制宜，大力發(fā)展以噴、滴灌為主的高效節(jié)水灌溉，積極推進“東北節(jié)水增糧、西北節(jié)水增效、華北節(jié)水壓采、南方節(jié)水減排”等一批區(qū)域規(guī)?；咝Ч?jié)水灌溉。東北節(jié)水增糧行動建成高效節(jié)水灌溉面積3 800萬畝，河北地下水超采區(qū)累計發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積1 060萬畝，新疆和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團每年新增高效節(jié)水灌溉面積400萬畝，云南、廣西等南方地區(qū)高效節(jié)水灌溉也發(fā)展迅速。

在高效節(jié)水灌溉發(fā)展中（見圖6），微灌面積增長最快，2000年以來年復(fù)合增長率26.6%，2010年后年均增長934萬畝。低壓管道灌溉年復(fù)合增長率為6.3%。噴灌相對較慢，年復(fù)合增長率4.2%，低于節(jié)水灌溉年均增長率。

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由圖7可見，全國各地區(qū)節(jié)水灌溉面積發(fā)展不均衡。北京市高效節(jié)水灌溉面積占節(jié)水灌溉面積的94.7%，全國最高；其次為吉林、河北，高效節(jié)水灌溉面積分別占節(jié)水灌溉面積的92.5%、89.8%；西藏、湖南、湖北較低，分別占節(jié)水灌溉面積的5.1%、11.1%、13.2%。

二、農(nóng)業(yè)節(jié)水面臨的主要問題

1.灌溉面積發(fā)展不平衡

由“南糧北運”到“北糧南運”，經(jīng)千年形成的糧食分布格局在最近30年間發(fā)生了改變，水資源短缺的北方地區(qū)成為糧食主產(chǎn)區(qū)，甚至部分地下水嚴重超采區(qū)仍定位為糧食主產(chǎn)區(qū)；而水資源條件好的南方地區(qū)，耕地面積和灌溉面積均呈一定程度的減少。水資源條件極差的西北地區(qū)，耕地面積和灌溉面積增長均排在全國前列。近年，我國增加的耕地主要分布在“三北”地區(qū) （東北、華北和西北地區(qū)），華南是唯一減少的區(qū)域，“三北”地區(qū)合計增加耕地面積占全國耕地增加面積的4/5。

世界資源研究所利用2008年灌溉面積數(shù)據(jù)和2010年我國水資源公報統(tǒng)計的農(nóng)業(yè)取水量數(shù)據(jù)，繪制了1 km分辨率的中國農(nóng)業(yè)取水壓力分布圖。我國黃淮海地區(qū)農(nóng)業(yè)取水壓力最大，東北地區(qū)東南部、黃河寧蒙灌區(qū)以及湖南、廣西東部、廣東西部的取水強度也較大，而西藏、青海、新疆南部、內(nèi)蒙古西北等地區(qū)因為耕地面積比例小，農(nóng)業(yè)取水壓力相對較小。

2.水利設(shè)施建設(shè)管理較薄弱

我國大部分農(nóng)田水利設(shè)施建于20世紀50—70年代，受當時經(jīng)濟、技術(shù)等條件制約，工程建設(shè)標準低，配套設(shè)施不全，老化失修和設(shè)備破損嚴重，其工程效益和服務(wù)功能嚴重衰退。目前，我國40%的大型灌區(qū)、50%～60%的中小型灌區(qū)、50%的小型農(nóng)田水利工程設(shè)施配套不到位。許多灌區(qū)工程已達到或超出規(guī)定使用年限，淤積、塌方、損毀問題較為突出，導(dǎo)致滲漏損失嚴重，輸水效率低；骨干工程與田間改造建設(shè)沒有同步協(xié)調(diào)推進，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對農(nóng)田灌溉用水精細化管理要求還存在差距。農(nóng)田水利工程建設(shè)和管理存在“責、權(quán)、利不明，建、管、用脫離”現(xiàn)象，個體農(nóng)戶與已有水利基礎(chǔ)設(shè)施間缺乏有效銜接。農(nóng)業(yè)用水監(jiān)管制度不完善，監(jiān)管技術(shù)手段落后，農(nóng)業(yè)節(jié)水體系亟須建立，節(jié)水的責、權(quán)、利還需進一步明確。此外，與農(nóng)田水利公益性特征相適應(yīng)的多渠道投融資機制尚需健全，農(nóng)田水利管理投入需要進一步加大。

3.先進技術(shù)應(yīng)用不充分

我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展迅速，但總體應(yīng)用程度仍然偏低。2009年農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用率僅有13.5%，目前高效節(jié)水灌溉率僅有1/4。從地區(qū)發(fā)展來看，節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用呈“西快東慢、中部遲緩”的格局。西部地區(qū)膜下滴灌已大面積應(yīng)用于糧食作物，而中部地區(qū)僅限于經(jīng)濟作物，在東南部地區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)裝備相對滯后，大部分經(jīng)濟作物灌溉還依靠地表水或降水維持。與重工程措施（采用渠道防滲和低壓管道輸水灌溉技術(shù)占節(jié)灌面積的64.9%）相比，節(jié)水效果相對較好的田間節(jié)水技術(shù)（采用噴滴灌和微灌技術(shù)的僅占15.7%）應(yīng)用仍然偏低，普及推廣難度大。我國噴、微灌面積占總灌溉面積的比例為11%左右，遠低于發(fā)達國家平均水平53.1%，其中德國、英國、芬蘭、以色列等國家接近100%；甚至低于發(fā)展中國家的平均水平15.3%，巴西、南非等國家達到77.0%以上，俄羅斯為56.6%。

4.市場調(diào)節(jié)供需不到位

我國地表水水源工程供農(nóng)業(yè)灌溉用水價格普遍偏低，灌溉用水水價遠低于生活、工業(yè)用水。2007年全國百家水管單位農(nóng)業(yè)水價6.16分/m3，2008年全國平均農(nóng)業(yè)水價7.33分/m3，2010年水利工程供農(nóng)業(yè)用水價格仍不足10 分/m3，大多數(shù)只有 3～5 分/m3。 長期以來，河北省等井灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水只需支付打井費用和取水消耗的電費，使用水資源并沒有相應(yīng)的費用體現(xiàn)。目前，全國農(nóng)業(yè)水價僅為供水成本的30%～50%，全成本水價在很多地區(qū)執(zhí)行困難。隨著原材料價格上漲，農(nóng)業(yè)現(xiàn)行水價標準與實際供水成本差距越來越大，灌區(qū)運行管理與工程管護經(jīng)費缺口達到1/4以上，工程效益逐漸衰減。從理論分析可知，合理提高水價導(dǎo)致需水量減少，通過價格杠桿可節(jié)約水資源，但我國農(nóng)業(yè)供水價格彈性普遍偏低，尚不能發(fā)揮價格杠桿調(diào)節(jié)作用。如寧夏在2007年調(diào)整水價，用水有所下降，但農(nóng)業(yè)水價需求彈性為-0.27，絕對值小于1，屬于缺乏彈性的范圍，而 2005、2009、2012 年的農(nóng)業(yè)水價需求彈性幾乎為0。

三、農(nóng)業(yè)節(jié)水行動重點探討

1.推進大中型灌區(qū)現(xiàn)代化改造

加快現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)步伐，開展現(xiàn)代化灌區(qū)改造試點，新建一批“設(shè)施完善、管理先進、節(jié)水高效、生態(tài)良好”的節(jié)水、生態(tài)型灌區(qū)。優(yōu)先考慮糧食主產(chǎn)區(qū)、嚴重缺水和生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)的大型灌區(qū)和重點中型灌區(qū)輸配水工程、排水工程、灌溉與排水建筑物等骨干灌排體系更新改造。用現(xiàn)代化理念指導(dǎo)灌區(qū)建設(shè)，用現(xiàn)代科技引領(lǐng)灌區(qū)發(fā)展，用先進技術(shù)、先進工藝、先進設(shè)備打造灌區(qū)工程，用現(xiàn)代化制度、智慧管理手段強化灌區(qū)管理，提高灌區(qū)管理智能化、信息化水平，解決灌區(qū)發(fā)展中工程建設(shè)和管理上的短板。

2.因地制宜推廣節(jié)水灌溉技術(shù)

考慮不同地區(qū)氣候特點、水源條件、地形、作物類型和管理水平等綜合因素，選擇推廣噴灌、微灌、集雨補灌、水田控制灌溉和水肥一體化等實用高效節(jié)水灌溉技術(shù)。在我國東北地區(qū)和山東、河南、河北、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、陜西等?。ㄗ灾螀^(qū)），沿河灌區(qū)應(yīng)逐步推廣大田作物噴灌機灌溉；在水資源匱乏地區(qū)，大田作物可適當采用滴灌，因地制宜以管道代替渠道。蔬菜、果樹、馬鈴薯、玉米和苗木等經(jīng)濟效益好的作物種植區(qū)主要推廣滴灌。華東、華南、華中和西南地區(qū)應(yīng)大力推廣蔬菜、果樹、苗木、花卉滴灌。

3.完善農(nóng)業(yè)節(jié)水標準定額制定

以實施國家節(jié)水行動為抓手，加強農(nóng)業(yè)用水精細化管理，健全農(nóng)業(yè)節(jié)水標準定額體系。我國地域廣闊，南北方水資源條件差異較大，作物類型多樣，需要針對不同區(qū)域、不同作物類型，加強差別化農(nóng)業(yè)節(jié)水標準制定；重視灌溉試驗站網(wǎng)建設(shè)，加大人員、資金投入力度，開展主要作物灌溉試驗，為制定區(qū)域內(nèi)不同作物灌溉用水定額提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。建立不同區(qū)域、不同作物節(jié)水標準定額編制工作機制，動態(tài)修訂節(jié)水標準定額，嚴格標準定額應(yīng)用。

4.強化農(nóng)業(yè)取用水管控和評價

強化水資源消耗總量和強度雙控，促進優(yōu)化調(diào)整灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)布局，倒逼用水效率提升和適水種植。選用推廣與區(qū)域水資源條件相適應(yīng)的作物品種，逐步減少水資源短缺地區(qū)高耗水作物面積，擴大耐旱作物種植比例。在灌區(qū)大力發(fā)展地方優(yōu)勢特色農(nóng)產(chǎn)品，鼓勵種植耗水少、附加值高的農(nóng)作物，以適應(yīng)市場優(yōu)質(zhì)化、個性化、多樣化需求。開展灌區(qū)節(jié)水工程實施效果監(jiān)測評價，推進遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)水管理中的應(yīng)用，加強高時空分辨率種植結(jié)構(gòu)、實際灌溉面積遙感提取和蒸散發(fā)（ET）遙感反演關(guān)鍵技術(shù)研究和示范應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量，滿足農(nóng)業(yè)節(jié)水效果、用水效率評價需要。

5.制定分區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水對策措施

在我國西北地區(qū)，要嚴格控制耕地總面積，部分地區(qū)還要實施退耕還草、退耕還林，同時大力推廣節(jié)水灌溉設(shè)施，提高單位水資源產(chǎn)出，使耕地面積與水資源條件相適應(yīng)。東北和華北地區(qū)，水土資源較為匹配，結(jié)合地下水超采區(qū)治理和高標準農(nóng)田建設(shè)，大力推廣節(jié)水耐旱作物和節(jié)水灌溉技術(shù)，提高單位水資源產(chǎn)出。在南方地區(qū)，要嚴格耕地紅線管理，遏制耕地面積減少趨勢，通過土地流轉(zhuǎn)等方式提高耕地集約化程度；通過推廣特色農(nóng)產(chǎn)品種植等方式提高農(nóng)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的比較效益，增加農(nóng)民收入，提高農(nóng)民種植積極性。

6.加大節(jié)水新技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)力度

從長遠戰(zhàn)略角度，我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展立足點應(yīng)在國產(chǎn)節(jié)水技術(shù)與產(chǎn)品，需要灌溉推廣機構(gòu)和灌溉企業(yè)技術(shù)人員共同努力，開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝與新材料，同時加快成果轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用。在引進、消化和吸收國際節(jié)水灌溉關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)上，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，并與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，形成系統(tǒng)、高效的節(jié)水技術(shù)體系，推進節(jié)水技術(shù)裝備產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，為農(nóng)業(yè)節(jié)水提供技術(shù)支撐。

7.深化農(nóng)業(yè)水價綜合改革工作

結(jié)合灌區(qū)節(jié)水配套改造，配套完善灌區(qū)骨干灌排工程，健全用水計量設(shè)施。推進農(nóng)田水利設(shè)施運行管護機制創(chuàng)新，積極探索成立用水戶協(xié)會以及拍賣、承包、租賃等適合末級渠系工程管理的市場化運行方式，保障工程良性運行和持續(xù)發(fā)揮效益。針對區(qū)域灌溉水源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營特點，探索不同形式的水價改革模式，發(fā)揮市場在農(nóng)業(yè)節(jié)水中的作用。引導(dǎo)農(nóng)民用水合作組織參與農(nóng)業(yè)水價綜合改革，積極探索將其作為財政獎補對象的有效途徑。

8.加大農(nóng)業(yè)節(jié)水宣傳教育力度

充分運用信息網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播、報刊、書籍等多種方式，結(jié)合世界水日、中國水周宣傳活動，圍繞“水與生命、水與糧食、水與生態(tài)”等主題，大力宣傳農(nóng)業(yè)節(jié)水知識、先進節(jié)水灌溉技術(shù)和方法，交流各地農(nóng)業(yè)節(jié)水成功做法和經(jīng)驗以及取得的成效，讓農(nóng)民切身認識到節(jié)水的重要性和緊迫性，普遍增強農(nóng)民節(jié)水意識，把節(jié)水變?yōu)樽杂X行動。

四、結(jié) 論

以“節(jié)水優(yōu)先”治水方針為統(tǒng)領(lǐng)，全面貫徹落實新時代“水利工程補短板、水利行業(yè)強監(jiān)管”治水總基調(diào)，把節(jié)水貫穿到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程和各環(huán)節(jié)，通過農(nóng)業(yè)節(jié)水政策法規(guī)、工程建設(shè)、技術(shù)方法、體制機制等創(chuàng)新，推進農(nóng)業(yè)用水方式由粗放向節(jié)約集約轉(zhuǎn)變，提高水資源利用效率和效益，助推實施國家節(jié)水行動，保障國家水安全，為建設(shè)生態(tài)文明和全面實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略奠定堅實基礎(chǔ)。 ■