優(yōu)化水資源配置 提高水肥利用率確保黃河供水區(qū)糧食安全

河南省土壤肥料站 孫笑梅

黨的十八大以來，習近平總書記3 次赴河南調(diào)研，要求河南扛穩(wěn)糧食安全重任，強調(diào)河南糧食生產(chǎn)這個優(yōu)勢、這張王牌任何時候都不能丟。中國人的飯碗任何時候都要牢牢端在自己手上，保障國家糧食安全是一個永恒的課題，任何時候這根弦都不能松。2019年9 月，習近平總書記視察河南時，將黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展確定為重大國家戰(zhàn)略，提出推進水資源節(jié)約集約利用等明確要求。水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈，是生態(tài)環(huán)境的控制性要素，是國計民生的基礎性自然資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟資源。河南省人均水資源量不足全國平均水平的1/5，作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大省、人口大省，以及新興的經(jīng)濟大省和工業(yè)大省，國家分配給河南省的用水指標有限，引黃供水總量擴展空間不大，水資源短缺的問題日趨嚴重。農(nóng)業(yè)是用水大戶，合理調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用水，充分利用有限的水資源，提高水肥利用效率，是沿黃地區(qū)糧食安全生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境改善的關鍵。

一、河南黃河流域及黃河供水區(qū)

黃河是河南省最大的過境河流，全長711 km，流域面積占全省面積的21.68%，耕地面積占全省耕地面積的16.10%，包含三門峽市、洛陽市、焦作市、新鄉(xiāng)市、濟源市、濮陽市、鄭州市的全部或部分，共計29 個市縣。就缺水的河南而言，黃河水不僅擔負著流域內(nèi)的供水任務，還肩負著沿黃及周邊地區(qū)的供水重任。黃河供水區(qū)涉及鄭州市、開封市、洛陽市、安陽市、鶴壁市、新鄉(xiāng)市、焦作市、濮陽市、三門峽市、商丘市、周口市、平頂山市、許昌市13 個省轄市和1 個濟源市示范區(qū)，人口占全省總?cè)丝诘?2.8%，耕地面積占全省耕地面積的61.8%，其中節(jié)水灌溉面積占全省節(jié)水灌溉面積的86.8%。

二、黃河供水區(qū)土肥水資源利用與農(nóng)作物生產(chǎn)現(xiàn)狀

（一）水資源及其利用狀況

黃河供水區(qū)年平均降水量694 mm，為全省年平均降水總量的90%；地表水資源量119.67 億m3，地下水資源量115.84 億m3，水資源總量191.98 億m3。黃河供水區(qū)平均用水總量176.72 億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量92.37 億m3、工業(yè)用水量42.58 億m3、城鄉(xiāng)生活用水量38.44 億m3，分別占總用水量的52.27%、24.09%、21.75%。 2014年以來，黃河供水區(qū)用水總量呈逐年緩慢上升趨勢，其中，生活用水、生態(tài)用水增幅較大，工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水總體上呈下降的態(tài)勢。

（二）耕地與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

改革開放以來，河南省委、省政府按照黨中央、國務院決策部署，毫不動搖抓好糧食生產(chǎn)，實現(xiàn)了從糧食輸入省到糧食調(diào)出省的轉(zhuǎn)變。在5 個糧食調(diào)出省中，河南省水資源總量、人均耕地面積、人均水資源量均為最低，而農(nóng)田灌溉面積約達66%，位居第2 位。黃河供水區(qū)耕地面積占全省耕地面積的62.6%，其中，水田占全省水田的10.3%，水澆地占全省水澆地的84.3%，旱地占全省旱地的41.4%。2019年，黃河供水區(qū)農(nóng)作物播種面積占全省農(nóng)作物播種面積的75%，糧食播種面積占全省糧食播種面積的77.7%，承擔了河南省約66%的糧食、75%的瓜果、70%的蔬菜與食用菌生產(chǎn)的重任。

（三）肥料施肥現(xiàn)狀

肥料是糧食的糧食。自2016年以來，河南省化肥施用量連續(xù)4年實現(xiàn)負增長。2019年全省化肥施用量666.7 萬t（折純，下同），其中，單質(zhì)氮（N）190.0 萬t、磷肥89.7 萬t、鉀肥55.3 萬t、復合肥332.5 萬t。黃河供水區(qū)化肥施用量454.9 萬t（折純，下同），占全省化肥施用量的68.2%，其中，單質(zhì)氮（N）128.9 萬t，占全省單質(zhì)氮（N）的67.8%，磷肥60.1 萬t，占全省磷肥的67%，鉀肥36.9 萬t，占全省鉀肥的66.7%，復合肥229萬t，每667 m2平均施肥量略高于全省平均水平。

三、存在的主要問題

（一）水資源總量短缺，時空分布不均，徑流集中

黃河供水區(qū)水資源時空分布不均，西部山區(qū)和南部地區(qū)較大，北部平原較??；汛期水量偏多，非汛期水量偏小。水資源總量多年平均191.98 億m3，2018年人均水資源量只有275 m3，耕地每667 m2平均水資源量279 m3，僅為全省平均水平的64.5%、全國平均水平的13.7%。自然降雨不足且呈明顯的時空分異，汛期（6—9 月）降雨量占全年降雨量的60%～70%，山地丘陵區(qū)占總面積的1/4，集中了70%的地表徑流。

（二）引黃供水保障度不高，水資源分配不協(xié)調(diào)

根據(jù)國務院“八七分水”方案，河南省黃河用水指標55.4 億m3，其中，干流35.67 億m3，支流19.73億m3。引黃灌區(qū)及其他用水區(qū)域引黃調(diào)蓄工程總庫容不足4 億m3，不能滿足用水需求。近年，引黃灌區(qū)年均引水34.08 億m3，2019年引水量46.30 億m3，其中，干流36.39 億m3，支流9.91 億m3。受季節(jié)性以及取水難易程度等影響，出現(xiàn)了水資源分配與經(jīng)濟社會發(fā)展布局不協(xié)調(diào)，干流、支流引水不均衡，引黃調(diào)蓄能力不足，引水與農(nóng)田需水時間不匹配等一系列突出問題，造成了“黃河水可用而不可靠”的局面。

（三）干旱高發(fā)頻發(fā)，危及糧食生產(chǎn)

河南省是我國第一小麥生產(chǎn)大省、第五玉米種植生產(chǎn)大省。小麥自播種至收獲歷時8 個月，生育期內(nèi)自然降雨量不足全年降雨量的50%，天然供水量嚴重不足。玉米雖然生活在雨季，但易發(fā)生階段性干旱。相關資料統(tǒng)計顯示，1960—2020年，河南農(nóng)業(yè)氣象干旱高發(fā)頻發(fā)，持續(xù)時間長，受災范圍大。時間上，多次暴發(fā)春旱、夏旱；區(qū)域上，西部重于東部，北部重于南部。旱情發(fā)生時，若不能及時灌溉，將嚴重影響小麥、玉米產(chǎn)量。

（四）地表水保障不足，地下水超采嚴重

黃河供水區(qū)覆蓋全省大部分糧食生產(chǎn)核心區(qū)和主產(chǎn)區(qū)。全區(qū)尤其是豫北、豫西山地平原地區(qū)水資源嚴重不足，農(nóng)田灌溉供水保障程度低。在地表水不足或不能在農(nóng)作物需水關鍵保證供水的情況下，多數(shù)地區(qū)不得不依賴開采地下水來滿足農(nóng)業(yè)用水需求。當前，黃河供水區(qū)地下水開采程度平均達80%，開采程度較高，豫北、豫東平原的開采程度甚至達120%～140%，超采區(qū)面積達428.16 萬hm2，占全省超采區(qū)總面積的96.4%。黃河供水區(qū)已形成了溫縣—孟州市，安陽市—鶴壁市—濮陽市，新鄉(xiāng)市等較大漏斗區(qū)，其中，最大淺層地下水漏斗區(qū)“安陽市—鶴壁市—濮陽市”漏斗區(qū)面積達67.60 萬hm2，中心埋深達40.41 m。

（五）旱地占比大，糧食生產(chǎn)短板突出

黃河供水區(qū)內(nèi)耕地面積510.99 萬hm2，占全省耕地面積的62.6%，其中，水田7.76 萬hm2、水澆地386.57 萬hm2、旱地116.65 萬hm2，分別占黃河供水區(qū)相應面積的1.5%、75.6%、22.8%。旱地雨量不充沛時，由于沒有及時的地表水、地下水供給，將成為糧食生產(chǎn)的洼地。

（六）水肥一體化投資大，大田糧食作物應用面積小

噴滴水肥一體化技術在我國發(fā)展較快，但受其投入高的影響，主要應用于園藝等高附加值的作物上。近年，雖然糧食生產(chǎn)水肥一體化面積有所增加，但其投入高、收益低，主要依賴國家項目投資。統(tǒng)計資料顯示，全省水肥一體化面積小麥10.9 萬hm2、玉米7.81萬hm2。

四、建議與對策

（一）工程蓄水，提升地表供水能力

充分挖掘地表水資源。一是進一步加強、完善引黃工程建設，尤其加強支流引水建設，留住過境水，為糧食豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供水源。二是在地下水超采區(qū)或丘陵坡地，以蓄積和高效利用自然降水為核心，配置集雨窖（池），蓄積自然降水，減少地表徑流。三是在城鎮(zhèn)以及農(nóng)村居民區(qū)實施雨水、污水分離，并將收集的雨水應用于農(nóng)業(yè)灌溉，緩解供水壓力。

（二）引（澆）水補源，提升地下應急供水能力

近年，河南省補源用水增加，對地下水恢復起到了一定的作用，但其分布一般呈點狀、線狀，補源面積小，收效甚微。耕地分布區(qū)域廣、面積大及地表水豐沛時，應給予糧食作物灌溉補貼政策，平原區(qū)施肥前期適當增加農(nóng)田灌溉量，既能提高農(nóng)作物產(chǎn)出，又能對地下水進行有效補充。若遇干旱時，有充足的地下水可抽取救急，確保農(nóng)作物生長，糧食穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

（三）水肥一體化，提升水肥利用效率

當前，由于勞動力轉(zhuǎn)移以及作物后期株高的限制，全省小麥追肥率不足50%，玉米則以一次性種肥同播為主。增加對糧食生產(chǎn)大省的節(jié)水設施投入，不但可以給作物供水，肥料也可以隨水帶入，在糧食作物上實現(xiàn)水與氮肥的輕簡化、分次化、及時化、高效化供應，提高水肥利用效率。

（四）四水協(xié)調(diào)，均衡滿足各業(yè)用水需求

我國用9%的耕地、6%的淡水資源、28%的肥料生產(chǎn)出占世界20%的糧食、30%的水果、50%的蔬菜供養(yǎng)占世界20%的人口。當前，我國糧食生產(chǎn)仍有較大缺口。2020年1—12 月我國糧食累計進口14 262.1萬t，同比增加3 117.5 萬t，增幅27.97%。在現(xiàn)有技術與設施以及不確定的氣象因素條件下，糧食用水不能一味壓減，限定灌溉模式，應合理調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用水，將超量用水壓下來，將不足水補上去。在保證糧食安全的前提下，以多方面滿足人民生活需要為根本，全面、均衡調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水、生態(tài)用水及糧食用水、油料用水、蔬菜用水、果樹用水。