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水资源告急 农业命脉伤不起

发布时间:2015年03月18日来源:中国科学报

水资源告急 农业命脉伤不起

图片来源:百度图片

又到一年春耕时。灌溉是提升粮食产量的最主要条件之一,用最少的水生产更多的农产品成为大家的共识。

面对全球食品安全和水资源紧缺的尖锐矛盾,如何提高农业用水效率,保障农业用水,维护粮食安全,成为社会必须认真处理的重大资源环境问题。

供需矛盾长期处于尖锐状态

有一句这样的话,业内人士并不陌生:中国以占全球6%的淡水资源、9%的耕地,养活了全球21%的人口。

“农田灌溉功不可没,但中国水资源紧缺。”中国工程院院士、中国农业大学中国农业水问题研究中心主任康绍忠向《中国科学报》记者介绍道,我国年人均水资源量2100立方米,仅占世界平均水平的28%,亩均1400立方米,仅占世界平均水平的50%。

数据显示,2013年中国淡水资源5800亿立方米,其中农业用水3600亿立方米,占62.06%,而世界发达国家农业用水比例多在70%以上。

在中国农业科学院农业资源与农业区划所研究员姜文来看来,我国农业用水供需矛盾长期处于尖锐状态,不同程度地威胁了国家粮食安全,也给农业的健康发展蒙上了阴影。

“从总体情况来看,我国农业用水每年缺水量300亿立方米,相当于我国多年平均农业用水量的10%。”姜文来在接受《中国科学报》记者采访时说。

根据相关统计,由于干旱缺水,1991~2013年我国农作物因旱受灾面积平均接近4亿亩,成灾面积平均为2亿亩左右,减少粮食产量平均300亿公斤/年,约占同期粮食平均产量的3%左右,其中2000年高达600亿公斤,占当年粮食产量的13%。2013 年全国2240.54 万人、1179.35 万头大牲畜因旱发生临时饮水困难,因旱粮食损失206.36 亿公斤,经济作物损失404.06 亿元,直接经济损失1274.51 亿元,占当年GDP的0.22%。

“不仅如此,中国的灌溉水有效利用率仅为52%,远远低于节水先进国家70%~80%的水平。”康绍忠解释道,缓解水资源短缺迫切需要降低农业灌溉用水量,然而盲目减少灌溉用水量将导致地区粮食生产能力下降,威胁国家粮食安全。

据了解,中国农田有效灌溉面积9.05亿亩,在占全国耕地49%的灌溉地上生产了全国75%的粮食和90%以上的经济作物。“灌溉对于农业生产和粮食安全的保障具有比其他国家更为重要的地位,是我国提高粮食生产水平的基础和前提。”康绍忠说。

在农业部全国农机推广服务中心节水处处长高祥照看来,主要农产品主产区与降水及水资源的分布不匹配,导致供需错位。

数据显示,我国水资源分布极不均衡,长江以南地区水资源约占全国的70%,耕地面积仅占全国的31%,而长江以北地区水资源仅占30%,耕地却占69%。

“中国粮食增产需求与农业可供水量短缺矛盾也非常突出。”康绍忠指出,为满足不断增长的人口需求,保障粮食产量到本世纪30年代至少增加30%的目标,按现有农业用水效率计算,尚缺水约800亿立方米。

在2020年中国新增千亿斤粮食规划中,现已严重缺水的北方区还须贡献新增粮食的65%。“为粮食生产提供可持续的水资源保障是构建粮食安全的基本条件。”康绍忠说。

如何提高农业用水效率,成为破解我国农业用水短缺与粮食持续稳产高产矛盾的关键。

康绍忠介绍,国际农业研究咨询联盟“挑战计划”:在世界七大典型流域组织实施了提高农作物的用水效率的相关研究计划。世界粮农组织近年来也启动了多项农业水资源高效利用方面的项目,旨在提高农业用水效率,解决粮食增产与水资源短缺这一矛盾。

建立农业用水红线有必要,但也有困难

我国目前农业用水短缺显而易见,农业用水占总用水量比例持续下降,部分地区农业用水向城市和工业用水转移也非常突出。

为此,姜文来提出了建立农业用水红线制度体系的设想。他认为,为保证国家粮食安全,建立我国农业用水红线制度体系是保障农业用水安全的重要举措,“是非常重要的”。

“我们也强烈呼吁建立这个农业用水红线,比如现在农业用水占比是63%左右,就定63%为标准。”高祥照告诉《中国科学报》记者。

据姜文来介绍,农业用水红线是指为了保障国家农产品安全所需要的最低农业用水的数量。综合考虑各种因素,尽管我国农田灌溉水有效利用系数在提高,但考虑到我国灌溉面积还将有一定的增长,应当规定最低农业用水数量。

“从宏观估计,农田水利效率提高节约的水量会被增加灌溉的面积需水量消耗,考虑牲畜用水将呈现更大的增长。”姜文来说,2020年我国农业用水红线至少为4000亿立方米,这是一个保守的估计。

据了解,我国已经开始实施水资源严格管理制度,划定了“三条红线”,其中一条是确立了水资源开发利用控制红线,到2030年全国用水总量控制在7000亿立方米以内。目前这条红线正在有条不紊地推进,将控制指标分配到省、市、县,农业用水有专门的统计口径,也有相应的计量设施。

“如果划定了农业用水这条红线,再结合水资源开发利用控制水线来实施,从操作的角度来估算,难度不会高于水资源开发利用控制红线。”姜文来说。

而从现在的情况来估算,农业用水红线究竟划到哪一个层次,如果划定了,农业用水向非农转移受到限制,如何控制这种转移,“还需要做更细的研究工作”。

康绍忠对此也提到,建立农业用水红线很重要,但红线的确定是相当复杂的一件事情,它不仅仅是简单的确定农业用水总量或农业用水比例占多少,既要考虑农业可持续发展和粮食安全对水的需求,更要考虑技术进步的替代作用和用水效率的变化。

“无论是用水总量红线还是用水比例红线都不是一成不变的”。康绍忠说。

他从灌溉水生产率的层面解释道,从上世纪50年代到80年代中期,农业的总用水与粮食的增加呈正相关;从上世纪80年代中期以后,我国农业用水的总量和比例并没有显著增加,甚至还减少了,但粮食的总产量仍然是增加的。而粮食总产的增加与有效灌溉面积增加具有更好的一致性。

“这说明在目前条件下保障有效灌溉面积比增加农业用水总量更重要,在过去的30年,全国有效灌溉面积由7亿多亩发展到9亿亩以上,对粮食总产增加产生了巨大贡献。”康绍忠说,而农业用水总量基本维持原来的水平,但单位面积的灌溉用水量大大减少。

数据显示,从上世纪80年代初的9000立方米/公顷以上降低到现在的6000~7000立方米/公顷,单方灌溉水的产粮数由0.7~0.8增加到1.58公斤/立方米。“发展有效灌溉面积和灌溉水高效利用更重要,首先应该严格落实好已确定的用水效率红线。”康绍忠说。

发展节水高效农业须“快马加鞭”

从水资源短缺到国家粮食安全,呼唤节水高效农业的到来。

近年来,国家基于全国农业用水占总用水量的63%以上、农业用水浪费严重和水资源供需矛盾等,也一直提倡农业节水。

节水农业不能仅看作是节约用水的农业,它实际是生产方式的转变,节水是核心,节水本身指的是科学用水和调节用水,它是一个整体方案,“所以节水农业是现代农业的一系列技术综合,是一项和水有关的技术变革。”高祥照向记者解释道。

“农业节水技术众多,目前已经构成复杂的农业节水技术体系。”姜文来说,在这复杂的体系中,可以将其分解为开源、输水、用水、农艺、管理等农业节水子技术体系,而且,国外农业节水经验值得借鉴。

姜文来以开源节水技术为例介绍道,以色列在此方面走在世界前列。以色列从北部戈兰高地到南部内盖夫沙漠,分布着百万个集水设施,每年收集约1亿~2亿立方米水。以色列北水南调工程是国家输水工程,它将以色列北方较为丰富的水资源输送到干旱缺水的南方,工程年均抽太巴列湖水4亿立方米左右。以色列处理后的污水利用率已达70%,居世界首位,其中1/3用于灌溉,约占总灌溉水量的1/5。

农业节水工作的推进,或者说农业节水工作的可持续发展,除了需要大量的投入和有效的管理以外,“还要依靠科技创新和科技进步。”康绍忠说。

他认为,我们在农业节水科技创新方面有很多工作要做,诸如需要研发适应不同作物及农业经营主体的功能性农业节水技术系统与产品、建立适应不同种植业的节水技术体系、提出变化环境及农业用水方式改变条件下区域节水增效的综合解决方案等。

“另外,我们不能以水而水,一定要强调水和农业的结合,强调水和其他方面结合。还需要把节水企业做大、做强,大力发展节水灌溉设备企业和灌区信息化产业。”康绍忠说。

如何依靠科技的进步、依靠制度的创新,使单纯的考核示范区的节水面积过渡到考核投入的效益,由政府主导节水发展到农民自主积极发展节水,使农业节水得到可持续发展?

“在农业节水科技创新方面,尤其要考虑到节水农业的社会公益性特点,政府要继续加大财政投入,强化对节水农业科技工作的支持力度。”康绍忠说,要加强多部门、多单位、多学科的协作。

康绍忠指出,目前影响我国节水先进技术成功应用的一个重要问题,就是我们必须建立一种健全的、公益性很强的节水技术服务体系,这种服务体系不健全,就影响了节水先进技术的大力应用。

据调查发现,很多的节水示范区利用效率不高,问题就在服务体系跟不上,农艺配置跟不上,所以影响节水技术的应用,“所以要进一步在这方面做好工作”。

“我国农业节水潜力很大,实现发达国家节水水平需要很大努力。”姜文来说。

此外,康绍忠认为,要加强农业用水的监测和评估体系建设,包括灌溉用水的总量,单位面积的灌溉用水量,灌溉水有效利用率,甚至是单方水的产值或者是效益等方面的监测和评估,这样才能使高效用水落到实处。

农业用水是国家重大战略,它不仅关系到国家粮食安全,而且与生态安全和水安全休戚相关。“节水战略关系到国家的经济社会的可持续发展,也关系到子孙后代,是功在当代,利在子孙的伟业。”姜文来说。(记者 )

《中国科学报》 (2015-03-18 第5版 农业周刊)

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