水資源的可持續利用是當前我國面臨的重要課題,據測算,我國人均淡水資源量從1962年的4110m3減少至2010年的2100m3,不足世界人均水平的1/3,位居第109位。 有數據表明,全國70%的糧食產自灌溉的土地,每年農業灌溉用水占全社會用水總量的60%以上,而一噸水平均只能產出一斤多糧食。無論是利用地表水還是開采地下水,都存在很大浪費。 一邊是日益嚴峻的水源形勢,一邊是不加節制地隨意濫用,我國水資源如何實現可持續發展?作為用水大戶的農業,如何更有效地利用緊缺的水源? 農業用水浪費成憂 水源短缺亟須拯救 “我國目前的農業用水效率仍遠低于發達國家水平,灌溉水有效利用系數約為0.5,每立方米灌溉水糧食產量1.1kg,遠低于先進國家灌溉水有效利用系數0.7~0.8、每立方米灌溉水糧食產量2.0kg的水平;同時,我國農業灌溉模式落后,節水灌溉面積占全部灌溉面積的比例僅為42%。” 中國工程院院士、中國農業大學教授康紹忠擔憂地說。(康紹忠現為中國工程院院士,就職于中國農業大學水利與土木工程學院,原任西北農林科技大學水利與建筑工程學院(水利水電科學研究院)院長、農業部農業水土工程重點開放實驗室主任、教育部旱區農業水土工程重點實驗室主任,農業部教學指導委員會農業水利工程專業組組長、陜西省農業專家決策咨詢委員會委員,貴州省委、省政府科教顧問,中國農業工程學會常務理事及農業水土工程專業委員會主任、中國科學院黃土高原土壤侵蝕與旱地農業國家重點實驗室學術委員會委員、國家節水灌溉楊凌工程技術研究中心技術委員會委員,《水利學報》、《應用基礎與工程科學學報》、《應用生態學報》、《農業工程學報》等7種學術刊物編委。)
據測算,我國灌溉用水有效利用系數若由0.5提高到0.7,約可節水600億 立方米~700億立方米;灌溉水生產率若由1.1kg/m3增加到1.5kg/m3,在生產相同的農產品時大約可減少農作物耗水1000億立方米。
康紹忠表示,我國糧食增產需求與農業可供水量短缺矛盾非常突出,2030年我國人口將接近16億,要滿足其糧食需求,按現有農業用水效率計算,尚缺水約800億立方米。而2020年全國新增千億斤糧食規劃中,北方缺水區需貢獻新增糧食的65%。 在全國農業水資源短缺的形勢下,西部地區的農水矛盾又顯得尤為突出。 “寧夏、青海、甘肅三省區耕地面積占全國的5.2%,但水資源總量僅為全國的3.1%。”甘肅大禹節水[-1.22% 資金 研報]集團股份有限公司董事長王棟指出,水資源利用成本高與效率低并存的現象也值得引起重視,單就寧夏、青海、甘肅三省來看,其有效灌溉面積占耕地面積的比重為31.6%,遠低于全國49.6%的平均水平。 根據《全國水資源綜合規劃》,2020年寧夏用水量供需缺口將達到13億立方米;甘肅人均水資源量只有全國平均水平的一半,耕地畝均水資源量僅為全國平均水平的1/4;青海水資源相對豐富,但時空分布不均,東部干旱地區既存在資源性缺水,又存在工程性缺水。 成本是頭號難題 一家一戶效率低 在農水矛盾日益突出的情況下,發展高效節水農業大有裨益。然而,盡管國家層面下了不少功夫,為何推廣起來困難重重?難度在哪兒? 中國工程院院士、武漢大學教授茆智指出,第一個制約因素也是最重要的制約因素就是成本問題。“噴灌、滴灌技術使用的設施對農民來說還是不便宜的,一般都要幾百塊甚至上千塊,農民認為付出這一成本并不值得。” 據了解,在西部一些地區,種植一畝地玉米,高效節水管道投入要260元,每年卻只能節省水費25元,總體效益低于大田灌溉,因此農民積極性很低。 “寧夏、甘肅沿黃灌區靠引、提黃河水灌溉,揚程高、成本大;青海一些地區地處高原,運輸和人力成本很高。以滴灌為例,根據估算,甘肅畝均成本2020元;寧夏畝均投資需1700元~1800元;青海畝均投資需3800元。根據三省區現有節水灌溉規劃,地方財力僅能滿足20%左右的資金需求,資金缺口很大。按照今年東北四省區開展的‘節水增糧行動’的標準,平均每畝高效節水灌溉工程的投入為1000元。”王棟告訴記者。 另據介紹,有些設施的材料使用壽命不長也是一個原因。“有的用上三五年就得換新的,有的甚至一兩年就得換。”不過,針對這一情況,王棟告訴記者,現在也研發了一些新型材料,以大禹公司為例,公司目前結合高分子材料等科研成果試驗成功并主推壽命長、產品性能優良、使用年限5年~10年的地埋式滴灌帶。“隨著示范推廣面積的增加,這一產品的成本會大幅降低。”王棟說。 同時,茆智認為,土地流轉問題也是制約規模化生產的重要因素。“幾畝、幾十畝土地來使用噴灌滴灌設施是不行的。要幾百畝、幾千畝才有可能,這也是由于投資成本高,還涉及水源工程、管道工程,如果不能實現土地流轉,高效節水農業的推廣也是不容易的。” 談及推廣,王棟認為,土地集約化程度不高,水利設施不成體系、鄉村組織的缺失、不合理的農地制度安排等體制政策因素,支農資金下鄉和技術服務推廣不到位,都影響了節水灌溉技術的推廣。 “節水農業推廣難還與我國一家一戶低效率的生產種植模式有關。”康紹忠指出,在國外,農場統籌經營土地,生產效率高,還可以達到全過程機械化——不僅播種、收獲,澆水和施肥也可以機械化操作。“相信隨著土地流轉制度的不斷深入,我國一家一戶低效率的種植模式可以得到改善。”康邵忠說。 規模化發展是基礎 培養主動性是關鍵 發展高效節水農業是解決水資源短缺和浪費的有效手段, 但如何解決當前面臨的問題,從而保障其長遠的發展還值得進一步思考。 康紹忠指出,發展農業節水涉及到技術、經濟、投資、制度、機制和政策等多個方面,是一項復雜的系統工程。農業節水工作的推進,或者說農業節水工作的可持續發展,除了需要大量的投入和有效的管理以外,還要依靠科技創新和科技進步。 “我們要強調水和農業的結合,強調水和其他方面結合。渠道把水引到田間了,我們把噴灌、滴灌系統建設好了,但這是不是就是高效用水了?還沒有達到,只是高效用水的一部分,只有通過水和農業措施的密切結合,依據作物水分信息進行定量灌溉和科學灌溉,提高用水效率,這才是高效節水。”康紹忠說。 針對個體農民難以規模化發展高效節水農業的問題,茆智表示,培養大公司與農民結合起來是比較好的方式。“培育一些質量產品好的大規模公司,跟農民把土地流轉過來,統一進行投資。農民愿意的話,可以去公司做工人,也是種地。同時,農民可以獲得土地分紅入股,對公司和農民來說都是很有利的,也能更好地實現大規模的推廣。” 此外,調動農民的主動性問題也是關鍵點之一。“由于節水的主體不清、投入錯位,職責不清,現在許多節水灌溉示范基地,國家投入的時候,三五年發展的比較好,國家不投入的時候,兩三年或者半年之后,運行狀況就不一樣了,投入的效益較低。現在很多情況下農民是被動節水,農民不主動,灌區也不主動,水賣的越少灌區的收入也越少。國家在這方面,應該建立節水補償機制或者政策,要變農民與灌區被動的節水為主動節水。”康紹忠說。