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水利信息化

加快发展高水效农业

时间: 2023-12-11 00:23:31 |   作者: 水利信息化

  我国干旱半干旱地区主要分布在西北地区,占国土面积的50%以上。其能源矿产开发潜力很大,在国民经济与国防安全及生态安全方面占有重要地位。

  我国在新中国建立前大概有80%的耕地是雨养农业,灌溉耕地占耕地总面积的20%,主要分布在湿润和半湿润地区;农业经常遭受季节性干旱,粮食生产能力低而不稳。目前,我国灌溉面积有9亿亩,仍有9亿亩旱地大部分分布在干旱半干旱的西北地区。因此,发展高水效农业,让每一滴水生产出更多的粮食和经济的效果与利益,仍是我国干旱半干旱地农业发展的主要方向。

  高水效农业是指同时追求和实现单位耗水的高水分利用效率、高经济效益、高生态效益及社会效益的一种具有高新科学技术体系和经济市场紧密结合的新型农业体系。

  我国旱地农业经历了“旱路不通走水路,水路不通走旱路”的反复过程。现在看来,走水资源高效利用的高水效农业之路才是干旱半干旱地区农业发展的正确选择。

  在上世纪70年代以前,我国全力发展水利建设,快速扩大灌溉耕地面积,但西北干旱半干旱地区由于水资源缺乏,灌溉面积扩张十分有限。上世纪80年代以前,西北干旱半干旱地区主要靠农田水分高效利用来推动农业生产。例如,在坡耕地,靠垄沟栽培、平整土地、修梯田和淤地坝等形式减少水土流失。在平地,干旱严重的地区靠砂石覆盖减少蒸发;半干旱地区靠深耕土地、储蓄有限降水,耙耱保墒,以减少土壤蒸发。上世纪90年代,则主要靠增施化肥,实现水肥耦合增产和提高土壤水分利用效率和产量。2000年前后,秸秆覆盖还田和保护性耕作大面积推广,特别是在甘肃和新疆等地施行的地膜覆盖、膜下滴灌技术,提高了水分利用效率。

  回顾干旱半干旱地区农业的发展历史,不难发现实质上就是高水效农业的发展历程。

  未来,为了逐步推动高水效农业的发展,应在长期范围内考虑跨流域调水,在中长期范围内考虑区域水资源高效利用,在中期范围内考虑小流域水资源高效利用,近期则要考虑挖掘农田降水利用效率。也就是说,一方面要考虑粮食安全,另一方面还应该要考虑农民增收增效,稳粮抓钱,节水增效,以促进“三农”问题的有效解决。

  中国水资源总量为2.8万亿立方米,居世界第6位,并不是一个贫水的国家。但中国水资源的分布极不平衡,水土资源不匹配。长江流域及其以南地区,国土面积占全国的36.5%,水资源量却占全国的81%;以北地区国土面积占全国的63.5%,水资源量仅占全国的19%。同时,该地区降水和径流年内和年际间变化较大,7、8、9三个月降水量占全年的60%~80%。江河径流水资源多为洪水,难以充分的利用,枯水季节的缺水问题十分突出,导致区域农业和经济的不平衡发展。

  京杭大运河和现在的南水北调工程就是解决我国南北方水资源不平衡的重大水利工程。目前,南水北调中线和东线通水指日可待,但这些大型调水工程主要是解决华北缺水问题。为此,笔者建议,在国家区域发展和宏观水资源高效利用的战略层面上,首先应该逐步加强跨流域调水,加快南水北调西线调水和大西线调水工程的实施。我国西南地区水资源总量占全国水资源总量的近一半(46.4%),若能够实行大西线调水工程,就能解决我国西部干旱缺水的问题,以此来实现干旱半干旱地区农业和社会经济的跨越式发展。

  在区域内水资源高效利用方面,中国要向以色列学习,全力发展管道输水和节水灌溉。例如,青海、甘肃和陕西等省是黄河的流经地,每年有500亿立方米的流量通过,但如何高效利用,加大引黄、抽黄灌溉工程投资,还值得深入研究。

  陕西的三门峡库区是渭河和黄河交汇处,每年雨季都遭到三门峡库区回水导致的涝灾,但与渭河相邻的渭北旱原地区(三门峡库区)却干旱缺水,因此建议在三门峡库区段建设逐级提升的抽黄灌溉工程,或者对这一地区丰富的地下水资源进行科学开发利用。如此,一方面能解决库区洪涝灾害及盐碱地的危害,另一方面也能解决渭北旱原干旱缺水的问题。目前,虽然在渭北旱原东部的合阳县建设有亚洲扬程最高的东雷抽黄引水工程,但因为该工程配套体系尚未完全建成,存在抽灌电价和费用较贵等问题,使得该工程的作用还没有完全发挥出来。如果在渭北旱原扩大抽黄引水灌溉工程系统,再造一个关中平原、建设一个新粮仓绝不是神话。

  在小流域方面,在我国丘陵山地,包括南方湿润半湿润的季节性干旱地区,要学习推广甘肃、宁夏等地区建设水窖工程的经验,发展藏水于地,建设中国水仓。要发展雨水集流,实现雨水的时空改变和高效利用,在解决人畜饮水的同时,发展部分雨水有限灌溉农业。

  在农田水分高效利用方面,要逐步挖掘水分利用效率和高产潜力。例如,近年来,在新疆等地实施的膜下滴灌等就是干旱地区典型的高水效农业模式;在甘肃东部地区实现的全膜覆盖则是半干旱地区典型的高水效农业模式。

  华北平原地区长期靠超采地下水来满足冬小麦灌溉高产,地下水位每年下降1~2米,太行山山前平原许多地区地下水位下降到50米左右。冀枣衡区域地下水下降到100米左右,大部分灌溉机井都已经报废,靠深井供应生活用水。在不远的将来,华北平原许多地区将无法靠机井灌溉,灌溉农业将演变成节水农业,进一步演变成旱地农业,这并非危言耸听。因此,旱地农业生理生态学家、中国工程院院士山仑建议在华北地区发展半旱地农业,是水资源短缺的必然选择。新疆近年来发展的棉花膜下滴灌,以及滴灌玉米、小麦和水稻等取得很好的丰产效果和经济的效果与利益。这种高效水分利用灌溉方式可在华北等地区借鉴推广。

  在干旱半干旱地区,“三农”问题更突出。稳粮抓钱是让农民增产增收增效的关键。干旱半干旱地区农业是复杂多样的农业体系,特别是小杂粮作物、特色水果蔬菜占较大比重。因此,在干旱半干旱地区要因地制宜,引导鼓励群众发展林果、中草药、特色花卉产业以及高水效的种植业和养殖业。特别是利用现代温室大棚栽培、膜下滴灌等高效节水灌溉技术,发展蔬菜果树温室栽培,是高水效农业的一个重要发展方向。

  针对政府投资支持东北四省的节水增粮项目,笔者建议,国家也应在西北地区投资发展节水增效项目,进一步加快干旱半干旱地区农业即高水效农业的深入发展,在不同的生态地区建设有不一样的高水效农业模式,产生更大的经济、社会和生态效益。