我国农业可持续发展的水问题及对策，本文主要内容关键词为：可持续发展论文,对策论文,我国农业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
由于农业是社会经济发展的基础，事关人类的生存根本和国家的经济安全与社会稳定，农业可持续发展受到国际学术界的高度重视。中国是世界上最大的发展中国家之一，其特殊的国情决定了农业在中国具有远比世界上其它国家更为重要的地位。水是农业的命脉，是人类生存和社会经济持续发展的重要物质基础。在我国，农业是用水大户，2001年农业用水为3826亿m[3]，占全国用水总量的68.7％[1]，但是我国人均水资源占有量偏少，而且水资源在地区间分布也极不平衡。美国学者布朗在1998年发表了《中国水资源短缺将震撼世界的粮食安全》一文，引起了社会各界的重视。现实也表明中国21世纪面临着水资源短缺和农业需要持续稳定发展两大严峻的现实问题。如何科学开发利用水资源，实现我国农业可持续发展，是我国21世纪实现可持续发展战略的核心。
1、我国水资源与农业可持续发展的关系
1.1 水资源是农业的命脉
中国能以占世界7％的耕地养活占全球22％的人口，其根本条件之一就是有较大比例的灌溉农田以及建立在灌溉条件下的作物多熟制与高产栽培综合技术作支撑。我国西北和华北农业资源的优势在于耕地面积较大，后备耕地资源相对较多，但人均水资源占有量偏少，如长江以北地区，水资源仅占全国的20％，但耕地却占全国的70％，人均水资源仅770m[3]，这就使其未来农业的良好发展对水资源的要求十分重要。并且这种情况在许多地区也得到了印证，如在西藏，其农业的较高增长中，水的贡献率达到了60％～70％；在新疆，有水的地方便会成为物产丰富的绿洲；在宁夏中部，因黄河水的抽引灌溉而使之成为“塞上江南”；在陕西渭北旱原，因抽黄工程的开发而使之成为仅次于关中平原的陕西第二大粮仓，这些都说明水资源在我国农业发展中的特殊重要性。
1.2 水资源的工程开发是实现农业可持续发展重要措施
水资源首先是自然资源，只有经过人类开发之后才能转变为经济资源。但当作为经济资源时其与人类的需求目标往往存在一定的偏差，甚至在一定情况下可能会阻碍人类需求目标的顺利实现。这就需要借助于水资源的工程开发对之予以控制。而水资源工程开发主要是指水利工程设施的建设，即通过及时的农田灌溉使作物生长环境得以优化，这既是农业可持续发展对水利工程的基本要求，也是农业水资源工程开发所必须追求的内在功能。如新疆和宁夏等地，建国以来所建设的许多垦区都得益于水利工程设施的建设。农田灌溉既是保障农业生产持续稳定发展的重要措施，也能成为改造环境，开发利用水资源的基本措施之一。发展灌溉农业是以水为中心，协调以水为主要矛盾的各种内部矛盾，形成可能达到的优选的土壤—植物—大气整体协调关系，使农田灌溉生态系统趋于良性循环，从而为农业可持续发展提供保障。
1.3 水资源的科学利用是实现农业可持续发展的保障
水是十分重要的生态环境因子。水资源在农业生产上不合理的开发利用，可引发许多水环境问题，如井灌区因超采地下水会出现大面积地下水位下降漏斗区，使灌区抗旱水源日趋枯竭；大水漫灌可造成土壤次生盐碱化；污水灌溉可造成水土环境污染。因而要实现农业可持续发展必须突出水资源的科学利用，实现水资源的需求管理，水资源的需求管理要基于水资源是有限的，可利用的农业水量仅是水资源的一部分；水资源利用必须与生态环境保护平衡等原则。农业可持续发展应该是以水为主体，以农业为研究空间，以农业中人和自然构成的复合系统为研究对象，在农业复合系统内协调人与自然的关系，做到农业水资源的科学利用，保障农业可持续发展目标的实现。
2、我国农业水资源现状及存在的问题
2.1 农业用水短缺
我国多年平均降水总量为6.2万亿m[3]，除通过土壤水直接利用于天然生态系统和人工生态系统外，可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为2.8万亿m[3]。按1997年人口统计，我国人均水资源量为2220m[3]，只有世界平均水平的1/4，预测到2030年我国人口增至16亿时，人均水资源量将降到1760m[3]，按国际上一般承认的标准，人均水资源量少于1700m[3]为用水紧张的国家，因此我国水资源的形势是严峻的。目前全国耕地实际灌溉面积仅40％，农业用水每年匮缺300亿m[3]，旱灾已成为我国覆盖面最广、成灾损失最大的灾害。近10多年来，我国每年受旱面积在2000万～2700万hm[2]，由于缺水，我国每年少产粮食700亿～800亿kg，而且受灾面积逐年扩大[2]。随着我国经济的高速增长以及工业化和城市化水平不断提高，已经明显不足的水资源还要不断地向工业等非农产业转移，而且未来20年内，我国人口还将不断增加，人口增加一方面会直接扩大用水需求，另一方面又会加大对农产品需求的压力，进而加剧农业用水短缺的矛盾。
2.2 水资源浪费严重
由于灌区工程不配套，灌溉管理粗放等原因，我国一些大中型灌区，现在仍采用大水漫灌的灌溉方式，平均灌溉定额高达15000～22500m[3]/hm[2]，再加上耕作制度、栽培方式等方面的问题，我国农业用水的利用率很低，全国农业灌溉水的利用系数平均约为0.45，渠灌区水的有效利用率只有40％左右，井灌区也只有60％左右，而一些发达国家水的有效利用率可达80％。同时，每立方米水的利用效率也不足1.0kg，远低于发达国家2.0kg以上的水平。其中以色列已达2、32kg。据统计，西北内陆河区、引黄灌区、扬黄灌区的平均毛灌溉定额分别为13100m[3]/hm[2]，12000～15000m[3]/hm[2]，6000～7500m[3]/hm[2]，而目前该区的先进灌区的水平则分别为4500～7500m[3]/hm[2]，4500～6000m[3]/hm[2]，3750～4500m[3]/hm[2]，表明农业水资源浪费十分严重，节水潜力很大。我国这种水资源短缺与粗放低效利用并存的状况，加剧了水资源短缺程度和农业用水严峻形式。
2.3 农田水环境恶化
我国传统的大水漫灌方式不仅造成农田养分大量流失，而且产生土壤次生盐碱化问题。漫灌会产生大量田间渗漏，加上灌溉渠系渗漏和排水系统不健全，主要靠地面潜水蒸发来平衡水量，增加了地下水和下层土体中盐分向表土的积累，造成土壤次生盐碱化。据统计，中国北方地区不同程度的盐渍化耕地多达670万hm[2]，其中很大一部分是由于灌溉不当所引起的[3]。土壤次生盐碱化破坏了灌区生态平衡，使土地沙化，农作物减产，部分土地被迫弃耕，严重制约了灌区经济的发展。另外随着工业的发展及城市化程度的不断提高，我国污水排放量不断增加，在很多地区大量未经处理的废污水被直接或间接用于农田灌溉，2000年全国污水排放量为620亿m[3]，其中近80％未经处理直接排入江河湖库水域，我国污水灌溉的农田主要集中在北方水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域。污水灌溉农田后使土壤发生碱化、酸化和盐化，使土壤土质结构遭到破坏，造成土壤板结；污水中的重金属元素不仅会残留累积在土壤中，使土壤环境质量下降，而且会被作物吸收累积在可食部位，对食物链构成严重威胁。
3、解决我国农业可持续发展中水问题的对策
近20多年来，对农业可持续发展道路的探索和争论日趋激烈。针对我国农业现代化程度低和人多地少的基本国情，我国许多学者认为不能照搬西方的低投入模式，而应走集约化可持续农业的发展道路[4～5]。要实现水资源集约持续利用和农业可持续发展，笔者认为应该从管理、科技、投入和贸易这四方面着手，其中管理是前提，科技是关键，投入是基础，贸易是战略。
3.1 加强管理
在法律方面，我国已经颁布了《水法》、《水污染防治法》，今后应进一步完善相应的法规体系，同时要大力进行普法宣传教育，提高公众的节水意识，加大执法力度，这是规范人们的社会经济行为，保护水资源的一项治本措施。
在管理方面，应尽快建立与市场经济发展相适应的农业水资源管理体制。一是调整水价，把水资源作为一种商品。目前我国农业用水水价偏低，不合理的水价导致了宏观层次上的国有资产巨额流失，用户层次上的用水损失浪费严重。因此在农业灌溉用水地区，可通过适当地增加水价来实现节水，水价的补贴纳入国家对农业的补贴并适当采用累进加价来实现节水。实行水资源使用权的拍卖制，使市场经济与计划用水相结合等，可使我国的水经济走上良性循环道路。二是针对目前农业水资源管理机构职能交叉、管理混乱、有利争管、无利推诿，缺乏统一协调管理的现状，应取消当前以分部门管理为基本特征的农业水资源管理体制，改由一个权威系统机构对农业用水进行统一管理，全面负责水资源的开发、利用和保护工作。
3.2 科技节水
3.2.1 推广先进的节水灌溉技术
喷灌和微灌是当前世界上两种先进的节水灌溉技术。喷灌全部采用管道输水，灌溉水利用系数高。喷灌可以和施肥系统结合起来，实现施肥喷灌，而且灌水均匀度高，灌溉定额小，可有效减少化肥农药深层渗漏所带来的面源污染，这对于改善灌区的土壤条件，防止地下水位升高，抑制土壤返盐均有很大的意义。但喷灌也有一定的局限性，如高温、大风天气不易喷洒均匀，而且喷灌的投资也比较高，所以在推广喷灌技术时，要因地制宜，稳步发展。微灌除节水外，在保护农田环境方面还有以下优点：微灌中的滴灌可直接将微咸水资源用于灌溉，因为滴灌是以点水源的形式向土壤中频繁供水，部分盐分随水分向下运动达到淋溶的目的，部分盐分随水分向根系外围的土壤中运动，最终除滴头周围很小的湿润区由于土面蒸发有些积盐外，根系生长范围内的土壤不积盐或积盐很少；微灌的灌水量和灌水均匀度能得到高度控制，可以将部分污水以微灌的灌溉方式利用，通过土壤和微生物的作用使污水得到自然净化，减少污水对环境和水资源的污染。
3.2.2 采用农艺节水措施
首先选育耐旱作物品种，使农作物适应干旱环境，以生物技能提高作物产量和对水分的有效利用，如利用基因工程的手段，在弄清抗旱分子机制和基因功能的基础上，将重要的基因转入植物体，使之获得自身不具备的遗传特性或生化途径；其次覆盖保墒技术，覆盖保墒技术具有改善耕作层土壤环境和提高土壤水分利用率的作用；再者采用化学节水措施，通过施用保水剂、抑制蒸腾剂和土壤改良剂，达到节水和改良土壤的目的。与此同时，调整农业内部结构，根据地区的自然条件，适当调整农、林、牧三业的比例，降低种植业的比重，在种植业方面调整粮、棉、油等经济作物比例，也可以实现节水的目标。
3.2.3 合理利用再生水
将处理到一定程度的污水（再生水）用于农业灌溉已成为发达国家的普遍行为。以色列将处理到一定标准的生活污水用于农业生产和城市绿化；美国夏威夷州为了防止污水对旅游海岸的污染，将处理到一定标准的生活污水灌溉农田，并利用土壤的自净作用使其得到净化；澳大利亚利用二级处理废水灌溉牧场。以上这些国家分别制定了各自的再生水利用标准。因此再生水利用在我国具有巨大的潜力，应不断开发污水处理新技术，使污水通过处理达到环境允许的再生水灌溉标准，加强对土壤中主要污染物临界值的研究，尽快建立适合我国农业特点和基本国情的再生水灌溉安全性评价指标体系，做到污水资源化，达到解决农业灌溉水源不足和保护环境的目的。
3.2.4 加强农业高效节水理论研究
发展规模化农业高效节水是涉及自然、社会、经济、技术等诸多领域的极为复杂的问题，必须系统深入研究，应该加强的主要研究领域有：以信息技术为手段、以作物需水规律为依据的精准灌溉的研究，即应用遥感技术和自动监控技术，建设农业中的区域适时适量灌溉预报系统，农业高效用水科技产业信息系统；节水农业宏观决策的研究，主要包括区域土壤墒情和作物旱情的监测和预报，灌区地面水、地下水的优化调度与动态配水，地表水、地下水、土壤水、作物水转化规律等；灌区生态环境问题的研究，主要包括灌溉对土壤结构、土壤水盐运动的影响；再生水灌溉安全性评价指标体系；水质监测与预测；节水农业的生态建设等。
3.3 增加投入
3.3.1 增加对农田水利基础的投入
近十几年来，国家用于农田基本建设的投资，不仅总量不足，而且占国家基本建设投资的比重连年下降，特别是地方政府基本建设投资中农业投资份额自“六五”以来急剧减少。目前全国灌区工程基本完成率仅30％，要加强水资源的保护和提高水资源利用效率，必须加大农田基础设施建设投资。由于农田水利基础设施建设投资回收期长，又具有公共性的特征，本身是一种外部经济，而农户一般都追求短期和直接效益，加上大多数农田水利工程是跨区域的，需要资金和劳动力要素集中程度高，规模大，农户难以胜任这类投资。因此在当前投资主体多元化的情况下，国家仍应该承担农田水利基础设施建设投资的主要责任，应通过政策甚至立法手段强化政府特别是地方政府对农田水利基础设施建设的投资责任。
3.3.2 增加对高效节水科研的投入
依靠科技进步，替代稀缺资源的约束推动农业发展，是当今世界农业发展的大趋势。而物资投入是农业技术进步的基础，因为农业技术总是物化在某些特定的生产要素之中，任何一项新的农业技术的研究、推广、普及和应用，必然要求农业投入的相应增长。我国农业技术进步缓慢的主要原因之一，就在于长期以来对农业科技的投入不足。因此，发展节水农业，必须加大对节水农业技术研究和推广工作的投入，包括加大对节水灌溉技术、节水灌溉工程、节水高产耕作技术、节水作物选育技术的研究和推广工作的投入，以及加大对作为节水农业试验、示范、技术引进、推广、人员培训的综合基地的示范区和示范工程建设的投入。
3.4 实施虚拟水贸易
虚拟水是Tony Allan于20世纪90年代提出的新概念，是指包含在国际粮食作物贸易中的水[6]，因为粮食商品的生产需要消耗水资源，粮食贸易的背后隐含着看不见的水资源交易，这一部分水被称为虚拟水[7]。虚拟水贸易是指贫水国家或地区通过贸易的方式从富水国家或地区购买水资源密集型农产品来获得水和粮食的安全。事实上，当前很多国家都以虚拟水的形式来解决国内的水资源短缺问题，2001年南非向赞比亚出口了9000t玉米，从虚拟水的角度来说，就是南非出口了10.8x10[6]t水给赞比亚，中东地区每年靠粮食补贴购买的虚拟水数量相当于整个尼罗河的年径流量[8]。虚拟水概念为我国缓解水资源短缺问题提供一种可能途径，我国可以适当通过进口水密集型商品粮食来保障粮食安全、出口低耗水型高效益商品来突破自身水资源禀赋的制约。如西北干旱地区水资源短缺，应当压缩高耗水的农业产业，大力节约实体水资源，将节约下来的宝贵水资源用于区域的生态恢复和建设，即“退实体水给林草”，而区域的粮食安全可以通过虚拟水贸易来解决。当然我们不能把解决农业水资源短缺的出路全部系于国外的水资源，必须以合理利用自身水资源为主，但我们完全可以通过适当的虚拟水贸易来缓解我国农业用水短缺问题，积极参与国际上的虚拟水贸易，构筑新型的农业用水安全战略体系。
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