水资源的可持续利用是当前我国面临的重要课题,据测算,我国人均淡水资源量从1962年的4110m3减少至2010年的2100m3,不足世界人均水平的1/3,位居第109位。 有数据表明,全国70%的粮食产自灌溉的土地,每年农业灌溉用水占全社会用水总量的60%以上,而一吨水平均只能产出一斤多粮食。无论是利用地表水还是开采地下水,都存在很大浪费。 一边是日益严峻的水源形势,一边是不加节制地随意滥用,我国水资源如何实现可持续发展?作为用水大户的农业,如何更有效地利用紧缺的水源? 农业用水浪费成忧 水源短缺亟须拯救 “我国目前的农业用水效率仍远低于发达国家水平,灌溉水有效利用系数约为0.5,每立方米灌溉水粮食产量1.1kg,远低于先进国家灌溉水有效利用系数0.7~0.8、每立方米灌溉水粮食产量2.0kg的水平;同时,我国农业灌溉模式落后,节水灌溉面积占全部灌溉面积的比例仅为42%。” 中国工程院院士、中国农业大学教授康绍忠担忧地说。(康绍忠现为中国工程院院士,就职于中国农业大学水利与土木工程学院,原任西北农林科技大学水利与建筑工程学院(水利水电科学研究院)院长、农业部农业水土工程重点开放实验室主任、教育部旱区农业水土工程重点实验室主任,农业部教学指导委员会农业水利工程专业组组长、陕西省农业专家决策咨询委员会委员,贵州省委、省政府科教顾问,中国农业工程学会常务理事及农业水土工程专业委员会主任、中国科学院黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室学术委员会委员、国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心技术委员会委员,《水利学报》、《应用基础与工程科学学报》、《应用生态学报》、《农业工程学报》等7种学术刊物编委。)
据测算,我国灌溉用水有效利用系数若由0.5提高到0.7,约可节水600亿 立方米~700亿立方米;灌溉水生产率若由1.1kg/m3增加到1.5kg/m3,在生产相同的农产品时大约可减少农作物耗水1000亿立方米。
康绍忠表示,我国粮食增产需求与农业可供水量短缺矛盾非常突出,2030年我国人口将接近16亿,要满足其粮食需求,按现有农业用水效率计算,尚缺水约800亿立方米。而2020年全国新增千亿斤粮食规划中,北方缺水区需贡献新增粮食的65%。 在全国农业水资源短缺的形势下,西部地区的农水矛盾又显得尤为突出。 “宁夏、青海、甘肃三省区耕地面积占全国的5.2%,但水资源总量仅为全国的3.1%。”甘肃大禹节水[-1.22% 资金 研报]集团股份有限公司董事长王栋指出,水资源利用成本高与效率低并存的现象也值得引起重视,单就宁夏、青海、甘肃三省来看,其有效灌溉面积占耕地面积的比重为31.6%,远低于全国49.6%的平均水平。 根据《全国水资源综合规划》,2020年宁夏用水量供需缺口将达到13亿立方米;甘肃人均水资源量只有全国平均水平的一半,耕地亩均水资源量仅为全国平均水平的1/4;青海水资源相对丰富,但时空分布不均,东部干旱地区既存在资源性缺水,又存在工程性缺水。 成本是头号难题 一家一户效率低 在农水矛盾日益突出的情况下,发展高效节水农业大有裨益。然而,尽管国家层面下了不少功夫,为何推广起来困难重重?难度在哪儿? 中国工程院院士、武汉大学教授茆智指出,第一个制约因素也是最重要的制约因素就是成本问题。“喷灌、滴灌技术使用的设施对农民来说还是不便宜的,一般都要几百块甚至上千块,农民认为付出这一成本并不值得。” 据了解,在西部一些地区,种植一亩地玉米,高效节水管道投入要260元,每年却只能节省水费25元,总体效益低于大田灌溉,因此农民积极性很低。 “宁夏、甘肃沿黄灌区靠引、提黄河水灌溉,扬程高、成本大;青海一些地区地处高原,运输和人力成本很高。以滴灌为例,根据估算,甘肃亩均成本2020元;宁夏亩均投资需1700元~1800元;青海亩均投资需3800元。根据三省区现有节水灌溉规划,地方财力仅能满足20%左右的资金需求,资金缺口很大。按照今年东北四省区开展的‘节水增粮行动’的标准,平均每亩高效节水灌溉工程的投入为1000元。”王栋告诉记者。 另据介绍,有些设施的材料使用寿命不长也是一个原因。“有的用上三五年就得换新的,有的甚至一两年就得换。”不过,针对这一情况,王栋告诉记者,现在也研发了一些新型材料,以大禹公司为例,公司目前结合高分子材料等科研成果试验成功并主推寿命长、产品性能优良、使用年限5年~10年的地埋式滴灌带。“随着示范推广面积的增加,这一产品的成本会大幅降低。”王栋说。 同时,茆智认为,土地流转问题也是制约规模化生产的重要因素。“几亩、几十亩土地来使用喷灌滴灌设施是不行的。要几百亩、几千亩才有可能,这也是由于投资成本高,还涉及水源工程、管道工程,如果不能实现土地流转,高效节水农业的推广也是不容易的。” 谈及推广,王栋认为,土地集约化程度不高,水利设施不成体系、乡村组织的缺失、不合理的农地制度安排等体制政策因素,支农资金下乡和技术服务推广不到位,都影响了节水灌溉技术的推广。 “节水农业推广难还与我国一家一户低效率的生产种植模式有关。”康绍忠指出,在国外,农场统筹经营土地,生产效率高,还可以达到全过程机械化——不仅播种、收获,浇水和施肥也可以机械化操作。“相信随着土地流转制度的不断深入,我国一家一户低效率的种植模式可以得到改善。”康邵忠说。 规模化发展是基础 培养主动性是关键 发展高效节水农业是解决水资源短缺和浪费的有效手段, 但如何解决当前面临的问题,从而保障其长远的发展还值得进一步思考。 康绍忠指出,发展农业节水涉及到技术、经济、投资、制度、机制和政策等多个方面,是一项复杂的系统工程。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。 “我们要强调水和农业的结合,强调水和其他方面结合。渠道把水引到田间了,我们把喷灌、滴灌系统建设好了,但这是不是就是高效用水了?还没有达到,只是高效用水的一部分,只有通过水和农业措施的密切结合,依据作物水分信息进行定量灌溉和科学灌溉,提高用水效率,这才是高效节水。”康绍忠说。 针对个体农民难以规模化发展高效节水农业的问题,茆智表示,培养大公司与农民结合起来是比较好的方式。“培育一些质量产品好的大规模公司,跟农民把土地流转过来,统一进行投资。农民愿意的话,可以去公司做工人,也是种地。同时,农民可以获得土地分红入股,对公司和农民来说都是很有利的,也能更好地实现大规模的推广。” 此外,调动农民的主动性问题也是关键点之一。“由于节水的主体不清、投入错位,职责不清,现在许多节水灌溉示范基地,国家投入的时候,三五年发展的比较好,国家不投入的时候,两三年或者半年之后,运行状况就不一样了,投入的效益较低。现在很多情况下农民是被动节水,农民不主动,灌区也不主动,水卖的越少灌区的收入也越少。国家在这方面,应该建立节水补偿机制或者政策,要变农民与灌区被动的节水为主动节水。”康绍忠说。