试论提高农业用水效率.docx

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试论提高农业用水效率

试论提高农业用水效率

摘要：

我国的农业用水效率较低，为了解决16亿人口粮食平安、改善生态环境和知足工农业进展用水的需要，掀起一场提高农业用水效率的革命势在必行。

这场革命的重点要紧包括：

转变水资源供需观念，由供水治理演变成需水治理，改变单项技术为综合技术，增强多部门联合，充分发挥农人的节水踊跃性，节水设备和效劳产业化。

提高农业用水效率的要紧技术造径是：

减少无效蒸发，调整种植结构，开发培育节水高产品种，节水高产施肥、培肥技术，大力推动节水浇灌制度。

踊跃进展研究农业节水高新技术。

关键词：

节水农业用水效率水资源治理价值农艺

一、提高农业用水效率必要性

用水效率太低，有潜力可挖

我国是世界上13个贫水国之一，同时也是水资源浪费大国。

我国农业用水量占总用水量的％（假设考虑农村生活用水那么占％）。

当前我国浇灌用水的利用系数只有—，与发达国家—相较，相差—：

农作物水分生产率平均1kg/m3左右，与以色列m3相较，相差一倍以上。

从GDP用水效益上来看，美国1990年GDP用水效益为美元/m3，1989年日本为美元/m3，我国1995年用水效益为元/m3，只有美国的1990年1/8，日本1989年的1/25（汇率按1995年美元计算），说明我国节水潜力专门大。

　解决16亿人口粮食平安的需要

所谓的粮食安满是指“保证任何人在任何地址都取得为了生存和健康所需要的足够食物”，依照有关粮食平安评判，目前我国粮食平安低于美国、加拿大、澳大利亚和法国，高于俄国、日本、印度和世界平均水平。

若是考虑我国庞大的人口群和水土资源供给状况，以后我国粮食平安水平同此刻相较有可能下降。

据预测，在2030年左右，我国人口将达到16亿顶峰，届时，需要粮食增加到—亿吨。

为了知足这种粮食需求，浇灌面积需要进展到亿亩，现在，用水量将从现状的4000亿m3增加到6650亿m3。

从目前我国水资源供需状况来看，如此大量的农业水资源供给是不可能的，必需通过节水来实现。

据估算，若是科学地进展节水农业，到2030年我国浇灌水的利用系数达到，水分生产率达到m3以上，加上10多亿亩旱地农业增产的潜力，能够大体知足我国以后粮食的平安。

生态环境的需要

农业节水与生态环境紧密相关。

目前，我国的生态环境从整体上来看，还处于不断恶化时期，因河流断流而带来的生态环境问题引入注目。

黄河是咱们的母亲河，由于连年不断的断流，有人将之戏称为“干娘河”。

黄河断流不仅对三角洲生态造成重要阻碍，而且对全流域生态环境产生极大不利阻碍。

如黄河断流致使河道淤积萎缩，增加高水位要挟的风险。

解决黄河断流的计谋有多种，其中最要紧的全然性战略方法是农业节水，提高农业用水效率。

目前黄河流域农业用水占总用水量的92％，大约有4/5浇灌水量是大水漫灌，节水浇灌面积仅2276万亩，仅占总浇灌面积的20％。

另外，西北干旱、半干旱地域降水少，生态环境脆弱，第一应知足生态用水，当前尚未遵循这一原那么，农业用水浪费，过量拓荒超载放牧造成沙化面积不断扩大，沙尘暴增加，需要大面退耕还林还草，耕地减少需要提高单产，因此，只有不断提高农业用水效率才能有效地解决生态环境用水问题。

工农业进展的需要

1972-1993年，我国工业和城市生活用水量从亿立方米增加到1403亿立方米，净增加了1384亿立方米。

30年来，工业和生活用水大体上引自于农村或浇灌水源地，其中相当一部份是农业节水的支持。

在全国范围显现干旱，农业用水源大量支持工业和城市建设的条件下，粮食总产量由1970年2400亿千克增至1996年4900亿千克，增加了一倍多，这充分地说明了我国农业用水效率的提高，和农业综合能力的增加，我国在21世纪将成为世界中等发达国家，为了工农业的进一步进展，还要提高工业和农业的用水效率。

二、提高农业用水效率需要变革

转变水资源供需观念，由供水治理演变成需水治理

传统的水资源治理能够统称为供水治理，其要紧的特点是依照工农业用水需求，成立大中型水利工程来实现水资源供需平稳，它为减缓乃至完全解决水资源供需矛盾发挥了重要作用。

随着水利工程不断兴修，工程难度愈来愈大，本钱也不断增加，而且随着径流开发加大，带来了系列的生态环境问题，水资源供需矛盾也不断加重，完全依托增加工程解决水资源问题已经成为不可能，运用综合手腕减缓水资源供需矛盾成为一种必然。

供水治理的最大缺点是忽略了用水者节水的可能性，它将水资源供需矛盾的解决寄托在水源供给上，其结果是水资源浪费的增加和低效。

必需改变供水治理为需水治理。

所谓的水资源需水治理确实是综合运用行政的、法律的和经济的手腕来标准水资源开发利用中的人类行为，从而实现对有限水资源优化配置和合理利用，它强调把水资源作为一种稀缺的经济资源，对水资源的优化利用应着眼于现存的水资源供给，而不是自发的向新的供水能力投资以知足以后的水的需求。

在尔后相当长的一段时刻内，农业水资源供给量不可能增加，咱们必需依托此刻的4000亿m3左右水实现农业的可持续进展，通过需水治理是实现这一目标的关键所在。

　改变单项技术为综合技术

提高农业用水效率决非一项或几项工程方法所能实现，而要形成一套节水农业技术体系。

第一是充分利用本地水资源，包括降水、地表水、地下水、土壤水和劣质水资源化。

在此基础上引水、调水。

在工程方法方面，前两年给人以误导，以为节水农业确实是喷灌滴灌。

此刻国家将节水的重点，放在以节水为中心的大中型灌区改造上是正确的，但有的灌区把渠道防渗视为节水的唯一方法，各级渠道防渗到底，不但投资庞大，水的有效利用系数不高，如7级渠道水的利用系数达到，也只是只有，假设为也确实是。

大中型区灌区改造应以骨干渠道防渗、井渠结合，渠系配套和平整土地为节水浇灌的基础，再加上浇灌技术的改良，提高水的利用率。

在农艺方法方面，第一是结合本地自然、资源和经济条件，进行农业生产结构的调整，推行节水浇灌制度和节水栽培方法，减少农作物蒸发蒸腾，增加产量，提高水的利用效率。

在节水治理方面，按流域统一治理地表水和地下水，改革治理体制和机制，成立科学的水价政策。

山东桓台县是个老井灌区，年降水量550毫米，采取以转变耗水观念为冲破口，充分利用降水、开发利用土壤水，合理调控地下水，达到采补平稳，农水方法紧密结合实现节水“吨粮县”。

在治理上，成立全县、乡、村三级管水体系，增强技术培训，3年来办班1035期次培训班，发放节水明白纸28万份，受训25万人次，使本地水的利用系数达到，水的利用效率达到m3，成为我国农业高效用水的典范。

提高农业用水效率需要多部门联合

节水农业是一个系统工程，涉及到众多部门，如农业、水利、科技、气象、城建、环保、宣传、打算和行政等部门，因此，提高用水效率单靠某一部门是难以实现，必需通过有关部门的大力协作来完成。

提高农业用水效率就需要农业和水利部门联合，目前，有关部门缺乏有效的合作机制，各自为战，难以形成合力发挥最大效益。

因此，咱们应该

（1）设立综合和谐机构，从组织上为部门的联合制造条件；

（2）按项目治理的方法联合有关部门组织实施；（3）制订多部门参与的可行的节水农业计划，为多部门联合提供实现的基础；（4）充分重视发挥地址部门的联合效益，地址是节水的真正主力，只有充分发挥地址各部门踊跃性，才能事半功倍。

如上所述，桓台县组织水利、农业、农家宣传和乡、村行政部门联合共建节水吨粮县。

十五届三中全会决定要把推行节水浇灌看成一项革命方法来抓，即将现代化浇灌带动农业现代化，如北京进展喷管200万亩，改变两年三熟为一年两熟，小麦玉米能够平播，减少田埂和渠系，扩大了耕地10％-15％，增产增收，增进了农业现代化。

但对小麦后期喷灌易倒伏和灌浆不饱满，需要农业部门联合，采纳矮杆抗倒伏和灌浆效率高的品种及栽培技术，只有农水部门联合，才能达到节水增产的目的。

又如河南唐河县为砂姜黑土，有水不敢浇灌，因渠水灌了，湿粘干裂，农田浇灌所帮忙进展喷管、滴灌种菜，亩产收入8000元，深受群众欢迎，节水浇灌推动了本地农业的进展。

提高农业用水效率，需要充分发挥农人的节水踊跃性

提高农业用水效率，离不开农人的参与，一切技术和方法最终通过农人的实践来实现，农人是节水提高效率的主体，其行为和素养在某种程度上决定节水效率的提高。

因此，成立农人参与治理决策的民主治理机制是节水环节不可缺少的重要因素之一。

目前，一种新型的经济自立灌排区的水治理机制值得关注和探讨。

它是世界银行推荐的水治理体制改革的模式，已在我国江苏、山东、安徽、河南和河北等五省进行了试点，成效较好。

所谓的经济自立灌排区，是指在水利界限清楚、相对独立的灌排区上成立的旨在慢慢减少并最终排除对政府财政依托、依照市场经济体制自主经营、独立核算、经济上自大盈亏、治理与效劳相结合的、强调民众参与的、非获利的经济实体，其要紧模式是供水公司+用水者协会。

江苏试点说明，自流灌区可节水量200—300m3/亩（无工程投入）或300500m3／亩（估量有工程投入），安徽畀史杭灌区1997年试点也说明，大体实现了支渠以下的自我治理、自动维修、自主供水、自发交费、按方结算的有效治理机制，充分调动了农户参与的治理的踊跃性，不管是在供水治理、工程治理仍是水费计收方面都取得了较好的成绩。

提高农业用水效率，需要节水设备和效劳产业化

节水效率的提高，要依托浇灌工具和设备的提高，就要通过节水浇灌的产业化形式来实现。

节水浇灌产业化包括节水设备的产业化和效劳产业化。

目前，我国生产节水浇灌设备企业'）;">企业已初具规模，但从庞大的需求和产品质量来看，尚处于幼龄期，企业小而分散，产品品种单一，质量得不到保证，由于一些节水浇灌设备只是关，造成很多己建节水浇灌工程不能发挥效益，乃至报废，生产国产优质的节水浇灌设备，是提高水资源利用效率的重要环节，咱们必需将其看成一件大事来抓，从多角度来增进节水浇灌设备的产业化。

从国家角度来看，国家采取有利方法，制订和尽快实施节水浇灌设备产业化打算，同时增强产品质量监控，标准市场行为；从企业的角度来看，实施创名牌的战略，有关企业通过强强联合，在国家有关部门的和谐下，组织优势科技力量，创出一批名牌产品和假设干龙头企业。

节水浇灌效劳产业化是节水效率提高的另一重要途径，也是节水农业进展的必然趋势。

80年代中后期，我国一些地址显现了以喷灌机为手腕的效劳专业户，受到农人的欢迎。

农人不需购买设备，设备产权明确，由熟练人员操作，设备周转利用率高，减轻了农人繁重的体力劳动，其运行符合市场经济规律，在抗旱节水中发挥重要作用。

当前，小型水利设施的治理和经营机制正在改革，对小水源，小渠道，小泵站采取效劳合作制、拍卖，承包，租赁等改革方式，咱们应充分利用灌区改革的机遇，增进节水浇灌效劳产业化。

效劳产业化向综合性的技术转化，包括进展以科、工、贸相结合，产学研一体化的服份公司，使之具有咨询、计划、设计、营销与培训相结合为一体的经济实体，通过量种形式的综合性的效劳，使节水浇灌效劳产业化走上健康之路。

3、提高农业用水效率的要紧技术途径

减少无效蒸发

降低无效蒸发是提高农业用水效率的重要技术途径，具体是减少土壤蒸发和作物奢侈蒸腾。

据估算，半干旱区蒸发量占降水量的55—65％，相当于作物总耗水量的1/4—l/2，因此，减少土壤蒸发成为提高农业用水效率的重要途径。

为了减少土壤蒸发，目前比较成熟的技术采纳地膜覆盖和秸秆覆盖。

实践说明，地膜覆盖不仅具有增温保湿、保墒提墒、改善土壤理化性质的作用，而且能够增进种子萌生，增进作物早出苗、出壮苗且早熟高产。

地膜覆盖的作物同不覆盖相较，一样增产20—50％左右，而且产品的质量也有必然的提高。

秸秆覆盖是一种资源丰硕、进展前景广漠、效益明显的节水技术，它具有改土培肥、维持水土和增产成效明显的特点，据有关实验，砂壤质和中壤质持续覆盖后，土壤有机质由％、％慢慢增至％和％，农田冬闲期秸秆覆盖减少土壤蒸发48％，冬小麦夏闲期秸秆覆盖一样增产10—20％，干旱年份达50％以上，水分利用效率提高—m3。

减少奢侈蒸腾在干旱时叶面喷洒黄腐酸可使小麦水分生产率提高％。

　调整种植结构，开发培育节水高产品种

由于品种的不同，作物水分利用效率（WUEkg/mm．亩）存在较大的不同，如冬小麦WUE为（山西屯留，1989）、春玉米为（山西屯留，1988），春谷子为（山西屯留，1989）、春小麦为（内蒙古武川，1989）、马铃薯为（内蒙古武川，1987）。

有关资料说明，通过调整作物布局，成立适应抗逆型种植制度，一样可使农田整体WUE提高m3，增产15-30％。

从总的情形来看，玉米等碳4植物比小麦等碳3植物水分利用效率高，依照区域和种植区的实际情形，调整和优化种植结构，对提高农田整体水分利用效率是超级有利的。

值得说明的是，水分利用效率的提高，并非必然意味着经济效益的提高，在布局调整时，还必需充分考虑市场这只“看不见的手”的调剂作用，将水分利用效率和市场有机的结合起来，达到增效增收的目的。

节水高产品种的培育是提高作物产量的重要途径，培育抗旱增产品种是现代作物育种的一个新方向，也是提高农业用水效率的不可缺的举措。

目前已经初步完成了小麦、水稻、玉米等作物品种染色体基因图的绘制，令人类依照自己的意愿实现作物基因的重组成为可能。

一些品种没有将抗旱和增产有效地结合起来，显现了抗旱不增产或增产不抗旱的情形。

因此，开发培育节水高产品种，还有一段相当长的路，咱们必需利用现代技术，如生物技术、基因工程技术等克隆或发觉抗旱增产基因，为提高水分利用效率作出更大的奉献。

　节水高产施肥、培肥技术

“以肥调水”技术是提高水资源利用效率的重要手腕。

研究结果说明，作物的产量与温度、光照、水分、肥料等因素有紧密关系，在其他因素不变的条件下，作物的需水量与肥力彼此耦合，呈现出规律性转变关系。

表l是不同施肥水平作物产量（Y）及水分利用效率（WUE）。

表1　不同施肥水平作物产量（Y）及水分利用效率（武川）（千克/亩，千克kg/mm·亩）

从表能够看出，在必然的阈值范围内，作物的产量与肥料水平呈现正相关关系，水分利用效率却表现出倒U型，最大的WUE值并非出此刻超高肥时期，而是出此刻高肥区。

尽管不同实验区所得结果略有不同，但所表现出的通过调肥能够取得较高的WUE结论是一致的。

此实验给咱们的启发是，通过调剂土壤肥力能够取得较大的WUE。

由于在一些地域，专门是干旱或半干旱地域，水分是阻碍作物生长主导限制因子，因此，能够通过以肥调水，提高农业用水利用效率。

各地域应该依照各地的实际情形，寻求以肥调水的最正确方案，在实践中大力提高水资源利用效率。

　大力推动节水浇灌制度

节水浇灌制度是农业高效用水的基础，它针对农作物的生理特点，通过浇灌和农艺方法，调剂土壤水分，对农作物的生长发育实施促、控结合，以取得最正确经济产量的浇灌方式。

实践说明，各类农作物不同发育时期对水分的需求有专门大不同，并非全生长期都要求土壤湿润才能稳产高产。

一样而言，在作物营养生长盛期和受粉、受精期需水量较多，而在苗期和营养生长终止，生殖生长开始时期，能够适度水分亏损而不减产。

许多旱作物苗期维持较低土壤含水量，能够增进根系深扎，为充分利用土壤水奠定坚实的根基：

成熟期为了避免倒伏，维持较低土壤含水量是超级必要的。

这是开展节水浇灌的理论基础。

另外，节水浇灌具有投入低、生效快、适合我国国情的特点。

以冬麦为例，如冬前生长旺盛，分蘖已达到产量要求的成穗数，那么在春天返青的拔节前期不该灌水，以抑止无效分蘖，减少水分和养分的无效消耗。

中国农业科学院农田浇灌所在山西夏县的实验结果说明，冬小麦浇3水（127m3／亩）处置，亩产，浇5水（220m3/亩）处置，亩处置，仅低%，但节水93m3/亩，水分利用效率提高。

河北省的实验也说明了类似规律，过去小麦要灌水5～7次，实施节水浇灌以后，此刻仅灌2～3次，产量有增无减。

最近几年来许多地址水稻栽培实行“浅湿晒”的浇灌方式，或“操纵浇灌”方式，都达到高产省水成效，证明科学的节水浇灌制度是高效用水的基础。

　踊跃进展研究农业节水高新技术

节水农业的进展和效益的提高最终依托科学进步来实现，专门是高新技术，它代表了节水农业进展方向，是中国农业能够在21世纪跨入世界前列的重要支撑力之一。

它包括分子生物学技术、信息技术、精准农业技术、化学节水技术、新材料技术、自动化治理技术、浇灌新技术和低水耗高产农业的综合技术等以化学节水中黄腐酸（FA）为例，它是一种理想的抗旱剂，它以黄腐酸为要紧原料，并配以植物所需的30多种元素生产出的旱地龙，已经在全国推行1000多万亩，利用此产品可使作物增产10-15％，节水20-30%，投入产出比为1：

15，经济作物那么达1：

20以上。

依托科技进步，减少农田蒸发和作物奢侈蒸腾及增加产量，提高农业用水效率是咱们久远的奋斗目标。

4、终止语

提高农业用水效率是关系到21世纪中国人可否养活、养好16亿人口的重大问题，咱们必需站在战略和政治高度处置那个问题。

咱们的目标是利用农业4000亿立方米左右的水，生产出16亿人口所需要的富裕的餐桌食物，为了实现那个宏伟的目标，掀起一场提高农业用水效率的革命势在必行。