冯万玉+翟琇+赵举+赵沛义

水资源是重要的战略资源,它不仅关系到一个国家、一个地区的经济社会发展、生态安全,而且与民生息息相关。我国是一个水资源严重短缺的国家,全国淡水资源总量为28100亿m3,占全球水资源总量的6%,居世界第4位,但人均水资源量只有2300m3,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。我国每年农业灌溉用水约3600亿m3,水分生产效率平均1kg/m3,仅为发达国家的50%;农田有效灌溉面积只有9.5亿亩,超过10亿亩的旱耕地完全靠天吃饭。20世纪80年代以来,由于不合理的开发利用,水荒由局部逐渐蔓延至全国,形势越来越严峻,是我国农业和国民经济可持续发展的重要约束因素。

内蒙古是我国最严重的缺水省区之一。全区国土面积占全国的12.3%,而水资源总量仅为545.95亿m3,占全国水资源量的2.1%。在总量短缺的情况下,时空分布又很不平衡。东部的呼伦贝尔市、兴安盟两个盟市国土面积约占全区总面积的 26%,水资源量占全区的67%,通辽以西的十个盟市国土面积约占全区总面积的74%,水资源量只占全区的33%。由西向东150-450mm的降水量分布,70%以上集中在7-9三个月份,其余时间降水甚少。降水总量不足加上时空分布不平衡,使得原本就短缺的水资源的开发利用更加捉襟见肘,尤其是在近年来内蒙古经济社会快速发展,工业用水、生活用水、生态用水和农业用水矛盾日益突出的情况下,作为用水大户(占水资源利用约75%)的农业,如何合理配置水资源,通过节约用水提高水资源利用率,实现水资源的可持续利用,确实是我们面临的一个重要战略问题。

一、农业水资源开发利用现状分析

内蒙古地处干旱半干旱气候区,农业的发展很大程度上依赖于水资源的开发利用。自治区现有耕地1.07亿亩,人均占有耕地4.4亩,是全国平均数的3.2倍;全区有效灌溉面积4541万亩,仅占全区耕地总面积的42.44%,耕地亩均水量544.7m3/年,低于全国亩均水量的1/4。从近5年全区用水情况看,全区总用水量整体处于上升态势,从2009年的181.2亿m3增加到2013年的183.2 m3,增幅1.1%。而农业用水量逐年降低,从2009年的143.9亿m3下降到2013年的133.5亿m3,5年期间农业用水量减少10.4亿m3。农业用水量占总用水量的比例逐年减少,从2009年的79.4%减少到2013年的72.9%。虽然用水比例减少,但全区粮食生产到2014年实现了“十一连丰”,粮食产量位居全国第十位,农牧业已达到年产550亿斤粮食、1.2亿头只牲畜、110万吨肉、950万吨奶的生产能力,每年调出粮食200亿斤以上,是国家13个重要粮食主产省区和5个粮食净调出省区。取得这样的成就,除了好的支农惠农政策外,其中一个重要原因是水资源的有效开发利用。

二、农业水资源利用面临的问题

在水资源开发力度不断加大,有力支撑农业发展的同时,由于对农业水资源的管理不善,先进的农业节水技术和现代化的管理措施没有得到大面积的应用和推广,水资源利用也面临一些问题。

(一)农业需水量与实际供给量矛盾突出

从1988年开始,农业用水量开始超过全区用水量的一半,约占55%。从2000年开始,我区农业用水所占比重超过75%,一直居高不下,在全国七个农业用水比重超过75%的大省(自治区)中排位靠前。随着经济的迅速发展、人口的快速增长及人民生活水平的不断提高,工业及生活用水需求量逐年增加,污水排放量也日渐增长,在不同程度导致农业用水进一步被挤占,加剧了农业水资源问题的严重程度与解决的难度。

(二)农业水资源利用率低

在农业生产过程中水资源浪费现象较为严重,有些区域农业灌溉基本上采用漫灌的传统方法,节水设施不足,灌溉工程不配套,大部分灌溉渠道无防渗措施,水量损失严重,灌溉水的利用效率相对比较低,只有0.446。水资源的严重浪费和不合理的开采布局造成水资源的供需矛盾十分突出。

(三)地下水超采情况严重

多年以来,一些地区过度发展大型喷灌机,以大量开采深层承压水为主,局部形成了地下水超采区,造成地下水位严重下降。如阴山北麓发展的喷灌圈,地下水位由开采之初的40-50米,这几年下降到100多米,有的地方水位达到200米;通辽市的科左中旗地下水水位也由过去的40-50米,下降到现在的100米以下,形成了较大范围的地下水开采“大漏斗”。如果不控制对地下水的开采,势必会造成漏斗水位的持续下降,含水层将面临疏干的危险。同时,长时间过度开采,会引起地面沉降,导致地震、水质恶化、水源枯竭等环境地质灾害。

(四)农业水资源管理落后

由于缺乏科学合理的开采布局和调蓄,区域水资源开采布局不合理,开采程度不平衡,使得有限的地下水资源无法得到充分有效的开发利用,造成有些地区严重超采,而有些地区则尚未合理开发。同时,由于缺乏对农药、化肥施用的合理配套技术,现有的地表施肥施药技术构成了水资源的主要污染源之一。施肥可引起地表水富营养化、地下水硝酸盐污染、土壤重金属污染和土埂酸化等。目前,深层水质已有恶化趋势,浅层地下水水质状况令人堪忧,水质污染不断加大、加重。农业水资源管理亟待加强、改进、完善。

三、农业水资源合理利用对策

针对农业用水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等突出问题,以保障水资源与水生态系统良性循环、实现水资源可持续利用为目标,在整个农业区要强化高效利用天上水,严格控制开发地下水,节约利用地表水的水资源保护利用措施,最大化地发挥水资源对农业发展和生态建设的支撑功能。通过选择节水型作物,节水型品种的选育应用,水肥一体化节水技术、节水型耕作制度等,提高农业水资源的利用效率,在农业用水总量不增加且逐减的情况下,实现农业的可持续发展。

(一)高效利用天上水

内蒙古70%以上的耕地分布于干旱、半干旱的山丘区和黄土沟壑区,属于广种薄收、靠天吃饭的旱作农业。多年的研究和实践表明,在这些地区建设等高田、草业带、生态沟等农业配套工程,推广集雨节灌、保护性耕作、草田轮作等耕作制度,可以提高有限雨水利用效率,改善坡梁旱地生态环境,控制坡梁旱地水土流失,提高坡梁旱地单位面积产量和稳定解决干旱缺水山丘农牧区饮水困难,促进山丘农牧业产业结构调整,实现人口、资源、环境与经济可持续协调发展。

(二)合理利用地表水、控制开发地下水

1.兴修农田水利,充分利用可灌溉水源。要加大公共财政对农业水利的投入,在我区松花江流域、辽河流域、海滦河流域、黄河流域、内陆河流域,加强农田水利基础设施建设;开工建设一批重大水利项目,解决好已有水利工程年久失修、设备老化和工程效益低的问题;加快灌溉区续建配套与节水改造、灌排泵站更新改造,提高工程的防渗防漏和防洪防旱的能力。结合安全饮水工程、中小河流治理工程、生态清洁小流域建设项目,大力推行集中统一供水,统筹实施雨污分流,增强区域水资源环境承载能力。

2.严格控制开发地下水。要对全区的地下水资源进行详查和评价,制定保护和利用规划,严格按照生态环境与水资源平衡的规律开采利用,杜绝严重超采,禁采承压水。在农业生产中,采地下水必须按照渠系要配套、开采要适量、灌溉要定额的原则。

3.积极发展节水高效灌溉技术。发展高效节水农业已经成为自治区高效用水的成果经验,应进一步加大喷灌、滴灌、微灌、定额等高效节水灌溉技术的科技创新和普及推广力度。加强绿色农畜产品基地节水设施、节水灌溉工程、牧区灌溉饲草地和节水灌溉示范工程、引黄灌区滴灌节水等工程建设与支撑技术创新。根据10个全国节水重点旗县的经验,节水灌溉可以有效提高灌水利用率40%以上,是合理利用地下、地表水的先进技术,应采取政府投资、银行借贷、用户自筹和集体资助等多种途径,逐步扩大节水灌溉的面积。

(三)优化农业种植结构,提升农业用水效率

内蒙古东西跨度大,生态类型多样化,水资源地域分布很不均衡,因此不同区域要根据实际的水资源条件,通过农业用水总量控制来促进地区农牧业产业布局调整,逐步建立以水定农牧业经济规模、定农牧民人口上限、定农牧业产业方向的约束机制,这是提高水资源利用效率的根本出路。农业用水要根据不同作物的需水规律和特征以及当地气候条件和水资源情况,调整优化种植结构。逐步减少与雨热不同期的作物种植面积,增加雨热同季的作物种植。近些年来,全区小麦种植面积的减少,玉米种植面积的增加,既是市场选择的结果,也是自然选择尤其是水资源约束的结果。在缺水地区要严格限制高耗水农作物的大面积培植,不断扩大节水型农作物的种植面积,尽量减少耗水量大及经济效益低的农作物种植面积。

(四)大力开发和推广生物节水

随着水资源的短缺,单纯考虑利用增加灌水量来提高作物产量的做法越来越受限制,而且不可持续。因此要充分考虑如何一方面提高农业水利用率,另一方面提高作物水分转化生产率,来提高产量。过去育种往往重视作物抗旱性的提高,而忽略了高水分生产率作物的选育。以后要通过先进的生物技术手段,利用和开发生物体自身的生理和基因潜力,重点开展抗旱、高产、高质、高水分生产率农作物品种的培育,扩大生物性节水品种运用,从而加大节水作物种植面积,尽可能减少灌水次数和灌水用量,提高水分利用系数,在同等水供应条件下能够获得更多的农业产出,实现有限水资源的集中高效利用。

(五)大力发展节水农艺技术

农艺节水措施主要指通过覆盖保墒、耕作节水、水肥一体化等作业技术,最大限度发挥水资源的生产潜力。一是推广覆盖技术,可减少水分的无效蒸发,提高地温,保墒提墒。地膜覆盖一般可提高降水保蓄率20%-24%,农田冬闲期秸秆覆盖可减少土壤蒸发48%。二是改良耕作方法,合理的土壤耕作可以调节土壤物理性状、提高蓄水保墒能力10%以上。三是积极推行“水肥一体化”技术。“水肥一体化”技术是现代节水施肥技术,通过水肥一体化设施,根据作物需水需肥规律直接将水、肥及土壤用药直接送达作物的有效根部,利于作物吸收,由“浇地”改为“浇庄稼”,由“土壤施肥”改为“作物施肥”。这种技术的应用,不仅可以使灌溉水深层渗透,降低土壤蒸发率,防止了地表水土流失,提升农业抗旱减灾能力,同时防止了不合理施肥下,肥料淋溶、硝化等对土壤盐碱化和地下水富营养化的影响。大力发展水肥一体化技术,解决水资源瓶颈问题,对于提高粮食综合生产能力,保障国家粮食安全意义重大。

(六)强化农业水资源管理制度的实施

农业水资源严重短缺问题是我区长期面对的基本区情,必须实行最严格的水资源管理制度,强化各个用水环节的有效管理,高效落实工、农业及城市用水体制改革。

1.开展科学的农业水资源论证,确立农业水资源开发利用控制红线,制定与当地水资源条件和防洪抗旱要求相适应的农业水资源配置方案,坚持以水资源的高效利用和优化配置为根本目标,统筹考虑地表水、地下水、土壤水、雨水、灌溉回归水等多种水源的合理配置。

2.尽快建立有水可用、用水必管、浪费惩罚、节约奖励、高效用水的系统管理制度,保障农牧业经济的可持续发展。

3.重视田间水管理和农民的参与,加强灌区用水的信息管理,实现计划用水,合理调配水量,推行用水计量和节水激励制度,利用经济杠杆调节,促进灌溉管理向自动化发展。

4.建立水权制度,将节水灌溉方式和农业其他措施相结合,建设节水型现代化农业。

(七)科学布局粮食主产区

从我国粮食生产区域格局历史演进看,我国历史上长达几千年“南粮北运”的格局是符合自然条件和生态环境特点的,南方的光、热、水、气资源更宜于农业生产。改革开放以来,由于南方经济高速发展,南方粮食生产比较效益下降,农田水利建设比北方明显减缓,导致粮食增产在全国的贡献率大幅度减少。随着南方粮食增产速度的减缓和消费水平不断提高的逆向组合,导致了南方粮食总量不足,供求失衡,粮食流向格局逆转为“北粮南运”,即粮食增长的主要区域转移到北方,这种格局的急剧变化,使北方地区水土资源地域组合不相匹配的矛盾更加尖锐,缺水干旱问题更加严重,水资源匮乏问题成为难以逾越的障碍。如果未来粮食生产总量配置的格局不发生根本性的区域性转移,北方地区水资源短缺以及水资源利用效率没有明显改善,那幺在北方地区不断增加农作物产量和调出量,就意味着把原本就稀缺的北方水资源调到了水资源相对丰富的南方。从这个意义讲,“北粮南运”实质上是“北水南运”。这样的格局势必难以为继。因此,研究利用南方丰富的水资源,重振南方粮食生产,提高南方粮食自给能力,减轻北方农业用水压力,是我国区域水土资源配置的重大战略之一。

此外,国家要依据资源秉赋差异,对于高耗水农产品,要研究利用国际国内两个市场,进行长远规划安排。提倡出口高效益低耗水产品、进口本地没有足够水资源生产的粮食产品,通过贸易的形式缓解水资源短缺和粮食安全矛盾。

总之,要根据区域水资源承载能力,调整产业结构,推广节水技术,建立节水型社会,提高水资源利用效率和水分生产效率,建立水资源宏观调控与微观定额管理体系,推行用水计量和节水激励制度,利用经济杠杆调节,促进用水户用水观念的转变,最终实现农业水资源供需平衡与可持续利用,生态环境的良性循环,社会经济的可持续发展。

(作者单位:内蒙古自治区农牧业科学院)

责任编辑:康伟