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[国研专稿]发展节水农业 化解北方缺水矛盾——吉林省发展节水农业的若干思考

作者: 来源: 日期:2014-07-26 20:24:43 人气:
导读:导读: 内容摘要:中国是贫水国家,人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,中国北方人均水资源量不到南方平均水平的1/4,而粮食生产耗水是发达国家的2-3倍。水资源短缺已经成为制约…

 内容摘要:中国是贫水国家,人均水资源量仅为世界平均水平的1/4,中国北方人均水资源量不到南方平均水平的1/4,而粮食生产耗水是发达国家的2-3倍。水资源短缺已经成为制约中国北方经济社会发展的突出矛盾,协调水资源供求矛盾的关键在于节约占用水总量2/3以上的农业用水。本文以通过对吉林省的典型调查,回顾总结了北方节水农业发展历程,具体分析了节水农业的区域布局与类型,明确了发展节水农业的思路目标和途径。

关键词:节水农业,水资源,节水灌溉

一、北方缺水呼唤节水农业

据调查,目前全球水资源供求矛盾日渐突出,1/3的人口已经面临缺水问题,水资源短缺已经成为世界贫水国无法回避的挑战。?

中国属于贫水国家,人均水资源量2304m?3,仅为世界平均水平的1/4,仅为日本的1/2,与印度大体相当。有限的水资源分布又极不均匀,中国北方人均水资源占有率不到南方平均水平的1/4,缺水矛盾尤为尖锐。秦岭——淮河以北的15个北方省区人口占全国的42%GDP41.4%,工业增加值占41.9%,而其水资源总量仅占14.6%,人均水资源量只有768m3,而南方为3263m3,二者之比为14.25(参见表1)。自1970年代以来,缺水矛盾就在中国多个地区蔓延发展。北方部分流域已从周期性的水资源短缺转变成绝对性短缺,北方城市普遍供水不足,每年因缺水造成的经济损失达2300亿元。东北地区的松花江流域的水资源情况也不容乐观。松花江枯水季节偏枯,造成严重旱灾。水资源短缺已经成为制约中国北方经济社会发展的突出矛盾。?

我国农业用水效率低、比重大,我国粮食生产耗水量是发达国家的23倍。农业用水占总用水量的70%左右,但真正被有效利用的水只占灌溉水量的40%左右,多半损失在输水过程和漫灌之中,农业节水潜力极大。为了缓解北方缺水的矛盾,国家正在投入大量财力实施南水北调工程,以增加北方供水总量。就北方省区自身而言,则需要通过大力发展节水农业,有效降低低效率用水需求,改善水资源的供求关系。吉林是农业大省,农业是全省的用水大户,农业用水和节水的重点是灌溉。2005年全省用水总量为138.15亿m3,其中,农业灌溉用水量达88.04亿m3,占总用水量的63.7%。加快发展节水农业当属吉林省经济社会发展的题中之义。?

资料来源:根据世界银行《世界发展报告》(1998),第34-136页资料整理。

二、吉林省节水农业发展历程

吉林省是一个干旱缺水比较严重的省份。五十年代以来,全省旱田大范围发生春旱,频率约占50%以上,较严重的春旱发生频率为22%。尤其是西部地区,全年降水量少,春季降水只占全年的10%,蒸发量却是同期降水的3倍,春旱发生频率平均90%以上,几乎达到“十年十春旱”。?

随着世界性气候变暖,水资源匮乏的问题日益突出,不仅春旱严重,夏、伏旱及秋吊也经常发生。干旱缺水已成为制约全省农业和农村经济发展的主要因素。因此,在80年代初吉林省开始提出在干旱、半干旱区发展旱作农业,节约农业生产用水。重点是种植耐旱作物和耐旱品种,通过农艺措施蓄墒保墒,减少土壤水分蒸发和播种用水。受当时经济发展和科技水平制约,节水灌溉仅有简单少量的坐水种和地面软管(小白龙)输水灌溉,绝大多数有灌溉条件的旱田和水田均为传统的大水漫灌,节水效果不好。进入90年代中期,随着节水灌溉工程建设的起步和发展,全省节水农业步入了较快的发展阶段,节水灌溉设施从无到有,节水措施由传统型向现代化和适用性相结合型迈进,节水措施应用范围由干旱区拓展到半干旱区和雨养农业区,由旱田拓展到水田,由单一环节拓展到作物生育全程。随着以节水灌溉为主要标志的我省节水农业的快速发展,促进了全省,特别是西部干旱、半干旱区农业和农村经济的发展。特别是“十五”期间,在国家的支持下,全省节水灌溉工程共计完成投资29454万元,其中国家投入3186万元,地方财政扶持资金4486万元,农民自筹21782万元。完成节水灌溉工程面积206.2万亩,其中喷灌58.9万亩;滴灌(微喷)5.4万亩;管灌128.1万亩,渠道防渗13.8万亩。通过采取各种节水措施,每年全省农业节水量已达10亿m?3左右,取得了显著的经济、社会和生态效益?

()改善了农业生产条件,促进了种植结构调整和优化

结构调整一直是吉林省近年来种植业生产的主线。但是,在西部干旱、半干旱区由于受自然条件的限制,种植结构主要以粮食为主,调整的空间比较小。随着节水灌溉项目的实施,改善了农业生产环境,为种植结构进一步调整、优化创造了条件。全省节水项目区内种植结构已发生了根本性的改变,玉米等高耗水作物面积逐渐减少,烤烟、绿豆等低需水经济作物面积迅速提高。从2001-2003年看,区内玉米种植面积三年来分别占年播种面积的70%50%和不足30%,而其它经济作物和特色品种增加幅度较大,其中2003年烤烟3.8万亩,蓖麻2万亩,绿豆3万亩,芝麻1.5万亩,瓜菜2.7万亩,分别是2001年的1.5倍、1倍、2.5倍和1.2倍,促进了效益型农业结构的形成。?

(二)提高了抗御灾害的能力,促进了农民增收

节水农业的发展,提高了农业生产的抗灾能力。从白城市看,采取节水灌溉措施前,遇到大旱年份,粮食产量大幅度减产,全市年最低产量只有13亿公斤。在开展大规模的节水灌溉工程建设以后,节水工程发挥了巨大效益,粮食产量稳定在20亿公斤左右,每年挽回农业经济损失5亿-6亿元。同时,由于节水灌溉是根据作物不同生长期需要进行适时、适量的科学灌溉,提高了作物的产量和农产品质量。据调查,喷灌比常规漫灌增产20%左右,粮食品质等级可提高12等,进而促进了增收。节水工程不仅稳定了粮食生产,提高了粮食品质,也改变了农民仅靠种粮的收入结构。通过调整种植结构,生产市场需要的高效经济作物,进一步拓宽了农民增收的途径。

(三)促进了水资源优化配置,为农业的可持续发展奠定了基础

发展节水农业,进一步优化了水资源配置,全省农业用水的利用率普遍提高20%以上。与漫灌相比,管道输水灌溉可节水20%-30%,喷灌可节水50%,微(滴)灌可节水70%。其中采用喷灌后,每公顷灌溉定额水由4000m3降到2000m?3以下,仅此一项就可以实现年节水4亿m?3左右。不仅有效的扩大了农业灌溉面积,也为工业发展和解决人畜饮用水提供了可观的水源保证,也使风蚀现象和大水漫灌现象得到有效控制,遏制了土壤的沙化和盐碱化,保护了生态环境,促进了农业可持续发展。

(四)促进了传统农业向现代农业的转变

节水农业的不断发展,首先促进了粗放经营向精细管理转变。由于有了节水灌溉设施,使精少量播种、按作物需水规律进行灌溉、通过灌溉系统施肥、施药等许多先进的农业生产技术得到应用,从而推进了耕种技术和田间管理的变革。其次是促进了机械化水平的提高。喷灌等先进设备和灌溉技术的应用,带动了播种、中耕等农业机具的配套应用,提升了农业机械化的整体水平。第三是促进了耕作制度的改革。如西部地区由过去只种一茬作物到广泛应用套、复种技术等。?

目前,吉林省节水农业虽然取得了一定成效,但仍处于起步阶段,发展的规模和水平还远不能适应新形势下发展效益农业和可持续农业的需要,存在的困难和问题也比较突出:资金投入不足,影响节水工程设施建设进度;管理制度不完善,影响节水设备效益充分发挥;工程作用没有充分发挥,经济效益提高不显著;推进节水农业发展的政策措施有待完善,制约着节水农业发展;农民对节水农业认识不足,缺乏水危机感。此外,由于过去没有把作物的抗旱性作为育种的第一目标,对抗旱品种的研究和选育扶持不够,缺少高效益的抗旱品种和作物;大型农机具不适应节水农业发展需要,急需更新与配套,特别是深松、深翻的牵引力不够、机具不配套等问题也比较突出。

三、吉林省发展节水农业的基本思路与任务

(一)基本思路

根据吉林省的实际情况,借鉴世界上发达国家的相应作法和国内先进省份的成熟经验,今后一个时期,吉林省发展农业节水的基本思路应是:立足吉林省农业生产特点,注重综合配套。坚持旱作农业与灌溉农业相结合,科学用水与先进技术相结合,抗旱品种与配套措施相结合,高新技术与常规技术相结合,有机农业与无机农业相结合,农业机械与农艺措施相结合的原则,科学合理利用地表水、地下水,充分利用雨水,大力发展集雨工程,最大限度地提高水资源利用率。其中在吉林西部地区重点是加强水利工程建设,开发工程节水措施;中部地区重点是培肥地力,以发展雨养农业为主,研发农艺节水措施;东部地区重点是减少水土流失,涵养水源,推进节水农业的全面发展。

(二)主要任务

首先是培育和筛选出一系列的玉米、水稻、大豆等主要农作物抗旱、耐旱主推当家品种,在旱区形成抗旱、优质、高产稳产的品种结构。其次是加大节水灌溉工程建设力度。大力推广普及渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌、温棚滴灌、水稻控制灌溉及坐水种、抗旱保水、科学管理等实用节水技术,逐步实现灌溉节水化、科学化。其三是秸杆还田、保护性耕作技术设施的开发。全省深翻、深松、机械播种、苗带重镇压等保蓄墒作业面积达80%以上;每亩增施有机肥3m?3以上;玉米、高梁、谷子全部实现根茬粉碎还田。其四是抗旱化控技术的开发与利用。新型抗旱剂、保水剂等化控保水、节水技术推广面积达到80%以上。其五是抗旱施肥品种与结构的调整,开发利用作物专用肥和商品有机肥。其六是大力推广应用土壤墒情速测技术,推进土壤墒情监测网与应用3S技术预警系统的建设进程。?

四、吉林省发展节水农业的区域布局与类型

(一)总体布局与方向

按照吉林省自然资源状况、各地的社会经济条件以及节水农业发展的基本要求,本着统筹考虑,突出重点,协调发展的原则,将全省划分为三个大的节水农业发展区域。

1.西部节水农业区。包括白城、松原和四平一部分,这里干旱少雨,干旱是一种常态,农业缺水是主要矛盾。因此,该区要加大节水农业发展力度,采取行政、法律、工程、科技、经济和管理等多种手段,推广各种节水灌溉措施,推进该区节水灌溉的发展,是全省节水灌溉发展的重点区。

2.中部节水农业区。包括长春、吉林、辽源和四平一部分,这里有季节性干旱发生和个别缺水年份出现。因此,在该区除重点区域或经济作物区要建设一些必要的节水灌溉工程外,主要应采取抗旱坐水种等节水灌溉措施,作为雨养农业的必要补充。同时,在水资源相对贫乏的地方推广应用微灌节水技术,提高产出效益。?

3.东部节水农业区。包括通化、延边、白山,这里年降雨量比较丰沛,是典型的雨养农业区。节水灌溉主要是在保护地或高效经济作物上推广应用微灌技术,以创造高经济效益为目的。?

(二)区域类型与发展重点

从吉林省地貌形态和环境特征看,全省发展节水农业的重点区域是旱作农业区,主要集中在中、西部松辽、松嫩平原粮食主产区,耕地面积近320万公顷,占全省作物播种面积的80%。按照因地制宜、发展节水农业、促进农业可持续发展的原则,根据建国以来全省气象资料分析,依据日照情况、降水情况、旱情发生时间和频率、干燥度与湿润系数、土壤肥力等指标,将全省旱区划分为两个类型四个区:?

1.干旱类型重旱Ⅰ区。此区包括洮南、洮北、镇赉、通榆4个县(市、区)。本区属于洮儿河冲击平原,耕地面积近45万公顷。其中,旱田面积42万公顷,水田面积近3万公顷。旱田土壤多为风沙土和盐碱土,日照充足,年日照时数2900-2970小时,风沙大,年降水量不足400毫米,且70%集中于夏季,干燥度为1.3-1.5,湿润系数小于0.7;春季降水只占10%左右,春旱频率在90%以上,夏旱频率在70%,干旱机率非常高。此区重点应加强水利工程建设,积极发展工程节水措施。?

2.半干旱类型干旱Ⅱ区。此区包括大安、宁江、乾安、前郭、长岭、双辽6个县(市、区)。本区位于松嫩平原和松辽平原过渡地带,耕地面积为72万公顷左右。其中,旱田面积近67万公顷,水田面积5万公顷左右。本区日照比较充足,年日照2770-3000小时;风沙较大,降水量400-460毫米,70%集中在夏季,干燥度为1.1-1.4,湿润指数小于0.7;春季干旱较严重,春旱频率为70%-90%,夏旱频率在56%-70%,且易出现不同程度的伏旱和秋吊。此区重点应以水利工程为主,积极推进农艺、生物、工程节水措施的组装配套。?

3.半湿润类型雨养农业Ⅰ区。此区范围包括德惠、农安和扶余3个县(市)。耕地面积近73万公顷。其中,旱田68万公顷,水田近5万公顷。本区年日照时数为2610-2780小时,春季多大风,春墒较差,春旱频率在50%-60%;年降水量在500-530毫米,干燥度1.0-1.1,湿润系数为0.7-0.8,夏旱频率为35%-40%,经常出现春旱、伏旱和秋吊。本区土壤肥力较高,除利用好地表水和地下水外,重点应积极发展雨养农业技术。?

4.半湿润类型雨养农业Ⅱ区。此区范围包括梨树、公主岭、伊通、榆树、九台、双阳区、永吉、东辽、东丰9个县(市、区)。耕地面积近130万公顷。其中,旱田115万公顷左右,水田15万公顷。本区年日照时数为2400-2690小时;春季大风较多,易出现不同程度的春旱;年降水量在500-670毫米,雨热同期,干燥度为0.8-1.0,湿润指数在0.8-1.0之间,春旱频率在45%-50%,夏旱频率在35%-40%;土壤肥力在高、中级和中、高级之间,地表水在满足城市用水和重点工业用水外,农业用水比较紧张,加之地下水不丰富,旱田多不具备灌溉条件,近年来干旱频率和干旱对农业的影响逐渐加大。此区应重点开发培肥地力、提高土壤保墒能力的节水途径。?

五、吉林省发展节水农业的目标与途径

(一)目标

根据吉林省农业生产区域的自然条件特点、农业生产方式和农村经济发展现状,把农艺、生物、工程等各种旱作技术进行组装配套,形成各具特色的旱作技术模式,同时建立和完善旱情监测预警系统、专家咨询决策系统、抗旱减灾保障系统和旱作管理信息系统。通过发展节水农业,合理调配各区域、产业以及农田内部水资源和水的时空分布,合理安排区域内农、林、牧、副等产业布局和种植业结构,最大限度地提高水资源利用率,使灌溉水利用系数提高7个百分点,达到87%。重点是推进“三化一加快”,在自流灌区和大中型提灌区达到常规节水化,小提灌和井灌区实现管道或U型渠输水化,设施农业微灌化,旱作农业区加快集雨节灌的发展步伐,实现农业生产高产、优质、高效、可持续发展的目标。?

(二)途径

1.创新节水农业技术体系。节水农业涉及农田工程与培肥、农艺与农机、集雨与抗旱、农作与气象、设施与服务、资金管理与人员组织等多学科,要针对吉林省农业生产一家一户经营、规模小、地块零碎、农业发展不均衡、经济发展欠发达、地域广阔、农民掌握科技的整体素质不高等基本省情,建立适合我省省情的节水农业技术体系,并普及推广。?

1)推广普及旱田节水农艺措施。一是推广“玉米宽窄行交替休闲种植”方法。这一耕作法是隔年深松、苗带轮换、交替休闲,便于秸秆还田、培肥地力、改善土壤理化性状,提高自然降水利用效率。要在试验示范的基础上,在有条件的地方逐步推广应用。二是推广生物抗旱技术。推广抗旱、耐旱品种,扩大高梁、谷子、绿豆、花生等抗旱、耐旱作物种植比例。三是推广耕作抗旱技术。大力推广旱田蓄墒、保墒、增墒技术,机械深翻地,机灭茬、耙耢整地,早春顶浆打垅,机械抢墒播种,苗期机械深松,苗带重镇压等耕作抗旱技术。四是推广节水灌溉技术。加强抗旱坐水种,旱田喷灌等。同时,努力扩大保护地滴灌和微灌面积。五是推广化控抗旱技术。玉米、大豆全部实行种子包衣,扩大新型抗旱剂、保水剂的使用面积,不断提高抗旱能力。?

2)推广普及水田节水农艺措施。一是采取机械节水措施。因地制宜推广免耕轻耙、旋耕整地、旱整地等节水技术。在缺水的冲积土、冷浆水稻土田块采用免耕轻耙,秧苗扎根深,根系活力强,活秆成熟,成熟度好,可节省泡田水60%左右。二是采取农艺节水措施。选用耐旱品种,实行早、中、晚熟品种搭配,避免泡田和插秧期争水;全部采取旱育苗和简塑盘钵育苗,控制播种量,稀播育壮苗;改大水漫灌为“浅-湿-干”间歇灌溉方法,可节约用水30%以上。三是采取工程节水措施。加强和完善灌溉工程设施,有条件的地方要用水泥等防渗材料对干、支渠进行衬砌,利用旧塑料薄膜铺垫田间斗渠、毛渠,最大限度地减少水资源在灌溉过程中的渗漏和流失。四是采取化控节水措施。使用保水剂和抗旱剂,插秧前做蘸根处理,增强水稻的抗旱性。?

2.加快农业节水工程建设。全省农作区在继续推广各种节水灌溉技术的基础上,在旱田上以管道喷灌、管道输水灌溉为主,并引进、试验、示范膜下滴灌技术。在果树、保护地以及高效经济作物上推广应用微(滴)灌技术,并逐渐提高自动化程度,实施智能灌溉。在工程建设方面,要有计划地新打机电井,并配套节水灌溉设备或建设节水灌溉工程,建设节水灌溉示范区。?

3.完善节水农业运行机制。在节水灌溉管理方面,要制定出台全省节水灌溉条例,划定节水灌溉重点发展区域,强化影响节水灌溉发展的管理方面的因素。配合节水型社会建设,完善发展节水农业的行政、法律、科技、经济各种手段,为总量控制和定额管理提供条件。节水灌溉运行机制要贴近生产实践,为生产实践服务。同时要进一步完善集约经营管理制度,充分发挥节水灌溉工程效益。要加强对工程项目区的农民群众的技术培训工作,使之能熟练掌握先进的设备和科学的灌水技术。要进一步完善和落实大型节水灌溉设备的使用与管理方式,提高工程设备的利用率,充分发挥投资效益。要搞好种植结构调整,科学引导农户统一种植作物和经营方式,发挥先进灌溉技术所产生的经济效益优势。?

4.完善节水农业发展的保障体系。加强领导,搞好宏观调控。各级政府要把节水农业纳入到农村经济工作的重要日程,将其作为建立国家粮食安全生产基地、确保粮食生产能力、增强农民收入的重要措施来抓,确保节水农业的顺利发展。一是完善发展节水农业的信息系统。逐步建立健全抗旱预警系统、专家咨询系统、机艺结合技术运用和储备系统、旱作农业和节水技术计算机数据库。在抗旱工程建设上,加大对节水农业的投入。二是推进农业机械化与节水农业的有机结合。推进节水农业示范区与农机化示范区相结合,尽快提升旱区农业机械化的整体水平。要加强对大型农机具的更新与配套,使农机具适应节水农业发展的要求,切实做到农机、农艺相互促进,共同提高。三是加大政策扶持力度。各级政府要在节水农业新技术示范推广、节水农业示范区建立、抗旱品种研育和开发、鼓励农民节约农田用水等方面,给予政策支持,创造良好的政策环境。?

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