时间: 2024-10-22 23:50:12 | 作者: 水利信息化
我国农业水效指标与国际领先水平仍然有很大的差距,全国灌溉水利用系数为0.576,粮田单方灌溉水生产力为1.80kg,旱地降水利用率为63%,而国际领先水平分别在0.7~0.8之间、2.0kg以上和80%以上。预计到2035年,全国粮食产量须达到9.4亿t,若粮食自给率达到85%,还需增产1.0亿t。按照当前节水水平和灌溉地生产粮食占比预测,灌溉需水量约4300亿m3,农业缺水超过500亿m3,农业水安全问题十分突出,仍是国家新一轮千亿斤粮食产能提升行动、“力争到2035年左右把15.46亿亩永久基本农田全部建成高标准农田”、“盐碱地综合改造利用”和北方水资源紧缺区农业可持续发展的短板,亟须通过制度创新和科学技术创新双轮驱动加以解决。目前面临的主体问题和挑战有:
1 缺乏农业节水相关基础数据的长期监测和科学合理的节水评价指标体系,难以进行农业用水总量和用水效率考核以及节水成效评价
目前,还缺乏对不同用水户和区域农业用水以及灌溉面积、地下水水位等相关基础数据的长期监测与积累。采用的灌溉水利用系数、节灌面积比和亩均灌溉用水量等指标,没有最大限度地考虑不一样的区域降水、土壤、作物等真实的情况以及节水改造后地下水和生态环境的变化,不便于区域间节水程度和效果的比较与全面评价,即使是纳入国民经济与社会持续健康发展刚性约束指标的灌溉水利用系数的测算方法也不够科学,长系列基础数据支撑不充分,满足不了农业节水评价的需求。灌溉的目的是为了创造良好的土壤环境,满足作物正常生长和高产需要,对于土壤盐碱化区域,灌溉不仅要满足作物正常的耗水需求,还要满足根区土壤冲洗压盐水量的需要,与土壤类型、盐碱化程度、种植作物种类和地下水埋深等有关;高产稻田也需要有适宜的渗漏量,以满足调节根区通气状况、调节土壤氧化还原电位、淋洗有毒物质的需要,与土壤类型、水稻品种和生育阶段有关。目前全国灌溉水利用系数测算中采用的“首尾测算法”,没考虑为作物根系生长创造良好土壤环境所必需的冲洗压盐水量和稻田必需的适宜渗漏量,导致在土壤盐碱化地区和以水稻种植为主的地区测算的灌溉水利用系数偏低,不便与别的地方比较,甚至会引发一些盐碱化严重的区域盲目提高节水改造标准,追求高灌溉水利用系数,影响区域土壤和地下水环境及作物产量。节灌面积比没考虑相同节灌面积上节水技术类型和技术水平的差异,亩均灌溉用水量没考虑不一样的区域间年均降水量差异的影响,不便进行区域间的比较。
2 “四水四定”落实不到位,农业节水和农业适水发展相脱节,有些水资源紧缺地区节水改造的灌区不考虑水资源承载力而盲目扩大灌溉面积,持续呈现农业用水总量缺乏控制、地下水水位不断下降的态势
有些灌区投巨资进行节水改造后,不考虑水资源承载力,盲目扩大灌溉面积和农业引用水量,农业耗用水量缺乏控制,大量挤占生态用水,地下水水位继续下降,其实这是没有把农业节水和农业适水发展统一考虑的表现。例如,华北平原农业节水技术已研究推广30多年,并没改变地下水资源恶化的现状,根本原因是种植制度一直向高耗水结构发展。西北内陆干旱区投入大量资金进行灌区续建配套节水改造和发展膜下滴灌,2008—2022年,虽然单位面积的灌溉用水定额下降,但灌溉面积却从1.180亿亩增加到1.378亿亩以上,仅2008—2018年,农业净耗水量就从387亿m3增加到493亿m3,导致区域地下水水位不断下降。GRACE卫星遥感数据表明,21世纪以来该区域陆地水储量呈显著下降趋势。同时,观测井资料显示,2008—2020年新疆南部阿瓦提县观测井地下水水位平均下降1.58m,其中丰收三场观测井地下水水位下降5.42m;北部鄯善县吐峪沟乡2013—2020年地下水水位下降14.05m。甘肃河西走廊石羊河流域重点治理工程2007年启动后,虽然单位面积配水定额大幅度下降,灌溉水利用系数和灌溉水生产力提升,但除下游青土湖区因人工回补地下水水位小幅度上升外,流域地下水水位下降速度由每年0.205m增大至2020年的0.332m,其最终的原因是2012年节水改造工程完成后,流域作物播种面积和灌溉面积应压减未压减,反而不断扩张,农业净耗水量增大所致。内蒙古河套灌区在节水改造后,引黄水量不断减少,灌溉面积却增加了近300万亩,特别是2015年以来增加了120万亩,达到1154万亩,节水改造后盲目扩大灌溉面积,导致湖泊湿地面积从2000年的4.65万亩减少到2023年的2.80万亩,湖泊数量年均减少2.78个,部分天然林草地退化,无疑对生态环境造成了严重影响。
3 灌区续建配套节水改造和高标准农田建设缺乏有效衔接,小型农田水利工程管理不到位,灌溉渠道“最后一公里”不通畅,田间节水灌溉工程建设对接农户需求不够,高效节水灌溉与农艺技术配套不紧密,影响节水工程效益正常发挥
由于灌区续建配套节水改造属于水利部门管理,而高标准农田建设属于农业农村部门管理,两者之间缺乏有效衔接,特别是市、县两级表现更突出。国家投入重资,通过土地流转、土地整理、土地调整等措施,使得农田形状规整、农田规模形成,但在此过程中,为追求面积大、规模化,没有有效衔接周围渠道的真实的情况,甚至会出现了田面高于田间渠道的状况。高标准农田和田间节水工程建设对接农户需求不够,建设的高效节水灌溉工程缺乏与不同作物耕作种植和需水特点、土地经营方式等的协调,常常会出现节水灌溉工程建设不能够满足农田节水灌溉需求,导致一些工程流于形式,尤其在干旱时期,易引起大面积农田难以灌溉而减产。
一些灌区虽然投巨资进行高标准农田信息化、灌区节水改造信息化建设,但大多处于深度业务应用不足的状态,造成资金浪费;而需要大量投资的骨干灌排渠系标准低,诸多中小型灌区的末级渠系还不完善,小型农田水利工程管理缺位,“最后一公里”不通畅,仍然达不到“旱能灌、涝能排”的基础要求。大部分中小型灌区管理人员老龄化突出,专业方面技术人员占比低,管理模式落后,使得我国人均灌区管理面积只有发达国家的1/10左右,管理效率低下,难以利用现代信息技术方法实现“从严从细管好水资源,精打细算用好水资源,优化配置节约水资源”。
高效节水灌溉与农艺技术配套不紧密,影响其推广应用。例如,我国从20世纪70年代末就开始大力推广滴灌节水技术,但由于没与农艺技术结合,不能在节水的同时实现增产增效,推广应用很艰难。而从20世纪90年代末开始,膜下滴灌与水肥一体化以及密植技术相结合,实现了节水增产增效,推广应用面积迅速增长。甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站研究的甘肃河西走廊制种玉米膜下滴灌水肥一体化技术模式,滴灌带长度为60~65m,滴头流量3.0L/h,灌水间隔10d,苗期轻度亏水,全生育期每亩灌水140m3,种植密度由传统的每亩5000株增加到每亩7500~8000株,每亩施纯氮10kg,其中40%作为底肥基施,60%追施,每亩可节水129m3、节氮7.3kg,产量提高30%以上,水分利用效率提高76%。因为这种模式不仅节水,而且节肥、省工、省力、增产、增效,所以农户才有应用的积极性。目前,还缺乏适合不一样的区域、不同土壤、不同作物的高效节水灌溉和农艺技术有机融合的规范化、标准化技术体系,特别是为农户提供“套餐式”服务的高效节水综合技术集成模式。
4 农业水价综合改革不到位,农民自觉节水的内在动力不足,社会资本参与节水灌溉工程建设与运行管理的积极性不高,节水灌溉工程设施可持续运行的机制和政策供给不足
农业水价杠杆对促进节水的作用未得到一定效果发挥,不仅造成农业用水方式粗放,而且难以保障节水灌溉工程设施建设和良性运行。目前,农业水价综合改革面临着一些困难与瓶颈,一是由于农业产业特别是粮食生产比较效益低,农户用水交易意识不足,地方政府调整农业灌溉水价的主动性和积极性不高;二是部分地区节水奖补政策落实不到位,奖补资金落实和筹集比较难,特别是欠发达地区精准补贴“等米下锅”现象普遍,价格调整相对滞后;三是缺少足够用水计量设施,农业水权分配和交易难,特别是水的交易落实难度较大;四是没有建立巩固农业水价综合改革成果的长效机制。目前,大中型灌区农业灌溉平均执行水价仅占运行成本水价的50%左右,农业水费实收率不足70%。农业节水技术应用主体是农民,由于灌溉水价低,大田作物节水仅减少少量水费成本,经济效益有限,而在实际生产中又没有体现出多节水多补偿、多奖励,所以农民缺乏自觉节水的内在动力。
除了城镇生活和工业供水以及高的附加价值作物占比高的灌区,参与以粮食生产为主的灌区节水灌溉工程建设和运行管理获利较少,社会资本参与积极性不高。此外,还缺乏节水灌溉工程设施建设和可持续运行的机制与政策。
5 科技支撑农业节水高水平发展的能力不够,节水产业发展不完善,产学研用结合不紧密,缺乏适合不一样的区域和不同作物的智慧化、成套化、定量化、模式化、标准化节水综合技术模式
目前,我国农业节水整体创造新兴事物的能力不足,国家计划的重大科学技术项目较少,而且缺乏与不一样的区域需解决实际问题的有效对接,缺乏重大公共科研与示范平台,多单位协同的联合攻关不够,区域性长期科学定位试验研究缺乏,科技成果转化率低。节水产业发展不完善,产学研用结合不紧密,企业高端产品不足,大多为一些中低端产品;智能制造水平低;产品系列化不足,真正具有完全自主知识产权的核心产品少;产能远大于市场需求,市场之间的竞争加剧,竞争规范化亟待提高;产品标准化及标准的应用有待提升。高效节水科技推广与服务体系不够完善,导致高效节水灌溉工程建成后没有专业化技术服务机构给用户更好的提供技术指导,可持续性差,节水效果大打折扣;区域农业节水技术模式的落地性需提升,产品、技术、农艺、农机适配性不强,实用化技术不足,亟待构建适合不一样的区域不同作物的智慧化、成套化、定量化、模式化、标准化节水综合技术模式,形成区域粮食与其他农产品生产和水资源短缺矛盾的综合解决方案。
康绍忠.中国农业节水十年:成就、挑战及对策[J].中国水利,2024(10):1-9.返回搜狐,查看更加多