農業用水狀況及保障對策論文
水是農業發展的命脈，是影響農業發展水平的重要因素，區域水資源量從整體上制約著地區農業發展規模和種植結構，且與其相關的水資源短缺、水土流失和水環境汙染等嚴重阻礙了我國農業實現可持續發展。淮河流域是我國重要的糧、棉、油產地和能源基地，然而面臨著農業用水危機，長期以來受乾旱災害的影響程度較大，屬於資源性嚴重缺水地區，同時，水資源的區域分佈不均、農業用水效率低和水環境逐漸惡化等問題也嚴重阻礙了流域內的農業發展，且隨著社會經濟的發展，這種阻礙作用將表現地越來越突出，不利於實現農業的可持續發展。本文在對淮河流域農業用水現狀分析的基礎上，探索了農業用水過程中存在的問題，並提出了相應的應對策略，以期為實現流域水資源的高效利用和農業的可持續發展提供一定的參考。
1淮河流域農業用水現狀
1.1流域農業發展現狀
淮河流域地處我國東部，位於長江與黃河之間，流域主要經過河南、安徽、江蘇和山東4個省，面積約為27萬km2。雖然流域土地面積僅佔全國的2.9%，但由於氣候溫和、日照豐富、無霜期長以及土地質量高等優越的自然條件，使得其耕地面積佔到了全國的10%以上。流域內的淮北平原、蘇北平原以及南四湖西北平原等平原地區，水熱條件較好，土地資源豐富，適合多種農作物的生長，種植的主要農作物包括小麥、水稻、玉米、花生、油菜、大豆和棉花等，是我國重要的農業生產基地。淮河流域農業生產在我國佔據著重要的地位，流域耕地面積僅佔全國總耕地面積的10.36%，糧食播種面積佔了14.56%，而糧食產量卻佔到了將近20%，其中小麥產量更是接近全國總產量的一半(參見表1)。近年來，淮河流域耕地面積變化不大，基本穩定在1250萬hm2左右，而糧食播種面積則相對變化較大，自1999年以來，呈現出先減後增的形態，其中1999—2003年播種面積逐年遞減，由1624.7萬hm2減為1439.9萬hm2，減幅相對較緩，年均遞減率為2.8%;2003年以後，流域糧食播種面積呈現出了較大的增長趨勢(2008年除外)，由1439.9萬hm2增長到1692.7萬hm2，年均增幅4.4%，在耕地面積基本維持不變的情況下，糧食播種面積的增長使得流域內糧食作物在農作物中所佔的比重進一步擴大。1999—2008年，淮河流域的糧食產量的變化也經歷了下降和增長兩個階段，第一階段為1999—2003年，呈下降趨勢，糧食總產量由8758萬t降為5852萬t，年均減幅8.30%;2003年以後，糧食總產量迅速回升，2008年的產量達到了10548萬t，年均增幅16.05%，這主要是受到全國糧價波動和國家退耕還林政策實施的影響(蔡建文，2005)。另外，透過表1我們可以看出，當流域糧食總產量發生變動時，無論是產量的增長還是下降，與全國糧食變動水平相比，其變動幅度都遠大於後者，這說明流域內農業的地位相對較重要，農業生產受相關政策和市場作用的影響較大。
1.2流域水資源稟賦現狀
降雨量是影響一個地區水資源稟賦的最主要因素。淮河流域多年平均降雨量為874.9mm，且降水的特點為年內集中分配、地區分佈不均。在降雨量的年內時空分佈方面，往往集中在汛期6—9月內，這幾個月的降水量決定了一年降水的豐、枯，最大月降水量以7月份出現的次數最多;在降雨量的地區分佈方面，呈現南部大於北部，同緯度山區大於平原，沿海大於內陸的規律。多年平均降水量的地區變動幅度為600～1600mm。其中南部大別山區達到1600mm，北部沿黃一帶為600mm，南北相差約2.7倍。一個地區的水資源總量主要由地表水和地下水兩部分組成。其中地表水資源量是指河流、湖泊等地表水體中由當地降水形成的、可以逐年更新的動態水量，即天然河川徑流量;地下水資源量是指由降水和地表水體入滲補給地下含水層的動態水量。多年來，淮河流域的平均地表徑流量為595.16億m3，地下水資源量為363.17億m3。
2009年流域水資源總量為710.92億m3(參見表2)，僅佔全國水資源總量的3.31%，而其糧食產量卻佔到了全國糧食產量的20%左右，另外，考慮到人口數量和耕地面積等因素，淮河流域人均水資源量和畝均水資源量分別處於全國十大水資源評價片中的第九和第八位，由此可見，淮河流域屬於資源性嚴重缺水地區，水資源不足導致的乾旱災害已成為制約流域內農業以致社會經濟發展的瓶頸。降雨量的不均勻造成了流域內不同行政區域水資源稟賦存在較大的差異，本文運用單位耕地水量指標(計算公式:農業用水量/耕地面積)來對流域內不同區域水資源的狀況進行比較(參見表3)，根據表3可以看出，流域內水資源最豐富的區域為江蘇，10多年來單位耕地水量的均值為4879.93m3/hm2，且近年來的單位耕地水量呈上漲的趨勢，其次為山東和安徽，河南的水資源最為匱乏，僅為1432.15m3/hm2，與其他地區相差較大。
1.3流域農業用水現狀
與其他糧食主產區一樣，農業是淮河流域的用水大戶，雖然流域水資源總量僅佔全國水資源總量的3.31%，但2009年流域農業用水量佔到了全國農業用水量的12.06%。1999—2009年期間，淮河流域年均農業用水量為335.41億m3，最大年農業用水量為397.46億m3(2001年)。農業用水比例的變動情況與農業用水量絕對量的變動基本一致(參見圖1)，2003年以前，流域農業用水比例相對穩定，一直維持在70%以上的水平。2003年的農業用水量和比例與以往相比有了較大幅度的下降，並在之後呈現出震動上漲的趨勢，由2003年的238.14億m3逐漸上漲到2009年的377.44億m3，農業用水比例也一直穩定在65%左右。由此可見，以2003年為分界點，之後的農業用水量和比例都低於以往的水平，且變化幅度較小，相對比較穩定，這可能是隨著社會經濟的發展，水資源逐漸轉向其他行業和部門以及農業生產水平提高的結果。以上對淮河流域農業用水的整體狀況進行了描述，由於流域涉及河南、安徽、江蘇和山東四個不同的行政區域，由於種植結構和水資源稟賦等原因，不同區域的農業用水情況又會存在共性差異，如江蘇和山東兩地，由於水田的種植面積較大，且區域內水資源相對比較豐富因而農業用水比例較高，2003年以後一直維持在70%左右;而河南和安徽由於水資源比較缺乏，且種植作物主要以旱地作物為主，同時期的農業用水比例則相對較低，大約在50%～60%之間徘徊(參見圖2)。
2淮河流域農業用水面臨的問題
2.1水資源總量匱乏，農業乾旱嚴重
根據以上分析我們可以看出，淮河流域作為我國主要的糧食生產基地之一，農田灌溉需水量較大，尤其是在淮北平原和蘇北平原這些具有較大灌區的區域，而淮河流域屬於資源性嚴重缺水地區，耕地面積佔全國的10%以上，水資源卻僅佔全國水資源量的3.31%，畝均水資源佔有量在全國十大水資源評價片中位於第八位，供需嚴重失衡，嚴重阻礙了農業的發展。另外，隨著時間的推移，農業用水比例較以往有了較大程度的降低，農業用水被其他部門擠佔，尤其是在乾旱的年份，水資源首先滿足的是生活用水和重要的工業部門用水，對於投入產出效益較低的農業往往供水不足，也就使得流域乾旱災害呈現出逐漸加重的趨勢(參見表4)。如在20世紀90年代，流域的旱災成災面積與建國初期相比增加了將近三倍，使得農業用水的缺口進一步擴大，這對於主要依靠灌溉來滿足農業發展的區域來說，影響無疑是致命的。
2.2農業用水效率低下，且空間差異較大
淮河流域雖然農業用水量比較大，但用水效率較低。有研究表明，流域灌溉水利用係數為0.5(王淩河等，2009)，就目前的灌溉水利用係數而言，與發達國家如以色列、美國、加拿大等相比，差距仍然很大，如發達國家的灌溉水利用係數達到0.7以上，而以色列灌溉水利用係數則已達到0.8～0.9。這主要是由於粗放的農業灌溉方式造成的，近年來雖然在流域內推廣了節水灌溉技術，但節水灌溉面積則相對較少，且節水技術的推廣速度極其緩慢，如2002—2008年間，節水灌溉面積的年均增長率僅僅在3%左右，到2008年為止，節水灌溉面積只佔到耕地面積的20.29%。由此可知，流域內灌溉方式大多采用漫灌、澆灌等粗放的方式，從而造成了水資源的大量浪費。淮河流域內農業用水效率的空間差異也比較明顯(參見表5)。從單位水資源糧食產量來看，缺水比較嚴重的河南的農業用水效率最高，多年平均單位水資源糧食產量為4.95kg/m3，其次為安徽和山東，分別為3.36kg/m3和2.59kg/m3，水資源最為豐富的江蘇的效率最低，僅為1.39kg/m3;單位水資源農業產值的情況類似，同樣是河南的效率最高，單位水資源農業產值達到了15.37元，山東和安徽排在第二和第三位，且兩者之間相差不大，江蘇省的效率依然最低，單位產值為4.45元。相對於河南而言，其他三省的`農業用水效率都有待提高，尤其是江蘇。江蘇農業用水效率較低的主要原因是位於流域內的蘇北平原屬於水窪地，農作物以耗水量較大的水稻為主，由於區域內水資源相對比較豐富，不具備資源的稀缺性，導致農戶節水意識較差，灌溉用水的輸水損失量也比較大。最後透過流域各行政區域農業用水效率的比較我們可以看出，淮河流域農業用水效率有很大的提高潛力。
2.3農田水利設施落後，嚴重影響糧食生產
糧食的穩產和農業水資源的高效利用離不開良好的農田水利設施，近年來，農田水利設施老化，抵抗自然災害能力差，嚴重影響了糧食生產。從流域內農田水利建設情況來看，近10年有效灌溉面積、旱澇保收面積和機電排灌面積幾乎沒有任何增長(圖3)，由圖3可以看出，1999—2008年之間，除了2006年反映農田水利建設的指標有所增長(主要原因在於該年的山東的統計資料中包括了山東半島的資料)以外，其他年份相關指標基本上停留在同一水平。由此可見流域內每年的水利投資和建設僅僅是對原來老化的設施進行維修，並沒有增加新的農田水利設施來擴大有效灌溉面積等。
3實現淮河流域農業用水可持續發展的保障對策
3.1發展雨水積蓄工程，緩解水資源緊張狀況
有學者曾經指出:雨水的有效利用將成為21世紀解決水資源問題的主要途徑(宋進喜等，2003)。國家水利部也針對農村水資源短缺問題於2001年釋出了《雨水積蓄工程技術規範》。淮河流域地勢西高東低，南北高、中間低，即三面環繞的都是山丘地，中間和下游為沖積平原區。另外流域的降雨空間分佈極不均勻，總體特徵為南部大於北部、山區大於平原。在山丘地區，農田水利設施極差，幾乎沒有大型的蓄水工程，且山丘地形坡度較大，地質疏鬆，自身蓄水能力弱，水土流失嚴重，這就造成了降水資源的大量浪費，成為本來就嚴重缺水的地區水資源狀況不能得到有效改善的主要原因之一。因此，建立蓄水工程，充分利用自然降水，一方面可以增加流域的可用水量，緩解水資源緊張的狀況，另一方面又可以防止水土流失的發生，減輕洪澇災害對地勢較低平原地區的危害程度。
3.2建設節水型農業，提高農業用水效率
根據以上分析，目前流域內大多數地區還是採用粗放的灌溉方式，水資源利用效率低下。水資源短缺成為農業可持續發展的主要制約因素，而傳統的水資源利用方式無法形成對農業可持續發展的支撐，因此，為了實現農業的可持續發展，必須大力推廣節水技術，建設節水型農業。筆者認為具體做法可以從以下幾個方面入手，首先，調整農作物種植結構，尤其是在缺水比較嚴重的地區，要儘可能的減少高耗水作物的種植比例。有研究表明，這樣不僅可以減少農業用水量(陳素英等，2006)，還會達到提高農業用水效率的效果(高明傑等，2008)。其次，改變農業用水方式，針對目前流域灌溉係數低的情況，應該從渠道防滲技術、田間灌溉技術等方面著手(王淩河等，2009)，推廣節水技術，減少水資源的浪費。最後，要透過建立水權制度等手段，增強農戶的節水意識。尤其是在水資源相對比較豐富的地區，如江蘇，水資源的利用效率遠遠落後於其他三省，除了其種植結構以外，一個重要的原因在於農戶缺乏節水意識。農戶作為農業用水的主體，他們的行為和意識對用水量起著關鍵的作用，而長期以來多數農戶並沒有形成良好的節水意識。因此，應該在流域內建立科學合理的水權制度，根據不同地區的水資源充足和短缺情況，在農戶的可承受範圍內，對農業用水進行合理的定價，增強農戶對水的商品意識，從而培養他們的節水意識。
3.3改善農田水利設施，促進糧食增產
流域的農田水利等基礎設施還有待改善，上述實證結果表明當前的農田水利設施的落後已成為阻礙流域糧食產量提高的主要因素之一，這也暴露出了流域農田水利設施的薄弱狀況。因此，相關部門應該根據流域實際情況，突出加強農田水利等薄弱環節的建設。首先，在水土資源條件具備的地區，建立新的灌區，增加有效灌溉面積。其次，加快推進小型農田水利重點縣建設，優先安排產糧大縣，加強灌區末級渠系建設和田間工程配套，從而促進旱澇保收標準農田建設。最後，因地制宜興建中小型水利設施，如在流域的山丘地區，支援小水窖、小水池、小塘壩、小泵站和小水渠等“五小水利”工程建設等。