淺談提高農業用水效率

郎小云，王迎新，劉愛霞，陳愛華

(山東省陽谷縣水務局，山東 陽谷 252300)

中國是一個擁有13億人口的大國，水資源總量為26 000億m3，人均占有量2 000 m3僅為世界平均數的1/4，而我國的農業用水量占總用水量的75%，農業用水仍存在灌溉粗放、效率不高、浪費嚴重的現象。當前我國灌溉用水的利用系數只有 0.3～0.4，與發達國家 0.7～0.9相比，相差0.4～0.5農作物水分生產率平均1kg/m3左右，與以色列2.32 kg/m3相比，相差一倍以上。所以說我國的節水潛力巨大。

1 提高農業節水效率的必要性

1.1 解決16億人口糧食安全

據預測，在2030年左右，我國人口將達到16億高峰，屆時，需要糧食增長到6.4～7.2億 t。為了滿足這種糧食需求，灌溉面積需要發展到9.0億畝，此時，用水量將從目前的4 000億m3增長到6 650億m3。從目前我國水資源供需狀況來看，如此大量的農業水資源供給是不可能的，必須通過節水來實現。據估算，如果科學地發展節水農業，到2030年我國灌溉水的利用系數可以達到0.65，水分生產率達到1.5 kg/m3以上，加上10多億畝旱地農業增產的潛力，可以基本滿足我國未來糧食的安全。

1.2 生態環境

目前，我國的生態環境從整體上來看，還處于不斷惡化階段，因河流斷流而帶來的生態環境問題引人注目。黃河是我們的母親河，由于多年不斷的斷流，有人將之戲稱為“干娘河”。其中最主要的根本性戰略措施是農業節水，提高農業用水效率。目前黃河流域農業用水占總用水量的92%，大約有4/5灌溉水量是大水漫灌，節水灌溉面積僅2276萬畝，僅占總灌溉面積的20%。另外，西北干旱、半干旱地區降水少，生態環境脆弱，首先應滿足生態用水，當前尚未遵循這一原則，農業用水浪費，過量開荒超載放牧造成沙化面積不斷擴大，沙塵暴增加，需要大面積退耕還林還草，耕地減少需要提高單產，因此，只有不斷提高農業用水效率才能有效地解決生態環境用水問題。

1.3 工農業發展

通過對我國1949～2007年不同部門水資源使用情況的統計整理可知(表1)，從1949～2007年，我國農業、工業和生活供水總量逐步增加，從1949年的1031億 m3增長到2007年的5 819億 m3，增加了 5.6倍。而農業用水量自1993年之后所占比重開始下降，總量趨穩，工業和生活用水卻逐年增加。由表中可知，農業用水比重，1949年為97%，到2007年該比例下降到61.9%;與此同時，工業和生活用水比重分別由2.3%和0.6%上升到24.1%和12.2%。由此可見，農業水資源的短缺不僅問題嚴重，而且供求矛盾也將日益突出，農業用水很難得到保證。所以發展節水農業勢在必行。

資料來源:1949～1993年數據來源于楊恩晉、邵立召，(1998年);2000～2003年數據根據于中華人民共和國國家統計局(2003年)統計數據整理;2004～2007年數據根據中華人民共和國國家統計局(2007年)統計數據整整。

2 提高農業用水效率的措施

2.1 節水技術是一套綜合措施

提高農業用水效率充分利用當地水資源，包括地表水、地下水、土壤水和劣質水資源化，在此基礎上引水、調水。在工程措施方面，前兩年給人以誤導，以為節水農業就是噴灌滴灌?，F在國家將節水的重點，放在以節水為中心的大中型灌區改造上，但有的灌區把渠道防滲視為節水的唯一措施，各級渠道防滲到底，不但投資巨大，水的有效利用系數不高。如7級渠道水的利用系數達到0.9也不過只為0.48，若為0.95也就是0.7。大中型灌區改造應以骨干渠道防滲、井渠結合，渠系配套和平整土地為節水灌溉的基礎，再加上灌溉技術的改進，提高水的利用率。

表1 我國1949～2007處不同部門用水量表

2.2 節水灌溉工程應注意加強與農藝節水技術相配套

灌溉用水50% 消耗在田間，如何做好田間節水、抑制土壤蒸發、提高作物水分利用效率，是節水農業很重要的一方面，農藝節水技術主要包括選用節水高產型品種、深耕蓄水和覆蓋技術、增施有機肥和作物高產節水的化學調控技術等。

1)選用節水高產型品種

節水高產型作物是指具有節水、抗逆、高產、高水分利用率的作物品種，在生長過程中具有抗寒抗旱抗病抗倒伏的特點，從而達到作物穩產高產。

2)深耕蓄水和覆蓋技術

一般耕地深度為10～15 cm，耕層以下是堅實的犁耕層，限制了土壤蓄水能力。深耕地是利用機耕或蓄水套耕法，分期分層逐年加深耕層或推廣深松犁，深松深度達到40 cm以上，打破了犁底層，加深了耕層疏松土壤厚度，增加了土壤蓄水容量。深耕地中作物根系可深入到1.5 m以下，增強了作物吸水抗旱能力，作物增產幅度達20% ～50%，土壤蓄水增加20%。

地膜或秸稈覆蓋可阻斷土壤水分的垂直增發，減少地表增發近80%，減少了降雨徑流，提高耕層供水量。據有關實驗，沙壤土和中壤質土連續覆蓋后，土壤有機質由0.88%、0.94%逐漸增至1.06% ～1.17%，農田冬閑期秸稈覆蓋減少土壤增發48%，冬小麥夏閑期秸稈覆蓋一般增產10% ～20%，干旱年份達50%以上，水分利用率提高0.48～0.85 kg/m3。實踐證明地膜覆蓋不僅具有增濕保濕、改善土壤性質的作用而且還可以促進種子萌芽、作物早苗、出壯苗早熟、高產的作用，而且顯著提高了水分利用率。

3)增施有機肥和作物節水高產的化學調控技術

增施有機肥既可以提高土壤肥力，又可以使土壤疏松，孔隙率變大，改善土壤結構，增大土壤蓄水能力，達到以肥調水，提高水分生產率的效果。所謂的化學技術是是利用保水劑或FA旱地龍拌種包衣。保水劑是一種高效吸水性樹脂，能吸收相當于自身重量數百倍數千倍的水分。保水劑拌種包衣播種后，大量吸收水分形成粘液保護膜擴大與地面接觸，對種子萌發、成苗有利。FA旱地龍拌種或適期葉面噴施能有效促進根系生長，增強根系活力和吸水能力。

農藝節水技術成本低，投入少，簡單易學，特別是在北方缺水地區，節水效果顯著而且可以提高作物產量，使農民增產增收，百姓容易接受。

2.3 充分調動農民的節水積極性，加強節水灌溉宣傳和管理

農民是節水提高效率的主體，其行為和素質在某種程度上決定節水效率的提高。因此，建立農民參與管理決策的民主管理機制是節水環節不可缺少的重要因素之一。要改變農民長期形成的澆地要澆透的習慣和“水是天上下來的”舊觀念，需要大量宣傳、教育工作提高農民的節水意識。節水工程“三分建設七分管理”工程建好了如果管理跟不上節水效果就會大打折扣，從而給以后的節水灌溉技術推廣造成了困難。因此，應該做好節水灌溉管理措施的工作。

2.4 積極發展研究農業節水高新技術

節水農業的發展和效益的提高最終依靠科學進步來實現，特別是高新技術，它代表了節水農業發展方向，是中國農業能夠在21世紀跨入世界前列的重要支撐力之一。它包括分子生物學技術、信息技術、精準農業技術、化學節水技術、新材料技術、自動化管理技術、灌溉新技術以及低水耗高產農業的綜合技術等，以化學節水中黃腐酸(FA)為例，它是一種理想的抗旱劑，它以黃腐酸為主要原料，并配以植物所需的30多種元素生產出的旱地龍，已經在全國推廣1000多萬畝，使用此產品可使作物增產10% ～15%，節水20% ～30%，投入產出比為1∶15，經濟作物則達1∶20以上。依靠科技進步，減少農田蒸發和作物奢侈蒸騰及增加產量，提高農業用水效率是我們長遠的奮斗目標。