湖北農業水資源的脆弱性分析與對策

周先竹 胡正梅 楊文兵 等

摘要：水是農業生產的重要資源之一，也是制約農業可持續發展的關鍵因素。通過對湖北省水資源脆弱性的調查分析，指出了制約湖北農業生產可持續發展的主要因素，并對合理利用水資源的對策措施進行了初步探討。

關鍵詞：湖北省；水資源；脆弱性分析；對策

中圖分類號：Ｓ２７５文獻標識碼：Ｃ文章編號：0439－８114（２０12）15－3212-04

Frangibility Analysis on Agricultural Water Resources of Hubei Province and Corresponding Measures

ＺＨＯＵ Ｘｉａｎ－ｚｈｕ１，ＨＵ Ｚｈｅｎｇ－ｍｅｉ２，ＹＡＮＧ Ｗｅｎ－ｂｉｎｇ１，ＨＵ Ｊｉｎｇ－ｈｏｎｇ１，ＺＨＡＯ Ｔｏｎｇ－ｇｅｎ３，

ＸＩＥ Ｙｏｎｇ－ｆｅｎｇ１，ＬＩＵ Ｔａｏ１，ＧＵＯ Ｋａｉ１，ＺＯＵ Ｊｕａｎ１

(1. Soil and Fertilizer Station of Hubei Province, Wuhan 430070, China; 2. Vegetables Management Office of Hubei Province,

Wuhan 430070, China; 3. Soil and Fertilizer Station of Yunxi County, Yunxi 442600, Hubei, China)

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗａｔｅｒ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃａｒｃｅｓｔ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ａｎｄ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｔｈｅ ｆｒａｎｇｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ， ｔｈｅ ｋｅｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｆｏｒ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｕｓｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ； ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ； ｆｒａｎｇｉｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｓｔｒａｔｅｇｙ

２０１１年春，湖北省境內持續干旱，塘堰干涸，水庫無水，長江、漢江水位告急，中小河流斷流，大片土地龜裂，出現歷史罕見的春旱，此后又相繼出現夏旱和秋旱，給農業生產造成巨大損失。農業以土而立，以肥而興，以水而旺，水是農業生產的重要資源之一，也是制約農業可持續發展的關鍵因素。水資源的脆弱性制約著湖北省農業的可持續發展。通過對湖北農業水資源的調查分析，探明了制約湖北農業生產可持續發展的主要原因，并對合理利用水資源的對策措施進行初步探討。

１湖北農業水資源的脆弱性

湖北地處中原，南北過渡，濕干摻半，亦澇亦旱，約有一半的地區為易旱農業區，呈季節性干旱，水資源脆弱。

１．１農業用水資源短缺

中國水資源總量僅占世界的６％，人均不足世界平均水平的１／４。中國農田灌溉面積６．０３３×１０７ ｈｍ２，灌溉用水缺口超過３．０００×１０１０ ｍ３。根據國家水資源發展規劃，未來１５年農業可用水量將維持零增長，農業缺水形勢日益嚴峻。湖北省素稱“千湖之省”，但該省人均占有水資源量僅１ ７１９ ｍ３，只有中國人均水平（２ ６３０ ｍ3）的65.4％，居全國第１７位，接近國際公認的嚴重缺水警戒線（人均１ ７００ ｍ３）的水平［１］。

１．２水利建設相對滯后

湖北省以“千湖之省”名揚天下，境內現存湖泊面積２．４４０×１０５ ｈｍ２，水面積在百畝以上的湖泊達５００多個，且長江、漢江穿境而過，三峽水庫、丹江口水庫也在境內，湖北省的水利建設投入亦一直位居全國前列，僅“十一五”期間湖北水利總投資規模已經超過了５００億元。然而，相對于年產糧食超過２．３０×１０１０ ｋｇ的巨大成就，湖北的水利建設投入仍顯嚴重不足，特別是近些年農田水利基本建設的相對滯后和農業排灌設備和設施的年久失修，嚴重制約了農業生產的發展，要滿足水利排灌自如、一村一組一口當家堰的需求，還需要付出相當大的努力。此外，水利灌溉工程仍然嚴重落后于現代農業生產的需要，“有庫無水，有水無泵，有泵無渠，有渠不通”，這是湖北不少地區抗旱的尷尬。

１．３農業水資源利用率低

湖北省農區降雨主要集中于４～１０月，約占該省總降雨量的８０％左右，水資源利用率不高。不同區域地理位置不同，水資源利用率也不一致。據有關研究顯示［2］：城郊農業區農業水資源綜合利用率最低，如武漢、鄂州、黃石等市區城郊農業用水蓄水設施差；鄂東北、鄂東南丘陵低山農業區的黃岡地區、咸寧地區農業水資源利用率居倒數水平；江漢平原及鄂北崗地丘陵農業區的襄陽和隨州地區地勢平坦，土地肥沃，農業生態資源基礎具有明顯優勢，水資源利用率處于中上等水平；鄂西北山地農業區利用率處于中等水平，該地區山地面積比重大，耕地少，水土流失嚴重，水資源較為豐富，但開發利用難度大；僅鄂西南山地，宜昌和恩施地區水資源生態基礎好，相對利用率較高。

１．４氣候異常

１．４．１干旱頻發湖北省是旱災多發省份之一，年降雨時空分布不均，季節性干旱頻繁，土、肥、水利用效率不高，農業生產效率較低。據近５０年的資料統計，旱災受災面積累計達４．２１×１０７ ｈｍ２，平均每年受災面積達８．４×１０５ ｈｍ２。干旱危害表現為：一是旱災面積擴大，“十一五”期間每年旱災危害累計超過５．０×１０５ ｈｍ２；二是干旱發生頻率增大，程度加深。大旱時，旱災發生面積大，持續時間長，大型水庫容水嚴重不足，中小型水庫、河流和塘、堰干涸見底，無水灌溉，六成以上作物歉收或絕收；小旱時，旱災面積較小，持續時間短，以季節性干旱為主，持續３０～４０ ｄ無降雨，抗旱灌溉增加了生產成本，作物歉收兩成以上，嚴重制約農業生產的發展。

１．４．２洪澇災害湖北省水資源時空分布不均，對林木的濫砍亂伐和過度的圍湖造田，加劇了這種不均的趨勢，汛期飽受洪澇災害之苦，水資源的優勢反成了劣勢，洪澇災害頻發，嚴重影響農業生產。以２０１０年７月湖北省特大洪澇災害為例，一是受災覆蓋面大。暴雨持續時間長、強度大，農業受災覆蓋了全省農作物主產區。湖北省農作物受災總面積達１．３５×１０６ ｈｍ２，成災面積達６．９×１０５ ｈｍ２，絕收面積達１．５×１０５ ｈｍ２。二是災害損失嚴重。災害造成山區農田沖毀嚴重，平原湖區農田長時間積水，在田作物普遍受災，直接經濟損失巨大。三是暗災隱患多。受災后短時間內無法快速排洪排澇，影響農作物改種補種。同時，“兩遷”等蟲害呈大發生態勢，水產業和畜牧業病害發生概率增大。

１．５農藝措施弱，農業灌溉面積小

據相關資料記載［3］，２０１０年湖北省耕地總面積３．９０×１０６ ｈｍ２，灌溉總面積２．４８×１０６ ｈｍ２，未灌溉（“靠天收”）面積１．４２×１０６ ｈｍ２。灌溉方式主要為傳統的地面灌溉：一是溝灌，在作物行間開挖灌水溝，水從輸水溝進入灌水溝后，在流動的過程中，主要借毛細作用濕潤土壤；二是淹灌（又稱格田灌溉），用田埂將灌溉土地劃分成許多格田，灌水時格田內保持一定深度的水層，借重力作用濕潤土壤，主要適用于水稻灌溉；三是漫灌，在田間不做任何溝埂，灌水時任其在地面漫流，借重力滲入土壤，是一種比較粗放的灌水方法。另外，湖北省有少量現代農業微灌溉技術包括微噴灌、滴灌、滲灌等，節水性能好，水的利用率較傳統灌溉模式高，但是技術普及率不高。

１．６水源污染較重

２０１０年湖北省地表水質監測河流總長８ ３８５．５ ｋｍ，其中水質劣于第三類的河流占到了總評價河長的２２．８％。２０１０年全年共評價２６個湖泊，評價面積１．５５×１０５ ｈｍ２，其中劣于第三類水質的湖泊共有１５個，評價面積占到了總評價面積的５１．６％，其主要污染指標包括氨氮、總磷、高錳酸鹽指數等。由于農業面源污染難以控制，且國家目前尚無法律法規限定農業面源污染截污方式，因此大量降水容易將農業污染物直接沖入水體。據統計，２０１０年湖北廢污水排放總量為４９．６２億ｔ，廢污水入河量為３４．７４億ｔ。

２水資源的脆弱性對農業生產的影響

２．１對作物灌溉需求的影響

湖北省國土面積１．８５９×１０７ ｈｍ２，占中國總面積的１．９４％，居全國第１６位。在湖北省總面積中，山地占５６％，丘陵占２４％，平原湖區占２０％。２０１０年底耕地總面積３．９０×１０６ ｈｍ２，其中常用耕地３．３２×１０６ ｈｍ２。常用耕地中水田１．９３×１０６ ｈｍ２，占５８．１％；旱地１．３９×１０６ ｈｍ２，占４１．９％；臨時性耕地５．７１×１０５ ｈｍ２。據統計［3］，２００１-２０１０年湖北全省灌溉總面積從２．３８×１０６ ｈｍ２增加到２．４８×１０６ ｈｍ２，增幅為４．２％；其中節水灌溉面積從１．７８×１０５ ｈｍ２擴大到３．７７×１０５ ｈｍ２，擴大比例為１１1．8％。比較各年份間節水灌溉面積占總灌溉面積的比例，可知節水灌溉面積的比例隨時間的推移呈現逐年增加的趨勢，由２００１年的７．５％提高至２０１０年的１５．２％。盡管如此，節水灌溉仍不能滿足生產需求，需進一步提高節水灌溉面積所占的比例。

２．２對農作物種植的影響

按照８５％的灌溉保證率，湖北省主要作物的灌溉定額和單位面積耗水量見表１，其中中稻耗水量最高，達到４ ８００ ｍ３／ｈｍ２，大小麥最低，為９７５ ｍ３／ｈｍ２。據初步統計，湖北省２０１１年農作物復種總面積７．５０×１０６ ｈｍ２，農業灌溉水每立方米平均生產糧食１ ｋｇ，每公頃每毫米降水生產糧食７．５ ｋｇ。據有關專家測算，通過推廣農田節水技術，如果將灌溉水的糧食生產效率提高０．１ ｋｇ／ｍ３，旱作區每毫米降水的糧食生產效率提高１．５ ｋｇ／ｈｍ２，可增糧１．４３×１０９ ｋｇ以上［3］。

２．３對農田小氣候的影響

目前中國農田水利普遍存在“最后一公里”現象，基礎工程建設完成之后，田間工程和農田節水環節的設備、技術和灌溉配套如果不到位，就會導致節水工作的失敗。近年來，湖北省針對不同地區氣候和耕地特點，大力推進田間工程和農田節水工作，農業節水的潛力已由輸提水轉移到田間用水，綜合運用農藝、生物和工程等措施，以優化水資源配置為核心，充分積蓄和利用自然降水，合理安排農作物布局和種植業結構，應用節水保墑技術，采取防旱抗旱措施，有效提高農業資源利用效率，逐步減少農田小氣候對湖北省農業生產所造成的不利影響。

２．４水質污染，造成惡性循環

未經處理或處理不達標的大量工業、農業廢水、污水直接排入江、河、湖、庫，形成“越污染－越缺水－越污染”的惡性循環。據統計，５０％的地下水和 ７５％以上的湖泊水域已經不同程度地遭到污染，５０％城鎮水源達不到飲用水質標準［4］。在此基礎上，由于用水量隨經濟的迅速發展而增加，河流與地下水在許多地段開采過度，其結果使水環境容量大大下降，污染加重、水環境容量下降，每遇枯水年份或年內某個月份連續降水減少，容量與污染排放量平衡（凈化能力）失調，造成嚴重的水污染事故，不僅造成巨大的財產損失，還對人類及生物系統形成了嚴重威脅，發生嚴重年份甚至造成人員中毒傷亡以及大量魚類死亡。

３發展節水農業的重要意義

為了提高湖北省水資源的利用效率，提高農業綜合生產能力和緩解水資源短缺，滿足國家糧食安全和增加農民收入的需要，發展節水農業是迫在眉睫的重大農事。

３．１促進農業可持續發展

一方面是水資源短缺，另一方面是水資源利用率不高，浪費嚴重，突出表現在：一是農業用水有效利用率低。雖然湖北省雨量充沛，但由于灌溉方式落后，農用水有效利用率僅４０％，每立方米灌溉產糧只有１．０ ｋｇ，只相當于世界先進水平的一半；二是環境污染嚴重，工業“三廢”、生活污水的不斷增加，化肥流失、化學農藥施用和有機廢棄物殘留是最主要的環境污染源，量大面廣。因此，發展節水旱作農業是保護生態環境、促進湖北省農業可持續發展的需要。

３．２緩解農業水資源緊缺矛盾

水是人類社會賴以生存和發展的不可替代的自然資源，但地球上的淡水資源是有限的，在全球水量中，淡水只占２．５３％。可直接利用的有效淡水資源量為每年９．００×１０１２ ｍ３，只占淡水總量的０．３％。由于水資源是有限的，水資源時空分布不均，水源污染、用水效率低下、水資源浪費等問題的存在，且人口數量的增加及經濟的快速發展，對水的需求量不斷加大，水資源形勢將更加嚴峻。此外，工業化、城鎮化進程的加快，工農之間、城鄉之間用水矛盾進一步加大，使保障農業用水的難度不斷增加。發展節水農業可有效緩解農業水資源緊缺的矛盾。

３．３排澇抗旱保障糧食安全

湖北省地處半干旱地區，年降水量時空分布不均，干旱時常發生，生態環境十分脆弱。干旱缺水是湖北省農業發展最主要的制約因素之一，例如２０１１年湖北省遭受歷史罕見旱災，糧食生產在連續５年增產后出現較大幅度回落。因此，必須把發展節水農業作為一項革命性措施，探索合理用水、高效節水的水資源利用途徑，確保糧食生產安全。

３．４促進農業增產、農民增收

近年來，湖北省糧食單產水平呈現上升趨勢，這與農業科學技術的推廣應用密不可分，其中旱作節水農業水平的提高更是功不可沒。只有高效節水農業的快速發展，才能實現湖北省糧食綜合生產能力的穩步提升，才能實現農業、生態協調可持續發展。湖北省半數以上的耕地屬于旱作節水農業區，其中，３７個老少邊窮山區縣（市）都集中在旱作節水區。這３７個貧困山區縣（市）現有總人口１ ５０４．１４萬人，糧食仍然不能自給。另外，如果將坡度大于２５°的４．０８×１０５ ｈｍ２陡坡地退耕，則由此將減產糧食近２００萬ｔ，這無疑會給山區人民解決溫飽，小康致富增加更大困難。因此，發展旱作節水農業建設，是山區人民過溫飽、奔小康的必要措施。

４發展節水農業的對策與措施

節水農業的關鍵環節在田間，抓住農田節水就抓住了節水農業的根本，針對作物需水規律和農業水資源的利用特點，綜合應用工程、設備、農藝、生物、化學和管理等措施在田間的集成，建立“蓄－集－保－節－用”綜合技術體系。

４．１政府主導，多方參與

充分發揮政府在發展節水農業中的主導作用，加強政策扶持和資金投入，統籌多項資源，創新節水農業投資機制，發揮項目資金的綜合效應。鼓勵企業、農民和社會各界積極參與，形成多層次、多渠道推進節水農業發展的良好格局。加強田間節水工程和配套設施建設，提高節水農業科技和裝備水平。

４．２突出重點，展示示范

突出節水農業的重點區域、主推模式、主導作物和關鍵技術，強化集成組裝、展示示范和輻射帶動，力求產生規模效應，逐步形成效益明顯，各具特色的節水農業發展新格局。季節性干旱地區重點是加強坡改梯以及田間集雨和排灌設施建設，增強蓄水調水能力，圍繞玉米、馬鈴薯等作物，主推地膜覆蓋、生物覆蓋和集雨補灌等技術。在經濟園藝作物上以現代微噴灌、水肥藥一體化為核心的高效節水技術，促進水肥藥技術耦合。

４．３因地制宜，分類指導

根據水資源狀況，作物布局和耕作制度等，因地制宜制定節水農業發展規劃和工作計劃，明確發展思路、目標任務、區域布局和主推模式，科學指導節水農業發展。按照耕地土壤類型、氣候特點、作物需水規律等，加強分類指導和科學管理。統籌規劃，未雨綢繆，研究制定抗旱減災應急預案，積極做好抗旱技術、物質供應、工作組織和運行機制等方面的準備，提高應對旱災的能力。建立健全土壤墑情監測網絡體系，充分利用現代信息技術優化監測方法，提高墑情監測時效性、針對性和科學性。完善信息發布機制，及時為農業生產和抗旱減災工作提供科學依據。

４．４提高農田灌溉基礎設施水平及土壤水利用率

國家在農田基本建設、土地整理、中低產田改造和農業綜合開發等方面繼續給予投入的同時，對耕地內在質量建設和地力培肥要加大投入力度；加強農田灌溉基礎設施水平的同時，全面實施“增”（增施有機肥）、“提”（堅持測土配方施肥，提高肥料利用率）、“改”（改良土壤）、“防”（防止土壤退化）等耕地質量恢復措施，遏制耕地土壤退化、地力下降趨勢。重點開展耕地地力建設，建設高效土壤“水庫”，提高灌溉用水水平的同時，推廣田間水肥耦合技術，提高土壤水利用率。

４．５建立健全的湖北省土壤墑情監測系統

土壤墑情在掌握區域性旱情分布、受旱程度和水資源日益緊缺情況下的農業用水管理上是一個十分重要的指標。根據土壤墑情信息及氣象觀測資料，可以及時了解旱災的分布及旱情的嚴重程度，為建立農業生產的保障體系和抗旱減災服務。應用計算機技術和信息技術，建立健全的湖北省土壤墑情監測網系統，對湖北省的土壤地力、農田墑情進行動態監測，同時與當地的作物需水量相結合，可以精確確定田間灌溉用水量，提高土壤墑情的動態監測預警預報能力和工作時效。

４．６加快節水管理法規建設

農田灌溉等基礎設施的保護和管理必須納入耕地質量保護管理的范疇，統籌協調，統一管理。建議國家和各省進一步加大節水法制建設力度，出臺相關法律法規，建立農田建設投入的長效機制，加強節水建設項目和農田節水基礎設施的監管，確保農田灌溉等基礎設施建設質量和有效維護。

參考文獻：

［１］ 何報寅，徐貴來．湖北省水資源的可持續利用現狀與戰略對策［Ｊ］．世界科技研究與發展，２０００（Ｓ１）：８８－９０．

［2］ 劉渝，杜江，張俊飚．湖北農業水資源利用效率評價［Ｊ］．中國人口·資源與環境，２００７（６）：６０－６５．

［3］ 《湖北農村統計年鑒》編輯委員會． 湖北農村統計年鑒［Ｍ］．北京：中國統計出版社，２０１０．

［4］ 程斐斐． 水資源利用和經濟社會可持續發展的研究［Ｊ］．科技情報開發與經濟，２０１０，２０（３１）：１２７－１２９．