浅谈提高农业用水效率

郎小云，王迎新，刘爱霞，陈爱华

(山东省阳谷县水务局，山东 阳谷 252300)

中国是一个拥有13亿人口的大国，水资源总量为26 000亿m3，人均占有量2 000 m3仅为世界平均数的1/4，而我国的农业用水量占总用水量的75%，农业用水仍存在灌溉粗放、效率不高、浪费严重的现象。当前我国灌溉用水的利用系数只有 0.3～0.4，与发达国家 0.7～0.9相比，相差0.4～0.5农作物水分生产率平均1kg/m3左右，与以色列2.32 kg/m3相比，相差一倍以上。所以说我国的节水潜力巨大。

1 提高农业节水效率的必要性

1.1 解决16亿人口粮食安全

据预测，在2030年左右，我国人口将达到16亿高峰，届时，需要粮食增长到6.4～7.2亿 t。为了满足这种粮食需求，灌溉面积需要发展到9.0亿亩，此时，用水量将从目前的4 000亿m3增长到6 650亿m3。从目前我国水资源供需状况来看，如此大量的农业水资源供给是不可能的，必须通过节水来实现。据估算，如果科学地发展节水农业，到2030年我国灌溉水的利用系数可以达到0.65，水分生产率达到1.5 kg/m3以上，加上10多亿亩旱地农业增产的潜力，可以基本满足我国未来粮食的安全。

1.2 生态环境

目前，我国的生态环境从整体上来看，还处于不断恶化阶段，因河流断流而带来的生态环境问题引人注目。黄河是我们的母亲河，由于多年不断的断流，有人将之戏称为“干娘河”。其中最主要的根本性战略措施是农业节水，提高农业用水效率。目前黄河流域农业用水占总用水量的92%，大约有4/5灌溉水量是大水漫灌，节水灌溉面积仅2276万亩，仅占总灌溉面积的20%。另外，西北干旱、半干旱地区降水少，生态环境脆弱，首先应满足生态用水，当前尚未遵循这一原则，农业用水浪费，过量开荒超载放牧造成沙化面积不断扩大，沙尘暴增加，需要大面积退耕还林还草，耕地减少需要提高单产，因此，只有不断提高农业用水效率才能有效地解决生态环境用水问题。

1.3 工农业发展

通过对我国1949～2007年不同部门水资源使用情况的统计整理可知(表1)，从1949～2007年，我国农业、工业和生活供水总量逐步增加，从1949年的1031亿 m3增长到2007年的5 819亿 m3，增加了 5.6倍。而农业用水量自1993年之后所占比重开始下降，总量趋稳，工业和生活用水却逐年增加。由表中可知，农业用水比重，1949年为97%，到2007年该比例下降到61.9%;与此同时，工业和生活用水比重分别由2.3%和0.6%上升到24.1%和12.2%。由此可见，农业水资源的短缺不仅问题严重，而且供求矛盾也将日益突出，农业用水很难得到保证。所以发展节水农业势在必行。

资料来源:1949～1993年数据来源于杨恩晋、邵立召，(1998年);2000～2003年数据根据于中华人民共和国国家统计局(2003年)统计数据整理;2004～2007年数据根据中华人民共和国国家统计局(2007年)统计数据整整。

2 提高农业用水效率的措施

2.1 节水技术是一套综合措施

提高农业用水效率充分利用当地水资源，包括地表水、地下水、土壤水和劣质水资源化，在此基础上引水、调水。在工程措施方面，前两年给人以误导，以为节水农业就是喷灌滴灌。现在国家将节水的重点，放在以节水为中心的大中型灌区改造上，但有的灌区把渠道防渗视为节水的唯一措施，各级渠道防渗到底，不但投资巨大，水的有效利用系数不高。如7级渠道水的利用系数达到0.9也不过只为0.48，若为0.95也就是0.7。大中型灌区改造应以骨干渠道防渗、井渠结合，渠系配套和平整土地为节水灌溉的基础，再加上灌溉技术的改进，提高水的利用率。

表1 我国1949～2007处不同部门用水量表

2.2 节水灌溉工程应注意加强与农艺节水技术相配套

灌溉用水50% 消耗在田间，如何做好田间节水、抑制土壤蒸发、提高作物水分利用效率，是节水农业很重要的一方面，农艺节水技术主要包括选用节水高产型品种、深耕蓄水和覆盖技术、增施有机肥和作物高产节水的化学调控技术等。

1)选用节水高产型品种

节水高产型作物是指具有节水、抗逆、高产、高水分利用率的作物品种，在生长过程中具有抗寒抗旱抗病抗倒伏的特点，从而达到作物稳产高产。

2)深耕蓄水和覆盖技术

一般耕地深度为10～15 cm，耕层以下是坚实的犁耕层，限制了土壤蓄水能力。深耕地是利用机耕或蓄水套耕法，分期分层逐年加深耕层或推广深松犁，深松深度达到40 cm以上，打破了犁底层，加深了耕层疏松土壤厚度，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，增强了作物吸水抗旱能力，作物增产幅度达20% ～50%，土壤蓄水增加20%。

地膜或秸秆覆盖可阻断土壤水分的垂直增发，减少地表增发近80%，减少了降雨径流，提高耕层供水量。据有关实验，沙壤土和中壤质土连续覆盖后，土壤有机质由0.88%、0.94%逐渐增至1.06% ～1.17%，农田冬闲期秸秆覆盖减少土壤增发48%，冬小麦夏闲期秸秆覆盖一般增产10% ～20%，干旱年份达50%以上，水分利用率提高0.48～0.85 kg/m3。实践证明地膜覆盖不仅具有增湿保湿、改善土壤性质的作用而且还可以促进种子萌芽、作物早苗、出壮苗早熟、高产的作用，而且显著提高了水分利用率。

3)增施有机肥和作物节水高产的化学调控技术

增施有机肥既可以提高土壤肥力，又可以使土壤疏松，孔隙率变大，改善土壤结构，增大土壤蓄水能力，达到以肥调水，提高水分生产率的效果。所谓的化学技术是是利用保水剂或FA旱地龙拌种包衣。保水剂是一种高效吸水性树脂，能吸收相当于自身重量数百倍数千倍的水分。保水剂拌种包衣播种后，大量吸收水分形成粘液保护膜扩大与地面接触，对种子萌发、成苗有利。FA旱地龙拌种或适期叶面喷施能有效促进根系生长，增强根系活力和吸水能力。

农艺节水技术成本低，投入少，简单易学，特别是在北方缺水地区，节水效果显著而且可以提高作物产量，使农民增产增收，百姓容易接受。

2.3 充分调动农民的节水积极性，加强节水灌溉宣传和管理

农民是节水提高效率的主体，其行为和素质在某种程度上决定节水效率的提高。因此，建立农民参与管理决策的民主管理机制是节水环节不可缺少的重要因素之一。要改变农民长期形成的浇地要浇透的习惯和“水是天上下来的”旧观念，需要大量宣传、教育工作提高农民的节水意识。节水工程“三分建设七分管理”工程建好了如果管理跟不上节水效果就会大打折扣，从而给以后的节水灌溉技术推广造成了困难。因此，应该做好节水灌溉管理措施的工作。

2.4 积极发展研究农业节水高新技术

节水农业的发展和效益的提高最终依靠科学进步来实现，特别是高新技术，它代表了节水农业发展方向，是中国农业能够在21世纪跨入世界前列的重要支撑力之一。它包括分子生物学技术、信息技术、精准农业技术、化学节水技术、新材料技术、自动化管理技术、灌溉新技术以及低水耗高产农业的综合技术等，以化学节水中黄腐酸(FA)为例，它是一种理想的抗旱剂，它以黄腐酸为主要原料，并配以植物所需的30多种元素生产出的旱地龙，已经在全国推广1000多万亩，使用此产品可使作物增产10% ～15%，节水20% ～30%，投入产出比为1∶15，经济作物则达1∶20以上。依靠科技进步，减少农田蒸发和作物奢侈蒸腾及增加产量，提高农业用水效率是我们长远的奋斗目标。