湖北农业水资源的脆弱性分析与对策

周先竹 胡正梅 杨文兵 等

摘要：水是农业生产的重要资源之一，也是制约农业可持续发展的关键因素。通过对湖北省水资源脆弱性的调查分析，指出了制约湖北农业生产可持续发展的主要因素，并对合理利用水资源的对策措施进行了初步探讨。

关键词：湖北省；水资源；脆弱性分析；对策

中图分类号：Ｓ２７５文献标识码：Ｃ文章编号：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，湖北省境内持续干旱，塘堰干涸，水库无水，长江、汉江水位告急，中小河流断流，大片土地龟裂，出现历史罕见的春旱，此后又相继出现夏旱和秋旱，给农业生产造成巨大损失。农业以土而立，以肥而兴，以水而旺，水是农业生产的重要资源之一，也是制约农业可持续发展的关键因素。水资源的脆弱性制约着湖北省农业的可持续发展。通过对湖北农业水资源的调查分析，探明了制约湖北农业生产可持续发展的主要原因，并对合理利用水资源的对策措施进行初步探讨。

１湖北农业水资源的脆弱性

湖北地处中原，南北过渡，湿干掺半，亦涝亦旱，约有一半的地区为易旱农业区，呈季节性干旱，水资源脆弱。

１．１农业用水资源短缺

中国水资源总量仅占世界的６％，人均不足世界平均水平的１／４。中国农田灌溉面积６．０３３×１０７ ｈｍ２，灌溉用水缺口超过３．０００×１０１０ ｍ３。根据国家水资源发展规划，未来１５年农业可用水量将维持零增长，农业缺水形势日益严峻。湖北省素称“千湖之省”，但该省人均占有水资源量仅１ ７１９ ｍ３，只有中国人均水平（２ ６３０ ｍ3）的65.4％，居全国第１７位，接近国际公认的严重缺水警戒线（人均１ ７００ ｍ３）的水平［１］。

１．２水利建设相对滞后

湖北省以“千湖之省”名扬天下，境内现存湖泊面积２．４４０×１０５ ｈｍ２，水面积在百亩以上的湖泊达５００多个，且长江、汉江穿境而过，三峡水库、丹江口水库也在境内，湖北省的水利建设投入亦一直位居全国前列，仅“十一五”期间湖北水利总投资规模已经超过了５００亿元。然而，相对于年产粮食超过２．３０×１０１０ ｋｇ的巨大成就，湖北的水利建设投入仍显严重不足，特别是近些年农田水利基本建设的相对滞后和农业排灌设备和设施的年久失修，严重制约了农业生产的发展，要满足水利排灌自如、一村一组一口当家堰的需求，还需要付出相当大的努力。此外，水利灌溉工程仍然严重落后于现代农业生产的需要，“有库无水，有水无泵，有泵无渠，有渠不通”，这是湖北不少地区抗旱的尴尬。

１．３农业水资源利用率低

湖北省农区降雨主要集中于４～１０月，约占该省总降雨量的８０％左右，水资源利用率不高。不同区域地理位置不同，水资源利用率也不一致。据有关研究显示［2］：城郊农业区农业水资源综合利用率最低，如武汉、鄂州、黄石等市区城郊农业用水蓄水设施差；鄂东北、鄂东南丘陵低山农业区的黄冈地区、咸宁地区农业水资源利用率居倒数水平；江汉平原及鄂北岗地丘陵农业区的襄阳和随州地区地势平坦，土地肥沃，农业生态资源基础具有明显优势，水资源利用率处于中上等水平；鄂西北山地农业区利用率处于中等水平，该地区山地面积比重大，耕地少，水土流失严重，水资源较为丰富，但开发利用难度大；仅鄂西南山地，宜昌和恩施地区水资源生态基础好，相对利用率较高。

１．４气候异常

１．４．１干旱频发湖北省是旱灾多发省份之一，年降雨时空分布不均，季节性干旱频繁，土、肥、水利用效率不高，农业生产效率较低。据近５０年的资料统计，旱灾受灾面积累计达４．２１×１０７ ｈｍ２，平均每年受灾面积达８．４×１０５ ｈｍ２。干旱危害表现为：一是旱灾面积扩大，“十一五”期间每年旱灾危害累计超过５．０×１０５ ｈｍ２；二是干旱发生频率增大，程度加深。大旱时，旱灾发生面积大，持续时间长，大型水库容水严重不足，中小型水库、河流和塘、堰干涸见底，无水灌溉，六成以上作物歉收或绝收；小旱时，旱灾面积较小，持续时间短，以季节性干旱为主，持续３０～４０ ｄ无降雨，抗旱灌溉增加了生产成本，作物歉收两成以上，严重制约农业生产的发展。

１．４．２洪涝灾害湖北省水资源时空分布不均，对林木的滥砍乱伐和过度的围湖造田，加剧了这种不均的趋势，汛期饱受洪涝灾害之苦，水资源的优势反成了劣势，洪涝灾害频发，严重影响农业生产。以２０１０年７月湖北省特大洪涝灾害为例，一是受灾覆盖面大。暴雨持续时间长、强度大，农业受灾覆盖了全省农作物主产区。湖北省农作物受灾总面积达１．３５×１０６ ｈｍ２，成灾面积达６．９×１０５ ｈｍ２，绝收面积达１．５×１０５ ｈｍ２。二是灾害损失严重。灾害造成山区农田冲毁严重，平原湖区农田长时间积水，在田作物普遍受灾，直接经济损失巨大。三是暗灾隐患多。受灾后短时间内无法快速排洪排涝，影响农作物改种补种。同时，“两迁”等虫害呈大发生态势，水产业和畜牧业病害发生概率增大。

１．５农艺措施弱，农业灌溉面积小

据相关资料记载［3］，２０１０年湖北省耕地总面积３．９０×１０６ ｈｍ２，灌溉总面积２．４８×１０６ ｈｍ２，未灌溉（“靠天收”）面积１．４２×１０６ ｈｍ２。灌溉方式主要为传统的地面灌溉：一是沟灌，在作物行间开挖灌水沟，水从输水沟进入灌水沟后，在流动的过程中，主要借毛细作用湿润土壤；二是淹灌（又称格田灌溉），用田埂将灌溉土地划分成许多格田，灌水时格田内保持一定深度的水层，借重力作用湿润土壤，主要适用于水稻灌溉；三是漫灌，在田间不做任何沟埂，灌水时任其在地面漫流，借重力渗入土壤，是一种比较粗放的灌水方法。另外，湖北省有少量现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等，节水性能好，水的利用率较传统灌溉模式高，但是技术普及率不高。

１．６水源污染较重

２０１０年湖北省地表水质监测河流总长８ ３８５．５ ｋｍ，其中水质劣于第三类的河流占到了总评价河长的２２．８％。２０１０年全年共评价２６个湖泊，评价面积１．５５×１０５ ｈｍ２，其中劣于第三类水质的湖泊共有１５个，评价面积占到了总评价面积的５１．６％，其主要污染指标包括氨氮、总磷、高锰酸盐指数等。由于农业面源污染难以控制，且国家目前尚无法律法规限定农业面源污染截污方式，因此大量降水容易将农业污染物直接冲入水体。据统计，２０１０年湖北废污水排放总量为４９．６２亿ｔ，废污水入河量为３４．７４亿ｔ。

２水资源的脆弱性对农业生产的影响

２．１对作物灌溉需求的影响

湖北省国土面积１．８５９×１０７ ｈｍ２，占中国总面积的１．９４％，居全国第１６位。在湖北省总面积中，山地占５６％，丘陵占２４％，平原湖区占２０％。２０１０年底耕地总面积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％；临时性耕地５．７１×１０５ ｈｍ２。据统计［3］，２００１-２０１０年湖北全省灌溉总面积从２．３８×１０６ ｈｍ２增加到２．４８×１０６ ｈｍ２，增幅为４．２％；其中节水灌溉面积从１．７８×１０５ ｈｍ２扩大到３．７７×１０５ ｈｍ２，扩大比例为１１1．8％。比较各年份间节水灌溉面积占总灌溉面积的比例，可知节水灌溉面积的比例随时间的推移呈现逐年增加的趋势，由２００１年的７．５％提高至２０１０年的１５．２％。尽管如此，节水灌溉仍不能满足生产需求，需进一步提高节水灌溉面积所占的比例。

２．２对农作物种植的影响

按照８５％的灌溉保证率，湖北省主要作物的灌溉定额和单位面积耗水量见表１，其中中稻耗水量最高，达到４ ８００ ｍ３／ｈｍ２，大小麦最低，为９７５ ｍ３／ｈｍ２。据初步统计，湖北省２０１１年农作物复种总面积７．５０×１０６ ｈｍ２，农业灌溉水每立方米平均生产粮食１ ｋｇ，每公顷每毫米降水生产粮食７．５ ｋｇ。据有关专家测算，通过推广农田节水技术，如果将灌溉水的粮食生产效率提高０．１ ｋｇ／ｍ３，旱作区每毫米降水的粮食生产效率提高１．５ ｋｇ／ｈｍ２，可增粮１．４３×１０９ ｋｇ以上［3］。

２．３对农田小气候的影响

目前中国农田水利普遍存在“最后一公里”现象，基础工程建设完成之后，田间工程和农田节水环节的设备、技术和灌溉配套如果不到位，就会导致节水工作的失败。近年来，湖北省针对不同地区气候和耕地特点，大力推进田间工程和农田节水工作，农业节水的潜力已由输提水转移到田间用水，综合运用农艺、生物和工程等措施，以优化水资源配置为核心，充分积蓄和利用自然降水，合理安排农作物布局和种植业结构，应用节水保墒技术，采取防旱抗旱措施，有效提高农业资源利用效率，逐步减少农田小气候对湖北省农业生产所造成的不利影响。

２．４水质污染，造成恶性循环

未经处理或处理不达标的大量工业、农业废水、污水直接排入江、河、湖、库，形成“越污染－越缺水－越污染”的恶性循环。据统计，５０％的地下水和 ７５％以上的湖泊水域已经不同程度地遭到污染，５０％城镇水源达不到饮用水质标准［4］。在此基础上，由于用水量随经济的迅速发展而增加，河流与地下水在许多地段开采过度，其结果使水环境容量大大下降，污染加重、水环境容量下降，每遇枯水年份或年内某个月份连续降水减少，容量与污染排放量平衡（净化能力）失调，造成严重的水污染事故，不仅造成巨大的财产损失，还对人类及生物系统形成了严重威胁，发生严重年份甚至造成人员中毒伤亡以及大量鱼类死亡。

３发展节水农业的重要意义

为了提高湖北省水资源的利用效率，提高农业综合生产能力和缓解水资源短缺，满足国家粮食安全和增加农民收入的需要，发展节水农业是迫在眉睫的重大农事。

３．１促进农业可持续发展

一方面是水资源短缺，另一方面是水资源利用率不高，浪费严重，突出表现在：一是农业用水有效利用率低。虽然湖北省雨量充沛，但由于灌溉方式落后，农用水有效利用率仅４０％，每立方米灌溉产粮只有１．０ ｋｇ，只相当于世界先进水平的一半；二是环境污染严重，工业“三废”、生活污水的不断增加，化肥流失、化学农药施用和有机废弃物残留是最主要的环境污染源，量大面广。因此，发展节水旱作农业是保护生态环境、促进湖北省农业可持续发展的需要。

３．２缓解农业水资源紧缺矛盾

水是人类社会赖以生存和发展的不可替代的自然资源，但地球上的淡水资源是有限的，在全球水量中，淡水只占２．５３％。可直接利用的有效淡水资源量为每年９．００×１０１２ ｍ３，只占淡水总量的０．３％。由于水资源是有限的，水资源时空分布不均，水源污染、用水效率低下、水资源浪费等问题的存在，且人口数量的增加及经济的快速发展，对水的需求量不断加大，水资源形势将更加严峻。此外，工业化、城镇化进程的加快，工农之间、城乡之间用水矛盾进一步加大，使保障农业用水的难度不断增加。发展节水农业可有效缓解农业水资源紧缺的矛盾。

３．３排涝抗旱保障粮食安全

湖北省地处半干旱地区，年降水量时空分布不均，干旱时常发生，生态环境十分脆弱。干旱缺水是湖北省农业发展最主要的制约因素之一，例如２０１１年湖北省遭受历史罕见旱灾，粮食生产在连续５年增产后出现较大幅度回落。因此，必须把发展节水农业作为一项革命性措施，探索合理用水、高效节水的水资源利用途径，确保粮食生产安全。

３．４促进农业增产、农民增收

近年来，湖北省粮食单产水平呈现上升趋势，这与农业科学技术的推广应用密不可分，其中旱作节水农业水平的提高更是功不可没。只有高效节水农业的快速发展，才能实现湖北省粮食综合生产能力的稳步提升，才能实现农业、生态协调可持续发展。湖北省半数以上的耕地属于旱作节水农业区，其中，３７个老少边穷山区县（市）都集中在旱作节水区。这３７个贫困山区县（市）现有总人口１ ５０４．１４万人，粮食仍然不能自给。另外，如果将坡度大于２５°的４．０８×１０５ ｈｍ２陡坡地退耕，则由此将减产粮食近２００万ｔ，这无疑会给山区人民解决温饱，小康致富增加更大困难。因此，发展旱作节水农业建设，是山区人民过温饱、奔小康的必要措施。

４发展节水农业的对策与措施

节水农业的关键环节在田间，抓住农田节水就抓住了节水农业的根本，针对作物需水规律和农业水资源的利用特点，综合应用工程、设备、农艺、生物、化学和管理等措施在田间的集成，建立“蓄－集－保－节－用”综合技术体系。

４．１政府主导，多方参与

充分发挥政府在发展节水农业中的主导作用，加强政策扶持和资金投入，统筹多项资源，创新节水农业投资机制，发挥项目资金的综合效应。鼓励企业、农民和社会各界积极参与，形成多层次、多渠道推进节水农业发展的良好格局。加强田间节水工程和配套设施建设，提高节水农业科技和装备水平。

４．２突出重点，展示示范

突出节水农业的重点区域、主推模式、主导作物和关键技术，强化集成组装、展示示范和辐射带动，力求产生规模效应，逐步形成效益明显，各具特色的节水农业发展新格局。季节性干旱地区重点是加强坡改梯以及田间集雨和排灌设施建设，增强蓄水调水能力，围绕玉米、马铃薯等作物，主推地膜覆盖、生物覆盖和集雨补灌等技术。在经济园艺作物上以现代微喷灌、水肥药一体化为核心的高效节水技术，促进水肥药技术耦合。

４．３因地制宜，分类指导

根据水资源状况，作物布局和耕作制度等，因地制宜制定节水农业发展规划和工作计划，明确发展思路、目标任务、区域布局和主推模式，科学指导节水农业发展。按照耕地土壤类型、气候特点、作物需水规律等，加强分类指导和科学管理。统筹规划，未雨绸缪，研究制定抗旱减灾应急预案，积极做好抗旱技术、物质供应、工作组织和运行机制等方面的准备，提高应对旱灾的能力。建立健全土壤墒情监测网络体系，充分利用现代信息技术优化监测方法，提高墒情监测时效性、针对性和科学性。完善信息发布机制，及时为农业生产和抗旱减灾工作提供科学依据。

４．４提高农田灌溉基础设施水平及土壤水利用率

国家在农田基本建设、土地整理、中低产田改造和农业综合开发等方面继续给予投入的同时，对耕地内在质量建设和地力培肥要加大投入力度；加强农田灌溉基础设施水平的同时，全面实施“增”（增施有机肥）、“提”（坚持测土配方施肥，提高肥料利用率）、“改”（改良土壤）、“防”（防止土壤退化）等耕地质量恢复措施，遏制耕地土壤退化、地力下降趋势。重点开展耕地地力建设，建设高效土壤“水库”，提高灌溉用水水平的同时，推广田间水肥耦合技术，提高土壤水利用率。

４．５建立健全的湖北省土壤墒情监测系统

土壤墒情在掌握区域性旱情分布、受旱程度和水资源日益紧缺情况下的农业用水管理上是一个十分重要的指标。根据土壤墒情信息及气象观测资料，可以及时了解旱灾的分布及旱情的严重程度，为建立农业生产的保障体系和抗旱减灾服务。应用计算机技术和信息技术，建立健全的湖北省土壤墒情监测网系统，对湖北省的土壤地力、农田墒情进行动态监测，同时与当地的作物需水量相结合，可以精确确定田间灌溉用水量，提高土壤墒情的动态监测预警预报能力和工作时效。

４．６加快节水管理法规建设

农田灌溉等基础设施的保护和管理必须纳入耕地质量保护管理的范畴，统筹协调，统一管理。建议国家和各省进一步加大节水法制建设力度，出台相关法律法规，建立农田建设投入的长效机制，加强节水建设项目和农田节水基础设施的监管，确保农田灌溉等基础设施建设质量和有效维护。

参考文献：

［１］ 何报寅，徐贵来．湖北省水资源的可持续利用现状与战略对策［Ｊ］．世界科技研究与发展，２０００（Ｓ１）：８８－９０．

［2］ 刘渝，杜江，张俊飚．湖北农业水资源利用效率评价［Ｊ］．中国人口·资源与环境，２００７（６）：６０－６５．

［3］ 《湖北农村统计年鉴》编辑委员会． 湖北农村统计年鉴［Ｍ］．北京：中国统计出版社，２０１０．

［4］ 程斐斐． 水资源利用和经济社会可持续发展的研究［Ｊ］．科技情报开发与经济，２０１０，２０（３１）：１２７－１２９．