黄河三角洲农业水土资源高效利用调查与分析

徐征和，傅 新

（济南大学水利与环境学院，山东 济南 250022）

黄河三角洲地处黄河入海口沿岸地区，属于河—海—陆交汇地带，是工业（石油）—农业—湿地复合区。该地区土地资源丰富、水热条件相对较好、生物资源丰富，肩负着兼顾经济高效发展和生态保护、资源可持续利用协同发展的重任，受到国家高度关注。气候资源、水资源、土地资源是该地区农业发展的主要自然资源，但水资源和土地资源是资源配置最不平衡的自然资源。黄河三角洲具有丰富耕地资源，但耕地质量不高，盐碱地数量大、分布广，土壤含盐量高，盐碱地农业高质量发展成为该地区可持续发展面临的重要挑战。尽管该地区将总用水量的70%以上用于农业发展，但仍然不能满足盐碱地农业生产的需要。因此，深入调查黄河三角洲农业水土资源高效利用状况，分析农业水土资源利用现状及存在问题，对黄河三角洲生态保护下的农业高质量发展具有指导意义。

1 农业水土资源利用现状

1.1 农业水资源及开发利用现状

黄河三角洲地区的水资源以降水、客水和地下水为主，时空分布不均和水体污染严重。该地区水资源空间分布上呈现中部低、东西部高，年均降水量变化较大并逐年递减。该地区年平均气温 11.7～12.6 ℃，7 月温度最高，平均气温 26.7 ℃，无霜期 211 d，每年≥0 ℃积温 4 713.5 ℃，≥10 ℃积温4 245 ℃，年平均日照时数2 629 h，能够实现农作物二年三熟。年平均降雨量530～630 mm，主要集中在 7～8 月份，年均蒸发 900～1 400 mm，干燥度1.5 左右。该区域的土地盐碱和河道污染等问题导致汇入河道的地表径流水质较差，仅能部分用于农田灌溉或渔业养殖，利用程度较低，每年能够得以利用（河道拦蓄）的水量仅占地表径流量的10.9%，约0.47 亿m3。小清河以南地区的地下水储量相对丰富，多年平均浅层地下水储量为8.63 亿 m3，当前地下水开采量达 8.87 亿 m3，接近饱和状态。其他地区浅层地下水以咸水和微咸水为主，平均矿化度为32.4 g/L，最高达70.5 g/L，地下水埋深为0.5～3 m，矿化度小于3 g/L 微咸水的仅占总体的3.5%，地下水未经处理的情况下无法直接用于农业灌溉。

该地区农业水资源短缺，当前供水总量为37.8 亿m3，其中，客水（黄河水）是重要的淡水资源来源，供水量为21.7 亿m3，达到供水总量的1/2 以上。统计显示，当前沿黄引提黄河水工程17处，包括引黄闸8 座和引黄泵站9 座，设计总引水能力达到505.6 m3/s。有效灌溉面积13.15 万hm2，其中农业灌溉面积12.3 万hm2，林、牧、果园灌溉面积0.85 万hm2。17 处引黄灌区达到了万亩，其中3 处为大型引黄灌区，7 处为中型引黄灌区，设计灌溉面积21.73 万hm2。黄河三角洲引黄灌区大多数修建于20 世纪60～70 年代，由于输水和灌排设施陈旧且不配套，再加上渠道衬砌少，结果导致“跑、冒、渗、漏”等问题严重。另外，渠系水用水管理制度不健全，灌溉技术相对落后，灌溉水利用系数普遍偏低，供水定额大，浪费现象严重。

1.2 农业土地资源及其利用现状

土地资源丰富，耕地后备资源多、农业开发潜力大。黄河三角洲地区拥有丰富的土地资源，是我国唯一自然“生产”土地的地区，后备耕地资源众多，具有巨大的农业开发潜力。目前约有53.33 万hm2的土地处于未利用状态，人均达到0.054 hm2，比整个东部沿海地区平均水平高45%。另有浅海面积近100 万hm2，同时，黄河年均新淤土地22～27 km2。不断增长的土地资源给该地区农业发展提供了得天独厚的优越条件。

土地质量差，耕地比重小，垦殖率低。黄河三角洲地区虽然土地资源数量大，但土地质量偏差，表现为土壤有机质含量不高，盐渍化问题严重，又因为频繁的自然灾害等使得该地区主要粮食单产比山东省平均水平低5%～30%。耕地比重小，全区范围内只有28.8%的土地为农业用地，且大部分为低产田，占全部耕地面积的93.4%。东营市作为黄河三角洲地区的主体，宜农耕地面积占总耕地面积的27.63%。土地垦殖率低，垦殖土地占土地面积的26.22%，远达不到全省平均垦殖指数49.6%。

黄河三角洲地区的县市都不同程度分布有盐碱土地，东营市36%的土壤面积为盐土，滨州市16%的土壤面积为盐土。当前53.33 万hm2的盐碱荒地主要位于近海低地，海拔低、盐碱重，不易改良。资料调查显示，种养结合的农业经营模式适用于盐碱地，经营效益较好。重度盐碱地上的小麦—玉米和单季青贮玉米经营模式效益极低，甚至出现亏损。

农用地土地利用结构以粮棉等作物种植为主，种养结合等立体种植模式为辅，规模农业比重小。统计资料分析可知，东营市有2.89 万hm2土地用于家庭农场经营，其中面积6.67 hm2以下、6.67～33.33 hm2、33.33～66.67 hm2和 66.67 hm2以上的分别约占总量的30%、43%、15%和12%。近年来棉花价格下降，导致其种植面积大幅减少，相反，以小麦和玉米为主的旱地粮食作物的种植面积不断增加。此外，黄河三角洲地区的农业种植业为了确保产量，大面积使用地膜，并且施用和喷洒大量的化肥和农药，导致地下水硝酸盐淋失严重，成为该地区主要的环境面源污染来源。

2 农业水土资源利用存在的问题

2.1 农作物用水缺口大，水体污染严重

据相关测算，东营市和滨州市的年均缺水量超过20 亿m3，并且由于近年气候异常导致缺水程度不断加剧。东营市当前存在耕地22.30 万hm2，以粮食作物平均用水4 500 m3/hm2计算，需水总量为10.035 亿m3。而事实上当年农业用水仅为5.72 亿m3，缺口达 4.32 亿 m3。由黄河三角洲地区的区域蒸散量和主要作物的耗水量分析可知，若是加上洗盐所需的用水量，现状用水量每亩需增加100～200 m3。此外，工业废水排入河流、化肥农药等的使用导致地下水硝酸盐淋失严重，使得该区水体污染严重。

2.2 农业水资源利用效率低，农民节水意识不强

尽管该地区水资源总量不足，但水资源利用率仍不是很高，甚至存在浪费现象。农业上引黄、引河灌溉大管理较为粗放，灌溉水利用系数为0.55 左右。近年来，节水灌溉面积有所扩大，但是农业基础设施薄弱，灌溉管理机制不完善也导致农业水资源利用效率不高，灌溉水浪费严重，节水灌溉潜力有待进一步挖掘。如何集成新型节水技术，提高农业水资源利用效率，因水制宜，协调农作物生产—水资源—生态环境的关系，推动发展水资源短缺条件下的适水农业，是该地区农业高质量发展所亟需解决的重大课题。

2.3 土壤盐渍化严重，盐碱地整体利用率低

虽然该区盐碱地改良取得一些积极进展，但是依然存在土壤盐渍化严重，盐碱地分布面积广，治理难度大，土壤养分低，整体利用率低的问题。强蒸发的气候条件、高矿化度的地下水及人为因素影响是该地区土壤盐碱化的主要原因。由于重度盐碱地地下水位浅且矿化度高，改良后依然时刻面临返盐退化的风险。如何因地制宜，集成优化土壤改良技术，合理进行水肥管理，提升资源利用效率，是黄河三角洲地区农业高质量发展面临的挑战。

2.4 农业经济效益不高，种植结构有待进一步优化

黄河三角洲地区的种植结构基本是粮、棉、菜三大类。当前依旧是以传统种养殖技术为主，作物产量较低，品质不佳，效益相对较低。据统计，当地小麦—玉米轮作种植模式在高产田和中低产田的效益分别约 18 525 元/hm2和 8 475 元/hm2；水稻种植效益约6 930 元/hm2；棉花在盐碱地的种植效益约2 925 元/hm2。因此，如何因地制宜、因水制宜，以农业经济效益为目标，协调区域农业水资源量、盐碱地改造消耗水资源和种植作物需水量之间的关系，统筹调整优化农业种植结构，突破农业经济效益低的瓶颈，是该区农业发展面临的又一挑战。

3 农业水土资源高效利用建议

3.1 加强农业水利基础设施建设，发展节水高效的现代灌溉农业

针对黄河三角洲地区农业水资源紧缺的现状，不仅要“开源”，更要“节流”，建设节水高效的现代灌溉农业。结合灌区实际情况，进行灌区的续建与改造及灌排体系的配套，实现农业输配水的管道化和自动化。在积极发展喷滴灌等高效节水灌溉工程基础上，发展水溶肥料的实施，推动水肥一体化技术的推广应用。推广覆盖保墒、中耕除草等农艺节水技术，减少农田无效耗水。加强灌区信息化建设，开发农业水资源管理信息化系统，实现农业精准灌溉，完善灌区管理制度，促进有效推广节水灌溉技术。

3.2 强化非常规水源利用，推广微咸水灌溉

黄河三角洲地区浅层地下水主要是咸水或微咸水，综合考虑黄河三角洲地区农业淡水资源短缺和土壤盐渍化严重的现状，充分了解黄河三角洲地区土壤缓冲能力和植物的耐盐性基础上，保障水土生态安全的前提下，建议高效利用咸水资源，推广基于咸水亚淡化工艺的灌排工程技术模式，制定合理的保障机制和激励政策，因地制宜地发展微咸水灌溉方式，可以有效缓解农业水资源短缺现状，减少湿地生态需水挤占，兼顾湿地生态系统保护。

3.3 推动科技创新服务农业发展，优化农作物种植结构

推动科技创新服务于农业发展，集成生态工程技术、多源遥感监测技术、物联网技术、互联网技术、智能地理信息技术、大数据技术等多种技术，结合黄河三角洲地区的典型区域特征、气候条件和主要农作物类型，进行黄河三角洲地区农作物需水和灌溉水量的动态监测与分析研究，挖掘其区域性分布规律，预测该地区农田灌溉需水阈值。进而按照作物需水和灌溉水量的地区规律特征，在保障粮食安全前提下，结合当地的水土资源、气候条件等自然禀赋和农业产业发展情况，以适水种植为原则，选择适宜种植的作物种类、推广节水抗旱耐盐品种，调整优化农作物种植结构，实提升农业水土资源利用效率和效益。

3.4 建立农业水土资源管理机制，推进规模化农业种植发展

生产规模小和现代化水平低是限制农业生产效益提高的障碍因素之一。黄河三角洲地区农业土地资源分布广，但规模化农业比重小。建议充分利用黄河三角洲地区土地资源广布、地势平坦、适宜机械化的优势，建立相应的规模化农场管理机制和激励政策，积极发展规模化农业种植模式。规模化种植有利于促进农机装备的应用、新技术推广、生产管理规范、产业化运作，从而提高农业经济效益。

3.5 加强农业水权交易机制，增强农民自主的资源节约与保护意识

面对区域水土资源状况，亟需保护水土资源数量，提升水土资源质量，培养全民自主节约意识。一是要明确农业水权，建议以法律法规形式根据国家八大部委联合提出确立的水资源开发利用控制红线，层层细化到最小行政单元，直至明确到具体田块和作物用水额度。

二是要以市场为导向，基于初始水权，建立水权交易制度。以市场的手段，增强农民自主节水意识，促进水资源在不同作物、不同种植者、不同区域之间的优化配置。

三是要加大农业节水和水土资源保护的宣传教育，增强全民自主节水和资源保护意识。通过多种媒介的宣传教育，定期组织农民群众进行相关知识培训，让农民认识到不当的灌溉方式、种植结构等是对水土资源的浪费及带来的一系列环境问题，让农民群众将资源节约与保护意识牢记在心。

4 结 语

黄河三角洲地区拥有丰富的土地资源，是全省最具潜力的耕地后备资源区，但是淡水资源紧缺、盐碱地改良难等问题制约着该地区农业发展。农业水土资源的高效利用是该地区农业高质、高值发展的关键，而水土资源高效利用是一项系统工程，既要考虑农业产值及经济效益，又要考虑黄河三角洲这一特定地区的生态环境维护。今后需统筹规划各项农业种植活动，集成多种农业水土资源高效利用新技术、新模式，健全农业水土资源管理机制，推动实现黄河三角洲地区农业高质量发展。