山东省农业适水发展对策研究

杜贞栋，王 昕，周荣星

（1.山东省海河淮河小清河流域水利管理服务中心，山东 济南250100；2.山东省水利科学研究院，山东 济南250014）

党的十八大以来，习近平总书记提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路，并提出了要“以水定城、以水定产、以水定人、以水定地”。水资源总量控制、依水量定发展已成为水资源开发利用与社会发展的必然选择。

近年来，山东省先后制定了《山东省水资源综合利用中长期规划》《山东省水安全保障总体规划》等一系列规划，按照“全省一体、流域统筹、防洪供水生态并重”原则，“五水共享”“四水共治”，强化水资源管理，取得了显著成效。农业一直是用水大户，为缓解水资源供需矛盾，山东省大力发展农业节水并取得较大成就，灌溉定额由4 500 m3/hm2下降到不足3 000 m3/hm2，水分生产率由不足1 kg/m3提高到1.4 kg/m3，农业生产连续十六年实现增产增效不增水，2018 年灌溉水利用率为0.640 6。在取得成绩的同时，必须看到受自然环境和人为因素的双重影响，山东省水资源不足的问题依然突出，黄河实际用水量存在减少的风险，工业和生活用水仍有刚性增加的趋势，河道断流、地下水超采的问题没有从根本上得到解决，海水入侵等生态环境问题依然严峻。随着生活、工业及生态用水的增长，农业用水在未来社会用水结构中的比例将会进一步压缩。因此如何适应山东省水资源的禀赋条件，走出一条农业适水发展之路，是迫切需要解决的战略问题。

为了探寻水资源紧缺条件下的可持续发展道路，水资源专家郑连生提出了“适水发展”这一研究命题，力争全面对水资源利用适应性做出分析；中国工程院院士康绍忠认为农业节水量跑不赢农业耗水量，要转变农业用水观，发展适水农业，保障水资源可持续利用和农业可持续发展。实施农业适水发展对策调研，既是中央和省委的要求，也是国内权威专家研究的热点问题，因此，开展山东省农业适水发展对策研究意义重大。

1 山东省水资源概况及变化分析

1.1 水资源总量分析

根据《山东省统计年鉴》（2001—2019 年）及《水资源公报》（2000—2018 年）等相关资料，计算求得2000—2018 年山东省多年平均水资源总量为282.77 亿m3，其中地表水资源量为185.27 亿m3，地下水资源量为105.04 亿m3，见图1。

图1 2000—2018 年山东省水资源趋势变化

根据山东省长系列年降雨资料分析，2000—2002 年、2006 年、2014 年、2017 年 为 枯 水 期，2003—2005 年、2007 年、2011 年为丰水期。水资源总量最大489.69 亿m3（2003 年），最小98.14 亿m3（2002 年），极值比达4.99。

1.2 客水资源量

根据2000—2018 年山东省水资源公报等相关资料，多年平均跨流域调水量59.05 亿m3，其中引黄水量58.17 亿m3，南水北调调水3.11 亿m3。按照现有可供水量，黄河水分配指标70 亿m3，长江水14.67 亿m3，见图2。

1.3 用水结构变化分析

2000—2018 年山东省用水总量呈现逐年缓降的变化趋势（见图2），2017 年总用水量到达最低值，仅为209.47 亿m3，较最高值2001 年的252.72 亿m3减少了17.11%。

近年来，由于生产方式的改进以及产业结构调整等因素，使农田灌溉水量和占比都在不断地降低，2018 年仅为114.68 亿m3，为历史最低值。工业、生活、生态、林牧渔业用水量呈稳定缓慢上升态势。

图2 2000—2018 年各行业用水量变化趋势

农业用水量的持续降低，一方面反映了节水水平的提高，另一方面是大量转为非农业用水。面对保障粮食安全和重要农副产品有效供给，农业供水安全的风险在进一步加大。

1.4 灌溉用水分析

1）农业灌溉供水分析。从《山东第一次水利普查成果》来看，山东灌溉水源主要来自于水库、塘坝、湖引水闸、河湖泵站、机电井等水利设施。从灌溉水源占比看，山东农田灌溉对地下水和黄河水的依赖性较强，山东省地下水的开采利用程度较高，鲁西北、淄博、潍坊北部地下水超采严重，地下水漏斗得不到有效恢复。

2）农业用水水平分析。根据《山东省统计年鉴》（2019 年）资料，全省单位农林牧渔业产值用水量是单位GDP 用水量的9.69 倍、单位工业产值GDP 的23.94 倍。说明生产同样产值，农业用水量要远远大于工业，这也说明尽管山东省农业用水效率较高，其产值并不高。

2 山东省农业发展趋势分析

2.1 农业生产发展趋势分析

2.1.1 农业种植面积

1）耕地面积。山东省地处黄淮平原，农业生产条件得天独厚，是中国粮食生产的核心区域，在全国排第三位。截至2018 年，实有耕地面积达757.25 万hm2，占山东省总面积的47.95%；有效灌溉面积523.60 万hm2，占实有耕地面积的69.14%；实灌面积达480.54 万hm2，占实有灌溉面积的63.46%。近20 年耕地面积基本稳定，有效灌溉及实灌面积呈缓慢增长的趋势，见图3。

图3 耕地、有效灌溉、实灌面积变化趋势

2）播种面积。2000—2010 年山东省播种面积有缓慢的下降趋势，2010 年度后呈现缓慢上升。2018 年山东省播种面积1 153.16 万hm2，占全国总播种面积的6.95%。山东省粮食作物主要包括夏、秋两季，2000—2004 年间粮食作物播种面积有所下降，之后呈现逐年增加的趋势，尤其在2016 年后，随着国家对粮食安全的重视程度不断加大，粮食播种面积大幅度增加。2018 年山东省粮食播种面积840.48 万hm2，占总播种面积的72.88%，见图4。

3）种植结构。山东省种植结构全面，农业发展相对均衡，形成了粮食作物为主导，油料、棉花、蔬菜瓜果为辅的种植格局。山东省以粮食种植为主导，蔬菜瓜果比重较大，油料作物、棉花为辅的作物种植分布。2000—2004 年出现了经济作物（蔬菜瓜果、油料作物）种植面积增加，粮食作物面积减小的趋势。2007—2015 年粮食作物、蔬菜瓜果种植面积稳步增长，油料作物及棉花种植面积不断减少。2015—2018 年粮食作物面积迅速增加后趋于稳定，蔬菜瓜果、棉花种植面积急剧下降后趋于稳定，油料作物种植面积缓慢下降，见图5。截至2018 年，山东省夏收粮食种植面积406 万hm2、秋收粮食434.49 万hm2、油料作物71.14 万hm2、棉花18.33 万hm2、蔬菜瓜果169.41 万hm2，2018 年夏收粮食、秋收粮食、油料、棉花、蔬菜瓜果种植比例为3.69∶3.95∶0.65∶0.17∶1.54。

图4 总播种面积与粮食作物播种面积变化趋势

图5 各类作物播种面积变化趋势

2.1.2 种植业产量与产值

1）种植业产量。种植业是农业的基础，山东省粮食、蔬菜等作物产量均居全国前列。2018 年山东省夏收粮食产量2 472.23 万t，收秋粮食产量2 847.28 万t，年人均粮食占有量531.63 kg，远高于国际公认的400 kg 粮食安全线。

2000—2018 年间，山东省蔬菜瓜果产量变化较大，2004 年前后达到峰值，但由于发展无序，随后两年蔬菜瓜果面积骤降，2006—2015 年间又稳步增长。2016 年，农民进城务工数量增加、国家粮食重视程度进一步加强等，导致蔬菜瓜果类劳动力需求量大的作物面积下降。截至2018 年，蔬菜瓜果总产量9 307.05 万t，油料产量310.90 万t，棉花产量21.7 万t。

2）种植业产值。随着社会经济的不断发展，2000—2018 年，农林牧渔产值占生产总值的比重逐年下降，截至2018 年，农林牧渔产值仅占生产总值的12.29%，这也说明了山东省第二、第三产业进展迅速。农业产值（种植业）在农林牧渔中占比呈波动性下降的趋势，截至2018 年，占比为49.78%，见图6。

图6 农业产值占比变化情况趋势

2.2 农田节水灌溉工程发展趋势分析

2000—2018 年山东省节水灌溉面积处于不断增长状态，尤其是2013—2018 年增长速度进一步提高，截至2018 年山东省节水灌溉面积337.23 万hm2，占有效灌溉面积的64%，是2000年节水灌溉面积的2.06 倍，见图7。

图7 不同节水灌溉形式实施面积变化趋势

2000—2018 年间，山东省喷灌面积稳定在14 万hm2上下，滴灌面积由2000 年的3.23 万hm2增加至2018 年的11.39 万hm2，增长了2.53 倍。随着水肥一体化技术的应用推广，微灌在蔬菜、果树等经济作物中的应用将不断增大。

截至2018 年，渠道防渗面积达91.24 万hm2，是2000 年的6.35 倍；20 世纪80、90 年代，山东省在机井灌区大力发展低压管道输水灌溉技术，2010 年前后在引黄灌区铺开。2018 年，低压管道灌溉面积达220.10 万hm2，是2000 年的3.25 倍。

3 山东省农业适水发展对策及建议

通过研究，在山东省农业发展面临越来越强的水土资源刚性约束的背景下，提出农业适水发展对策建议如下：

3．1 落实农业水权，保障农业用水量有效供给

山东省多年平均水资源总量303 亿m3，人均和亩均占有量在全国均处于低值区，水危机风险大。根据多年研究和农业发展趋势、用水规律分析，在现有节水水平和产量水平下，全省农田灌溉用水量应保持在130 亿m3以上，这是保证粮食安全和重要农副产品有效供给的最低灌溉水量。在实施最严格的水资源管理的基础上，各地应依法开展水资源使用权确权登记，形成归属清晰、权责明确的水资源资产产权制度。搭建水权交易管理服务平台，探索推行“一卡两价一平台”的农业水权交易模式，使水权水市场成为解决农业用水不足、实现可持续利用的内生动力。

3．2 调整种植结构，实现农业适水种植

坚持有保有压，优化种植业结构，推动种植业由注重产量向稳定提升产能转变，实现藏粮于地、藏粮于技。稳定冬小麦面积，扩大专用小麦面积；适当控制籽粒玉米种植面积，扩大青饲草饲料种植面积；在沿黄地区大力推广玉米与大豆轮作，在山地丘陵区鼓励种植耗水少、附加值高的农作物，推广玉米与杂粮作物轮作，增加花生、甘薯、杂粮等耐旱作物播种面积；在适宜地区探索开展耕地休耕试点；控制蔬菜种植规模，推广低耗水品种；推广耐旱品种和节水保墒技术。为保证种植结构调整的有效推进，还应建立起补偿政策，如减产补偿、节水补偿等，引导和鼓励农民积极开展作物种植结构调整。

3．3 挖掘多水源利用技术，做好“开源”

一是充分利用土壤水资源，实现农业适水布局。山东省多年平均降水总量约1 065 亿m3，赋存于土壤中的水资源量约496 亿m3，土壤水利用潜力较大，建立作物需水规律与天然降水相匹配的农业种植结构，实现农业节水；二是科学利用雨洪水资源。根据已有的研究成果，山东省多年平均入海出境水量87.6 亿m3（不含黄河入海水量），地表水资源中尚有40 亿m3开发潜力，结合山东省实际，因地制宜利用雨洪水资源非常必要；三是重视再生水的技术研发。山东省每年污水处理能力达到46 亿m3，而再生水利用率低。利用符合农田灌溉水质要求的再生水进行农田灌溉，不仅成本低，而且营养丰富，还可以结合水景观建设一水多用。

3．4 挖掘农业节水潜力，做好“节流”

一是继续开展灌区现代化改造和高标准节水灌溉工程建设。山东省滴灌、喷灌面积占比不足5%，且使用情况远远不能达到预期效果，发展潜力大；二是发展农艺综合节水，大力推广深耕存墒、覆膜保墒、保护性耕作、生物保水剂等农艺、生物措施；三是推广管理节水技术，如节水灌溉制度、隔畦灌溉、非充分灌溉等、水肥耦合技术等，使水土、作物资源均得到高效利用；四是因地制宜推广综合节水模式，如平原井灌区高效节水模式、引黄灌区高效节水灌溉模式、水库灌区自流（自压）节水灌溉模式、山丘区小水源高效节水模式、沿海经济发达缺水区多水源联网高标准节水模式、农业园区和城市近郊区精细农业高效节水模式、半旱地农业非充分灌溉模式、微咸水灌溉模式等。

3．5 加强农田水利管理，以改革促节水

截至目前，山东省大中型灌区渠首和干支渠口门还未实现全部用水计量，机井、塘坝、蓄水池等小型水源用水计量更不完善。用水总量统计中农业用水的统计还存在大范围的典型调查估计法，难以保证农业用水量的精确统计。通过落实水权，建立奖罚制度；完善农业用水计量设施体系，形成有力的农田水利管理模式。

3．6 利用虚拟水战略，转换农业发展思路

从虚拟水战略得到启示，从富水地区引进粮食等农产品来缓解流域内的水资源供应压力，不失为一条保障水安全和粮食安全非常有效的途径，尤其在粮食价格低于缺水地区自身的生产成本时，这种优势就体现的更为明显。且与南水北调工程相比，这种通过转变本区域农业发展定位的思路更为经济可行。因此，山东省农业定位应以控制高耗水农产品规模，以发展节水、经济效益高的农业为主，逐步扭转虚拟水输出的劣势。

3．7 多部门联合发力，共同促进农业适水发展

《山东省水安全保障总体规划》中提出“在稳定粮食产量和产能的前提下，因地因水选择种植作物，鼓励种植耗水少、附加值高的农作物，增加花生、甘薯、杂粮等耐旱作物播种面积，建立作物生育时期与天然降水相匹配的农业种植结构与种植制度”。《山东省农业现代化规划（2016—2020 年）》中的“调整优化种植业结构”部分提出“到2020 年，全省蔬菜播种面积稳定在213．33 万hm2左右，其中设施蔬菜面积力争扩大到100 万hm2左右”。不同部门规划目标存在差异，因此实施这些规划，实现农业适水发展的目标，需要多部门联合。

3．8 继续加大水利基础设施建设力度

山东省连续多年农业增产、增效不增水，得益于农业生产资源的增加、得益于农业节水技术进步、得益于降雨的充分利用、得益于非充分灌溉技术的发展、得益于种植管理思路的转变、得益于节水灌溉工程的投入。农田灌溉是提升农业产量的最主要条件之一，灌溉农业的单产水平是雨养的2.5 倍，山东省粮食总产量连续6 年稳定在500 亿kg 以上、全省农产品出口额连续21 年领跑全国，灌溉面积的稳步增加、有效面积的持续扩大、节水灌溉工程的高效投入为基础的水利灌溉工程功不可没。因此，持续加大灌区改造和节水工程建设，是山东省农产品有效供给的保障基础。