河南省黄河北岸区域农业生态环境与农业可持续发展研究——以原阳县水稻种植兴衰为中心

张 强

（新乡学院 马克思主义学院，河南 新乡 453003）

生态环境变化会对农业经济的发展产生直接的影响。20世纪中叶，河南省黄河北岸区域成功实施引黄灌溉，使当地的生态环境得到了根本性的改善。随着农业生态环境的改善，这一地区的农业种植结构发生了显著的变化：水稻的种植面积不断扩大，水稻取代了玉米、高粱等旱地作物成为主要的秋季粮食作物，出产于该地区的“原阳大米”成为驰名中外的地理标志性农业品牌。进入21世纪，受到多种因素的影响，河南省黄河北岸区域的农业种植结构再次发生变化：玉米等旱地作物取代水稻重新成为主要的秋季粮食作物，“原阳大米”这一金字招牌风光不再。一些研究者分析了河南省黄河北岸区域农业种植结构发生“回复”式转变的原因，提出了促进该地区农业可持续发展的方案①。在国家大力倡导创新、协调、绿色、开放、共享发展的背景下，从农业生态环境变化的角度探寻河南省黄河北岸区域农业种植结构变化的原因，对于促进该地区农业经济持续稳定发展具有一定的意义。

一、河南省黄河北岸黄灌区的基本情况

黄河中下游黄灌区西起沁河入黄口，东至黄河入海口，涉及河南、山东两省，黄灌区耕地总面积约为8.16万平方千米，黄河直接灌溉面积约为1.38万平方千米。在河南省境内，共有引黄灌溉区25个、引黄灌溉受益县（区）35个（详见表1）。

表1 河南省引黄灌溉区及引黄灌溉受益地区一览

河南省黄河北岸黄灌区主要分布在焦作、新乡、濮阳三市。从20世纪中叶到21世纪初，新乡市的引黄灌溉经历了由盛转衰的变化，该地区的农业生态环境和农业种植结构也随之发生了变化；而焦作和濮阳两市（尤其焦作市）的引黄灌溉没有发生大的变化，其秋季粮食作物也一直以旱地作物为主。因此，笔者拟将新乡市黄灌区农业生态环境和农业种植结构的变化作为研究的重点。

二、引黄灌溉对黄河中下游地区农业生态环境的影响

（一）黄河中下游地区的生态环境和农业种植结构

黄河上游多为干旱或半干旱地区，北部多沙漠。黄土高原气候干旱，多风沙，水土流失严重，生态环境十分脆弱。黄河在流经黄土高原之后含沙量大增。有研究者指出，“历史上黄河多年平均输沙量16亿t，是长江的3倍，位列世界第1位”［1］。黄河泥沙大量淤积造就了黄河中下游地区独特的生态环境。

在黄河中下游，泥沙淤积导致河床逐年抬升，黄河最终成为一条“地上悬河”。在历史上，黄河下游频繁发生决口、改道等灾害，水患极其严重。黄河频繁决口导致中下游地区黄沙层层堆积，形成了保水性能较弱的砂质土壤。水涝还导致低洼地区的地下水位接近地表，从而加快了地表水蒸发和土壤积盐的速度。

黄河中下游地区属于温带季风气候或温带大陆性气候。“平均降雨量为510～790mm，其中6—9月降水量占全年降水量的65%～80%，冬春季雨雪稀少，春旱现象十分普遍。降水量的总体趋势是：南部灌区高于北部灌区，沿黄河流向逐渐减少”[2]。降水季节分配不均导致这一地区春秋两季干旱、夏季多洪涝。

这一地区因为易旱、易涝、易盐碱化，所以开展农业生产十分困难。在黄河中下游的大部分地区，主要种植玉米、高粱、大豆、棉花等旱地作物，区域内农作物品种相对单一。

（二）引黄灌溉对农业生态环境的改善

其一，改良了土壤。引黄灌溉实现了对背河洼地盐碱土壤的改造，虽然改造后土壤表层的性质因原土壤性质的不同而存在差异，但土壤总体饱和持水量和黏粒含量均显著增长。

引黄灌溉在降低表层土壤含盐量、抑制土壤盐碱化方面成效显著。首先，引黄灌溉在灌区原来的母土上覆盖了有一定厚度的灌淤土层，由于地面抬高，地下水位相对下降，有效地避免了土壤盐碱化。其次，引黄灌溉形成的黏土层封盖住原来的沙粒层，抑制了土壤返盐。最后，引黄灌溉对土壤进行了冲洗，排除了土壤中的部分盐分，从而使盐碱性土壤得到改良。

其二，增加了土壤中营养成分的含量。黄河携带的细粒泥沙中含有丰富的有机质、全氮、速效磷、速效钾等营养成分，引黄放淤有利于农作物生长。王延贵等人在对黄河下游地区引黄灌溉前后土壤肥力及含盐量进行调查后提出，引黄灌溉对该地区的土壤产生了积极的影响[3]。王延贵等人列出的胡楼、刘庄、人民胜利渠三个灌区在引黄灌溉后土壤肥力及含盐量变化情况见表2。

表2 胡楼、刘庄、人民胜利渠三个灌区引黄灌溉后土壤肥力及含盐量变化情况

其三，改善了农业用水条件。引黄灌溉解决了农业用水供应不足的问题，同时大大降低了农业用水的成本。

三、引黄灌溉对河南省黄河北岸区域农业生态环境及农业种植结构的影响：以原阳县为例

（一）河南省黄河北岸区域引黄灌溉的历史

河南省黄河北岸区域处于地势低洼地带，受黄河多次决口的影响，该地区夏季水涝以及春秋两季土壤盐碱化问题十分严重。由于农业生产条件恶劣，历史上农作物的产量非常低［4］。

为了改善这一地区的农业生产条件，20世纪50年代，政府实施了引黄灌溉。1952年，随着人民胜利渠等大型引黄灌溉工程的竣工，引黄灌溉的成效日渐凸显。从1950年到1957年，黄河中下游引黄灌溉面积增加了66.73万公顷②［5］。

然而，20世纪50年代中后期，引黄灌溉的发展开始走向无序化。有研究者指出，“1956年全河引黄灌溉设计流量仅有340m3/s，而到1959年引黄水量猛增到3555m3/s”［6］。由于只注重增加引蓄总量，不注重建设配套排水工程，黄灌区开始出现大面积内涝以及土壤次生盐碱化问题。1961—1964年的大涝进一步加重了黄灌区土壤盐碱化的程度。1963年，河南省黄灌区有14个县的盐碱土地面积超过了6667公顷，有9个县的盐碱土地面积达到了本县耕地面积的30%以上，黄河北岸的原阳、延津、封丘、长垣等县的盐碱土地面积甚至达到了本县耕地总面积的50%以上［7］。

1962年，政府开始对引黄灌溉工程进行整顿。在这次整顿中，除了新乡市的人民胜利渠作为试点保留外，黄河中下游地区的其他引黄灌溉工程一律关闸。

从1965年开始，黄灌区以“高渠灌溉、低渠排碱、排灌结合、以排定引”为指导思想，着力建设“旱能灌、涝能排”的科学的灌排工程体系。为了解决土壤盐碱化的问题，黄灌区的水稻生产区通过打井抽水灌溉来降低地下水位。

总体来看，20世纪50年代以来河南省黄河北岸区域的引黄灌溉大致经历了6个阶段：1952—1957年为初办阶段，1958—1962年为大办阶段，1963—1964年为停灌阶段，1965—1972年为复灌阶段，1973—1980年为稳固发展阶段，1980年以后为科学引黄阶段。其中，1965年是引黄灌溉的转折点，此后，引黄灌溉逐步走上了科学发展的道路。

（二）引黄灌溉对河南省黄河北岸区域农业生态环境影响

河南省黄河北岸水稻主产区地势较低，排水不畅，土壤盐碱化问题比较突出。其中，大米主产区原阳县（尤其是该县的西部和西南部）地下水位浅，水的自然蒸发强烈，地下水径流速度缓慢，土壤中的盐分极易向地表聚集，土壤盐碱化问题最为严重。

1949年之前，原阳县的盐碱地面积多达3.3万公顷。1958—1962年期间开展的引黄灌溉进一步抬高了地下水位，加重了土壤盐碱化的程度。1957年，原阳全县的盐碱土地面积为1.8万公顷，1961年，猛增到4.01万公顷，1963年，原阳县的盐碱土地面积达到3.4万公顷［8］。从1965年开始，随着引黄灌溉日趋科学化，原阳县的盐碱土地面积开始大幅度缩减，农业生态环境发生了良性改变。1993年，原阳县的盐碱土地面积减少到0.15万公顷。1993年以前部分年份原阳县的土壤盐碱化情况详见表3。

表3 1993年以前部分年份原阳县土壤盐碱化情况

20世纪60—70年代，黄灌区开展了淤改稻改。20世纪80—90年代，又采用浑水灌溉的方法引沙入田。引黄灌溉增加了土壤中营养成分的含量，有效地抑制了土壤的盐碱化，还造就了一种表层肥沃、深层偏盐碱的独特土壤结构。此地出产的大米先天偏碱性，不需要加碱，做出来的米饭就十分可口。

（三）河南省黄河北岸区域农业种植结构的变化

1.由种植旱地作物向种植水稻作物转变

河南省黄河北岸的水稻生产区位于狭长的背河洼地上，雨热同季，秋季昼夜温差较大，这种气候条件有利于稻米中蛋白质的积累。引黄灌溉实施之后，土壤得到改良，土壤中营养成分的含量增加了，农业用水的成本也降低了，在河南省黄河北岸逐渐形成了一条南北宽约15千米、东西长约70千米的“黄金水稻种植带”。

由于“引黄稻改”获得成功，从20世纪70年代开始，在河南省黄河北岸区域，水稻的种植面积不断扩大，水稻逐渐成为该地区主要的秋季粮食作物，位于这一地区的原阳县结束了农作物种植“三红一黄”（红薯、红高粱、红辣椒和黄玉米）的时代。

20世纪90年代，原阳县黄河大堤以北的80多万亩盐碱地全部变成了肥沃的稻田。1997年，河南省黄灌区水稻种植面积达到8.6万公顷，其中，原阳县水稻种植面积达到2.67万公顷，占河南省黄灌区水稻种植面积的30%左右。在原阳县的22个乡（镇）中，除了滩区的3个乡（镇）之外，其余19个乡（镇）均种植了水稻，原阳县的水稻总产量达到2亿公斤，单产达到7500公斤/公顷［10］。2003年，原阳县的水稻种植面积达到3.15万公顷。

原阳县出产的大米晶莹透亮，软筋香甜，香味纯正，蛋白质、淀粉以及铜、铁、钙等微量元素的含量均比较高。20世纪90年代，“原阳大米”被誉为“中国第一米”。1990年，“原阳大米”被指定为北京第十一届亚运会专供食品。1996年，“原阳大米”通过了中国绿色食品发展中心“绿色食品”认证，成为河南省首个绿色食品品牌。2002年10月，“原阳大米”获得国家工商总局颁发的“原产地证明商标”。2003年12月，“原阳大米”获得国家质检总局原产地域产品保护认证。

2.由种植水稻向种植玉米等旱地作物转变

然而，河南省黄河北岸区域水稻种植的昌盛仅维持了25年左右，进入21世纪，该地区水稻种植面积开始大幅度缩减。

2006年，河南省黄河北岸区域水稻种植面积和产量均明显减少，此后，玉米等旱地作物逐渐取代水稻成为该地区的主要秋季粮食作物。2008年，“原阳大米”的主产区原阳县原武镇的水稻种植面积由上一年的2000公顷锐减至800公顷［11］。2011年，河南省黄河北岸的水稻主产区武陟、原阳两县共有近20万亩稻田（占总耕地面积的30%左右）改种玉米［12］。来自统计局的数据显示，2014年，河南省沿黄地区水稻种植面积减少到3.26万公顷，产量减少到2.24亿公斤，与2006年相比，面积和产量分别减少了31.2%和33.5%。而来自农业局的数据则显示，与2006年相比，2014年河南省沿黄地区的水稻种植面积和产量分别减少了50.5%和37.8%［13］。笔者在调查中发现，2015年，作为“原阳大米”发源地和主产区的原武镇仅剩下少数农户依靠井灌来种植水稻，水稻种植面积比2006年减少了80%以上。到2016年，玉米等旱地作物基本上成为原武镇西部的主要秋季粮食作物。“原阳大米”的另外一个主产区祝楼乡与原武镇情况类似。目前，原阳县仅有太平镇乡等少数几个乡（镇）还在从事水稻种植。

（四）河南省黄河北岸区域种植结构“回复”式转变的原因

1.灌溉工程年久失修

河南省黄河北岸区域的引黄灌溉工程多修建于20世纪60—70年代，进入21世纪，引黄灌溉设备老化失修的问题愈来愈严重，引黄灌溉工程的灌、排能力均大不如前。水资源是农业生产的主要影响因素，在引黄供水变得越来越困难的情况下，这一地区的农业生态环境持续恶化，这导致水稻种植面积大幅度缩减。

2004年，农村“两工”制度被取消。此后，引黄灌溉干、支渠的清淤工作主要依靠政府投入，这种情况导致引黄灌溉设备的管理和维修更加困难。由于资金短缺，引黄灌溉干渠的清淤标准大大降低，大部分支渠长时间未进行清淤。由于设备运行状况不佳，一些地方的引黄灌溉工程仅能勉强满足黄灌区的临时引水需求，做不到长期稳定地为农业生产供水。

到了2014年，引黄灌溉工程的清淤、修复工作比10年前更为困难，这对黄灌区的供水状况产生了显著影响，原阳县的原武镇西部村庄基本上失去了黄河水供应条件。由于稻农使用黄河水的难度不断加大，黄河北岸区域水稻种植面积逐年缩减。

2.黄河水供应不足

2001年12月31日，黄河小浪底水利枢纽工程胜利竣工。受到小浪底水利枢纽调水调沙的影响，黄河下游主河床出现南移、下切的情况，河床最大下切深度达3～4米。黄河河床下切使得引黄灌溉系统中的引水口和穿堤闸门被相对抬高，过去，黄河水的流量达到500立方米/小时，即可实现引水灌溉，今天，即使黄河水的流量达到5000立方米/小时，引水也非常 困 难［14］。

由于灌渠被相对抬高，要想实现引黄河水灌溉，就必须增加干渠、支渠的清淤深度，这样一来，势必会增加引黄灌溉工程的清淤工作量。

由于黄河水供应不足，沿黄灌区在种植水稻时不得不使用井水灌溉，而使用井水灌溉的成本相对比较高。

3.气候持续恶化

受到厄尔尼诺事件的影响，河南省的降水量呈现逐年减少的趋势。从1976年到1999年的23年间，河南省的旱年出现频率为97%，平均每年农作物因旱受灾面积达到165万公顷［15］。1997年，受到超强厄尔尼诺事件的影响，原阳县所在的新乡市“夏季降水量只有80.7mm（均值360mm），偏少78%，创建国以来历史同期最少记录。6月、8月降水量均特少,出现了严重的初夏旱和伏旱”［16］。气候条件的改变使黄灌区的雨水补给量大大减少，稻区在用水最多的6月和7月经常发生“水荒”，这对该地区的水稻种植产生了不利的影响。

4.经济开发破坏了农业生态环境

2014年年初，平原示范区被列入河南省主体功能区国家级重点开发区域。平原示范区位于黄河北岸，所属区域之前大部分隶属于原阳县，涉及桥北乡、祝楼乡、原武镇、韩董庄镇、师寨镇等五个乡（镇）。平原示范区作为新乡与郑州实现无缝对接的重要节点，在促进郑州向北经济辐射带动发展方面发挥着桥头堡的作用。尽管平原示范区的建成将会促进河南省黄河北岸区域经济发展，然而大规模的基础设施建设也给这一地区的农业生态环境带来了负面影响。例如：平原示范区建设过程中，对原引黄灌溉工程的供排水河道进行了填埋，致使该地区本就十分脆弱的农田供排水系统遭到破坏。

降水量的减少加重了黄灌区对黄河水的依赖程度，而区域经济开发却导致引黄灌溉工程遭到破坏。笔者调查后发现，在平原示范区，引黄供水的条件已基本丧失。在这种情况下，农田灌溉只能依靠抽取地下水。但如果使用地下水浇灌，水稻的种植成本就要比玉米等旱地作物高很多；另外，由于地下水的营养成分含量不及黄河水，如果使用地下水浇灌，水稻的品质也会有所下降。

四、促进河南省黄河北岸区域农业可持续发展的建议

（一）以科学理念引领农业发展

发展理念决定着未来社会发展的成效。党的十八届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出，要实现发展目标，破解发展难题，就必须牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念［17］。河南省要切实贯彻协调发展理念，促进城乡区域协调发展，促进经济社会协调发展，促进新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，不断增强发展的整体性。绿色是永续发展的必要条件，河南省要始终秉承绿色低碳循环发展理念，正确处理经济建设与资源环境保护之间的关系，努力实现人与自然和谐共生。共享是中国特色社会主义的本质要求，河南省要坚决落实共享发展理念，使全体民众都享受到改革发展的红利，从而实现社会的公平正义。

（二）应用科技手段改善农业生态环境

河南省黄河北岸区域实现农业可持续发展的前提是解决农业缺水问题。在科学技术快速发展的当下，可以在农业水利工程维修和养护中合理应用大数据和人工智能技术，从而及早发现引黄干支渠阻滞段，并实现快速准确清淤。只有对黄灌区的清淤理念和清淤手段进行革新，使古老的引黄工程与现代产业体系接轨，才能保护好黄河流域的生态环境，从而促进沿黄地区经济高质量发展。

（三）发放政策性补贴调动农户生产积极性

水稻种植有利于改良盐碱化土壤，在河南省黄河北岸黄灌区种植水稻有利于改善这一地区的农业生态环境。目前，受到自然因素和人为因素的影响，这一地区水稻种植的成本不断增加,水稻种植的收益持续减少。在这种情况下，政府可以建立水稻种植农户补贴机制，完善相关支持保护政策，以增强农户种植水稻的积极性。

五、结语

随着人类影响自然的能力不断增强，在局部区域内，经济发展理念和经济发展方式的选择，将会对农业生态环境产生很大的影响，而农业生态环境的变化，又将影响到该地区的农业种植结构。河南省作为中国的“粮仓”，在保障国家粮食安全方面承担着重要的责任。在今后的发展中，河南省必须以创新、协调、绿色、开放、共享的理念为指导，妥善处理经济发展与农业生态环境保护之间的关系，促进黄河北岸区域农业经济持续稳定发展。

注释：

①相关成果主要有王书玉、师学文、李磊等人的《北方粳稻原阳稻米产业发展思考》（发表于《安徽农业科学》2020年第2期第237-239页），王向前的《新乡市水稻种植面积下降原因及发展对策》（发表于《河南农业》2017年第1期第4-5页），马慧慧的《河南省农产品地理标志保护研究——以原阳大米为例》（发表于 《安徽农业科学》2011年第31期第19515-19516页），任连安的《新乡市引黄灌区现状与持续发展的措施》（发表于《河南水利与南水北调》2011年第6期第39-42页），苗兴团、杨晓燕的《原阳县保卫“原阳大米”品牌》（发表于《新乡日报》2009年11月24日第1版）。

②1公顷等于0.01平方千米。