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水资源约束下河套灌区农业高质量发展路径探究

2024-12-31郭玉伟

智慧农业导刊 2024年7期
关键词:黄河流域

作者简介:郭玉伟(1998-),男,硕士研究生。研究方向为经济增长与可持续发展。

DOI:10.20028/j.zhnydk.2024.07.030

摘" 要:内蒙古河套灌区地处黄河中上游干旱区域,农业灌溉依赖从黄河引水,黄河水资源对其农业发展水平有较大影响。为探究水资源约束下河套灌区农业高质量发展的路径,该文通过分析巴彦淖尔市河套灌区农业高质量发展的现状,厘清现有水资源对灌区农业高质量发展的限制机理,进而探讨河套灌区农业高质量发展的可能路径。结果显示,目前河套灌区农业高质量发展虽然取得一定成效,但仍存在着诸如用水结构不合理、农业退水水质差等问题。因此要在水资源约束下实现河套灌区农业的高质量发展,可以通过加强沿黄地区生态环境治理、推进灌溉技术升级、加快盐碱地治理和提高农业从业人员综合素质等途径,走“以水而定、量水而行”的农业高质量发展之路。

关键词:黄河流域;水资源约束;农业高质量发展;农业用水;河套灌区

中图分类号:F326.5" " " 文献标志码:A" " " " " 文章编号:2096-9902(2024)07-0123-04

Abstract: Hetao Irrigation District in Inner Mongolia is located in the middle and upper reaches of the Yellow River. Agricultural irrigation depends on the diversion of water from the Yellow River, and the water resources of the Yellow River have a great impact on its agricultural development level. In order to explore the path of high-quality agricultural development in Hetao Irrigation District under the restriction of water resources, this paper clarifies the restriction mechanism of existing water resources on agricultural high-quality development by analyzing the current situation of agricultural high-quality development in Hetao Irrigation District of Bayannur City. Furthermore, the possible path of high-quality agricultural development in Hetao Irrigation District is discussed. The results show that although some achievements have been made in the high quality agricultural development in Hetao Irrigation District, there remain some problems, such as unreasonable water use structure, poor quality of agricultural return water and so on. Therefore, in order to realize the high quality agricultural development in Hetao Irrigation District under the restriction of water resources, we can strengthen the management of ecological environment along the Yellow River, promote the upgrading of irrigation technology, speed up the treatment of saline-alkali land and improve the comprehensive quality of agricultural employees, so as to take the road model of high-quality agricultural development that is \"determined and measured by water\".

Keywords: The Yellow River Valley; restriction of water resources; high quality agricultural development; agricultural water use; Hetao Irrigation District

黄河作为中华民族的母亲河,是承载着中华文明的重要根基,其孕育了璀璨夺目的黄河文化,在经济社会、自然资源、生态安全、文化发展等方面具有举足轻重的地位。2019年9月18日,习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出“保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计”“治理黄河,重在保护,要在治理”[1]。这表明我国将黄河流域生态保护与高质量发展提升到了国家战略的高度,在此指导下,中共中央国务院印发的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》中明确提出,要实施最严格的水资源保护利用制度,通过制度落实水资源刚性约束[2]。水资源是黄河流域农业高质量发展的重要支撑,也是制约黄河流域经济社会高质量发展的重大短板[3],水资源限制对沿黄地区的农业发展无疑是一项重大的挑战。河套灌区位于黄河上中游内蒙古段北岸的冲积平原,是亚洲最大的“一首制”自引水灌区和全国3个特大型灌区之一,也是国家和内蒙古自治区重要的商品粮、油生产基地,但其位于黄河上游干旱区(IV区),这片区域干燥度大于2.9,同时年降水量较少,是全流域最干旱的区域,属于没有引水灌溉便没有农业的地区,农业发展需要引水灌溉。目前黄河流域严峻的水资源保障形势,将对河套灌区的农业发展产生极大的限制,而农业高质量发展作为高质量发展中的重要一环,是高质量发展的基础,因此本文以内蒙古自治区巴彦淖尔市河套灌区为研究区域,探究在水资源限制下农业高质量发展的路径,对保障我国粮食生产能力、实现地区高质量发展及相关政策的制定具有重要意义。

1" 河套灌区水资源与农业发展现状

1.1" 水资源供应依赖黄河

河套灌区是黄河冲积平原,地势平坦,耕作条件优良,但其所在的巴彦淖尔市地处干旱、半干旱地区,多年平均降水量为150 mm,蒸发量高达2 200 mm,蒸发量约为降水量的14倍,因此黄河水资源是灌区农业发展的重要依托和基本保障。在水资源量方面,2021年巴彦淖尔市年平均降水量108.3 mm,折算降水总量71.22亿m3,降水量比2020年减少46.1%,比多年平均值减少29.4%;其中地表水资源量51.191亿m3,包括净引黄河水量49.732亿m3和全市地表径流量1.459亿m3;地下水资源量为9.88亿m3,比多年平均值减少了1.3%,但比2020年增加了17.7%。在水资源开发利用方面,2021年供水总量约50.03 亿m3,其中引黄供水量约42.58亿m3,占总供水量的85.11%;农田灌溉用水量约42.5亿m3,占总用水量的84.95%。由此可见,河套灌区的农业发展,很大程度上要依赖于黄河引水,因此黄河水资源生态质量,将会极大影响河套灌区农业的高质量发展进程。

1.2" 农业发展卓有成效

2021年巴彦淖尔市农作物总播种面积757.92千公顷,较2020年减少了2.44千公顷,但农业总产值提高了210 822万元,同比上涨了近10%,占农林牧渔业总产值的55.06%。有效灌溉面积为652.72千公顷,占总播种面积的86.12%,与往年相差很小,一定程度上体现了水资源利用的高效率。

在农业生产现代化方面,巴彦淖尔农业生产的现代化程度不断提升,2021年农业机械总动力为606.82万kW,相比2020年有小幅提升,相较于“十三五”初期的480.76万kW提升了26.2%,其中节水灌溉类机械也在稳步推行中,从3 675套提高到了3 802套,提升了3.46%。如今已进入“十四五”发展时期,机械化程度的提高将有助于农业生产率的提高,进而促进农业生产的高质量发展,巴彦淖尔市农业生产的机械化程度有待进一步提升,为农业的高质量发展夯实基础。

在巴彦淖尔农业发展中,“农高区”起到的作用不可忽视。“农高区”全称是内蒙古巴彦淖尔国家农业高新技术产业示范区,它是以河套灌区生态农牧业为建设主题,在黄河流域西北地区推动硬质小麦和肉羊2项主导产业的创新发展、打造特色生态农牧产业集群、引领生态农牧业高质量发展等方面探索示范,以科技创新引领现代农牧业绿色高质量发展的农业科技园区。在科技创新平台搭建方面,农高区与上海交通大学、内蒙古大学、内蒙古农业大学和内蒙古农牧业科学院等高校、科研院所进行产学研合作,组建重点实验室、研发中心、新型研发机构等创新平台。同时鼓励和支持市内涉农涉牧企业在“农高区”设立研发机构,形成研发在“农高区”,示范推广和产业化发展在企业的创新模式[4]。用科技创新来为河套灌区农业的高质量发展提供有力保障。

1.3" 退水水质仍需提高

河套灌区以三盛公水利枢纽工程从黄河自流引水,由总干渠、13条干渠及各级渠道输配供水至田间地头及湖泊海子,总排干沟、12条干沟及各级排沟排水,后通过红圪卜扬水站进入乌梁素海排水承泄区,最后经过总排干出口段退入黄河,形成完整配套的“一首制”灌排体系[5]。由于河套灌区大多采取漫灌的方式,因此导致农田中残留的农药化肥等会随着排水排入乌梁素海,进而影响退黄水质。

依据GB 3838—2002《地表水环境质量标准》,灌溉期河套灌区引黄水水质为Ⅱ类,平均矿化度为0.506 g/L,总排干沟排入乌梁素海水体水质为劣Ⅴ类水质,超标项目是总氮、化学需氧量、氨氮和高锰酸盐指数,超标率分别是85.7%、57.1%、14.3%和14.3%,年平均矿化度为1.13 g/L,2021年排入乌梁素海盐量为96.58万t,这主要是因为巴彦淖尔市2021年农药使用量为2 080.2 t,化肥施用的折纯量为42.71万t,较2020年提升了49.25%和65.92%。化肥和农药是造成农业面源污染的主要因素,会对农业绿色发展水平产生较大影响。农业绿色发展不仅可以缓解发展所面临的生态压力,是新发展理念下农业高质量发展的重要标志之一,因此河套灌区农业绿色发展还需要更进一步,进而实现退水水质的提高,促进黄河水资源的生态保护及自身农业的高质量发展。

2" 河套灌区农业高质量发展的限制因素

2.1" 水资源供应能力的限制

现阶段河套灌区灌溉方式还是以漫灌为主,因此水资源的供应能力将极大影响灌区农业的发展,河套灌区水资源供应主要依赖于黄河引水,而在该灌区又存在着作物需水高峰期无法及时灌溉的问题,此时就需要开采地下水来解决灌溉间歇期内的农作物耗水需求。近年来,随着地下水的开采量逐渐增加,地下水的年平均埋深也在逐渐增大。据统计,整个“十三五”时期,地下水年均埋深已从2.11 m增加到了2.33 m,埋深的增大不仅意味着河套灌区的地下水资源供应能力将会随着开采而逐渐降低,造成日益突出的水资源供需矛盾;同时随着地下水埋深的增大,灌区将更加依赖从黄河引水来满足灌溉需求,此消彼长下河套灌区的水资源供给结构将进一步失衡,进而不利于灌区农业的高质量发展,这些都将是河套灌区目前乃至今后需要长期面临的实际问题。

2.2" 引水水质的限制

既然河套灌区的水资源供给能力和供给结构无法在短期内实现改善,那么灌区农业发展的着力点就要放在水资源需求方面,减少灌区农业灌溉用水最好的方式就是采取滴灌方式,现有研究分析得出:对于同种作物,滴灌与漫灌相比:省工率在11%~34%之间,节水率在37%~68%之间,作物水分生产率增长率在100%~272%之间,滴灌节水增产效果明显[6]。然而可惜的是因引黄水质的原因,灌区无法全面推行滴灌改造,高效节水灌溉面积小。黄河水泥沙含量高,且细微粒含量比例大,2021年河套灌区引黄河水平均每立方米中含沙量0.132 kg,全年引黄河水带入泥沙总量65.6万t。按照目前滴灌水质标准(小于等于50 ppm/L),大部分泥沙需要过滤,过滤成本高,而不过滤则会造成滴灌水口堵塞,增加设施维护成本。

2.3" 传统灌溉方式的限制

引水水质问题造成灌溉方式无法大规模转型,而传统漫灌方式不仅会影响排水区水资源的生态保护,也会对现有的农业高质量发展产生不利影响。除了上文提到灌区排水会将残留的农药与化肥等携带至乌梁素海,进而退入黄河以外,传统漫灌方式还会缓慢地导致土地盐碱化,影响灌区耕地质量,进而影响农作物的生长和农业的发展。

河套灌区农业生产中传统的漫灌方式,不仅黄河水中自带的碳酸盐、硫酸盐及其他盐会残留下来;同时水渗入土地中,造成地下水水位临时升高,随着水分的蒸发,地下的盐分也会被带入到浅层地下水中甚至地表上,这样逐年累月不断积累,最终就会导致土壤盐碱化。这在一定程度上也能够解释为什么近年来随着黄河治理,引入灌区的黄河水平均矿化度不断下降,而地下水年平均矿化度却在上升。

漫灌造成的地下水矿化度上升会直接影响农作物的生长,矿化度小于3.0 g/L时,适宜作物生长;矿化度在3.0~5.0 g/L之间时,较适宜作物生长;而矿化度大于5.0 g/L时,就基本不适宜作物生长[7]。所以应通过控制灌水量及灌溉水矿化度将地下水矿化度控制在适宜作物生长的范围内,以减小地下水对作物生长的负面效应。

3" 河套灌区农业高质量发展路径探究

黄河的生态治理是一个长期过程,需要党中央统筹协调和沿黄各地区之间紧密协作,单个地区作用十分有限,短时间内实现水资源条件的明显改善是不太现实的,同时河套灌区在黄河上游具有重要战略地位,其农业实现高质量发展,对缓解上下游用水矛盾、支撑地区经济发展、保障国家粮食安全及维护边疆稳定具有重要意义。因此,河套灌区应主动适应水资源约束,积极探寻在现有水资源约束条件下加快农业高质量发展的途径,具体来说,大致有以下几个方向。

3.1" 加强沿黄地区生态环境治理

黄河上游沿黄地区生态环境的治理可以有效减低黄河含沙量,为中下游沿黄地区的农业灌溉提供优良的水资源条件。对于河套灌区而言,主要是乌兰布和沙漠的治理。乌兰布和沙漠地处内蒙古巴彦淖尔市西部,是我国对黄河危害最为严重的地区,该地区风速较高,是输沙的主要路径,乌兰布和沙漠每年向黄河输沙约1亿t[8],对黄河、河套平原的生态安全造成了较大的危害。通过加强乌兰布和沙漠环境治理,将贺兰山、狼山连接起来形成一道完整的生态屏障,不仅能缓解该沙漠周边地区的沙害,更对下风口广大地区的生态环境起到关键性的保护作用。具体而言,首先在沙漠边缘栽植防风固沙林,形成绿色防护带,从而减缓沙漠化进程。其次,加大水土保持力度,防止水土流失现象加剧。此外,通过完善生态补水措施,加强生态补水力度,提升沙漠区域的水资源储备,为当地的植被恢复和生态环境改善提供水资源保障。同时要加强科技创新赋能沙漠治理,在执行上述策略时,应积极采用先进科技手段与智能化设备。例如,运用无人机与卫星遥感技术对沙漠治理过程进行实时监控与数据分析;借助智能灌溉系统,实现沙漠植被的精准灌溉与科学养护;运用现代农业技术,提高沙漠土地的生产力,增加植被存活率;加强与高校及科研机构的协作与交流,引进先进科研成果与技术手段,为沙漠治理提供强有力的科技支持。最后,还要关注专业化人才培养与引进,提升治理团队的专业素养和技术能力,为沙漠治理工作的顺利进行提供人才保障。这些沙漠治理措施的实施对河套灌区而言,将会减少引黄水中的泥沙数量,有助于推进灌区灌溉方式的转型升级。

3.2" 推进灌溉技术升级

由于灌区农业十分依赖引黄灌溉,而引黄水中又含有泥沙,不利于在灌区全面推行滴灌技术,因此要发展节水农业,就要对现有的灌溉技术进行升级以达到节约水资源和提高水资源利用率的目的。例如正在杭棉后旗推广的移动式黄河水直滤水肥一体化灌溉技术设备,这种设备是杭锦后旗农牧和科技局的科技人员与月阳农牧产品专业合作社的技术人员共同研究出的,它以柴油机作为动力,可直接利用水渠和排水沟等进行农田灌溉,与传统的大水漫灌相比,可节水50%、省工50%,化肥、农药各节约30%,可增产15%,产值提高15%[9]。这种科技创新带来的灌溉技术升级,既能降低土壤表面水分的蒸发,又可减少肥料的消耗,是农业高质量发展的一大进步。同时这种设备实现了灌溉可控,有助于扩大那些灌水间隔短、需水量较大的经济作物。在全灌区建立示范区进行推广,可有效促进区域种植结构调整,促进水资源高效利用和农业高质量发展。具体来说,在推广过程中,政府部门和农业技术部门要加强对农民的培训和教育,使其充分了解灌溉技术的优势和操作方法,提高农民对新技术的接受程度;此外,政府还需要出台相关政策,给予资金和政策支持,降低农民采用新技术的成本。同时还要构建完善的精准灌溉技术服务体系,从技术培训、设备维修、数据分析等方面,为农民提供全方位的服务,确保灌溉技术的顺利升级。

3.3" 加快盐碱地治理

提高灌区的耕地质量,加快对现有盐碱地的治理,政府应起到带领作用,为盐碱化耕地的开发利用制定统一的规划和系统的开发利用方案。在盐碱化耕地改造中,需要高度重视农业技术和生物技术的应用。通过建立长期性、系统性的研究,技术指导和长期监督评估机制,确保盐碱地治理工作的科学性和有效性。对于具有实用效果的科研成果,应进行全面试点与推广,以便在大规模的长期实施过程中不断进行改良,为灌区农业的有机绿色发展奠定坚实基础。同时要加大对灌区退水处理力度,完善农业退水处理机制,避免大量盐碱随退水排出,实现对乌梁素海及黄河水资源的保护。

3.4" 提高农业从业人员综合素质

政府应加大政策支持力度,设立农业职业培训专项基金,对农业培训机构、师资队伍建设、培训项目给予资金支持,鼓励多方合作建立培训机构,通过职业技术学校、专家现场讲座、远程线上、媒体传播或示范区学习等方法,积极开展农业技术培训,培训内容不仅要涵盖传统的农业技术知识,还要关注现代农业科技的发展趋势,比如智能农业、生态农业、绿色农业等。通过培训,让农民更好地了解和掌握这些先进技术,提高农业生产效率,降低生产成本,实现农业高质量发展。同时要继续完善农业水价形成机制,在考虑农户用水负担的基础上充分发挥水价调节用水行为的杠杆作用;完善农业水价精准补贴及节水奖励机制,对通过工程、农艺、种植结构调整等实现节水的用水主体进行节水奖励,从而帮助农业从业人员形成节水意识和绿色发展理念[10],进而抑制不合理用水需求,推进水资源节约利用。

4" 结束语

本文数据均直接来自《内蒙古统计年鉴2022》(中国统计出版社)、《巴彦淖尔统计年鉴2022》(巴彦淖尔市统计局编)及《2021年巴彦淖尔市水资源公报》,或根据相关数据计算获得,基于数据阐述了河套灌区水资源与农业高质量发展现状,分析了限制其农业高质量发展的相关因素,探究其在现有水资源限制条件下农业高质量发展途径,是推动河套灌区高质量发展的现实需要,也是响应国家在高质量发展基础上实现生态保护的号召。目前黄河流域水资源形势严峻,水资源刚性约束制度势必是一项常态长效化制度,河套灌区应坚定不移恪守水资源刚性约束制度,走“以水而定、量水而行”的农业高质量发展之路,为黄河全域的保护和治理作出贡献。

参考文献:

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[10] 张建斌,李飞飞,朱雪敏.农业水价综合改革的实践进展、现实困境与当下因应——基于内蒙古河套灌区的案例分析[J].价格月刊,2021,526(3):42-51.

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