減少作物增産帶來的耗水量增加
- 發佈時間:2016-04-21 02:31:27 來源:農民日報 責任編輯:羅伯特
中國農業大學資源與環境學院教授李保國黃峰
2030年中國人口將達16億峰值,對食物的需求也將達到高峰。食物生産需要消耗大量的水,其中既有“藍水”即來自地表和地下水體中傳統的灌溉水,也有“綠水”即被農田系統或土壤攔蓄的天然降雨。而水和糧的關係是一個互為因果的關係,解決糧食安全問題,必須首先解決農業水資源短缺的問題。
2013年國務院辦公廳印發的《實行最嚴格水資源管理制度考核辦法的通知》中規定了各省市自治區的“用水總量控制目標”“用水效率控制目標”和“水質達標率控制目標”的“三條紅線”。其中,用水總量到2020年控制在6700億方,到2030年控制在7000億方。
然而,這兩條紅線並未涉及部門間配置。在工業化和城市化加快發展、生態環境需水量增長的大背景下,農業用水受到了很大擠壓。到底需要給農業配置多少水才能滿足2030年的食物生産需求?這是必須回答的重大科學和決策問題。2015年《全國農業發展規劃》則進一步要求:我國農業要實現“一控兩減三基本”,其中的“一控”就是要控制農業用水總量。因此,我國將實施農業用水紅線管理、推廣節水灌溉、發展雨養農業。
那什麼是農業用水紅線呢?其數值是多少?劃定的科學依據是什麼?
農業用水紅線是指為確保糧食安全和水安全目標,分配給農業(種植業和養殖業)的最低限度用水量,包括配置給農業生産的“藍水”量(農田、林、果、草地灌溉;魚塘補水;牲畜用水),以及耕地接受的“綠水”量(天然降水量)。農業用水紅線中的“藍水”部分是對“用水總量紅線”的進一步補充和完善。在劃定過程中,要參考農田灌溉單位面積的用水量和灌溉水的有效利用系數。但灌溉利用系數主要評價的是灌溉工程的效能,而農業用水紅線主要是以耗水(蒸散量)及其單位産出(作物産量與作物生育期實際蒸散量之比,即單方耗水的糧食産出或水分生産力)為出發點“倒逼”農業需要的底線用水量。作物的水分生産力是一系列生物物理(氣候、品種、土壤、耕作、作物管理)和社會經濟(種植結構、經濟管理)因素的綜合體現,所以依據水分生産力倒推“藍水”取水量具有堅實的科學基礎。
紅線中的“綠水”分量是指耕地降水量,主要受耕地數量和品質及其時空變異、地形和地質地貌以及天然降水量等因素的影響。隨著高標準農田建設力度的加強和規模擴大,耕地吸納並保持天然降水的能力將穩步提升。而天然降水量則會受到氣候模式和氣候變化趨勢的影響,具有不確定性,但是未來氣候變化趨勢和降水變化以及農業生産之間的關係可以定量判斷。因此,紅線的“綠水”分量也可以相對準確劃定。根據我們的估算,農業用水紅線的灌溉“藍水”部分是3800億方,“綠水”部分4500億方左右。
劃定了農業用水紅線,就要嚴格執行農業的節水措施。如何評價和實行真實的節水呢?傳統上,農業節水評價的誤區在於只重視水分在局部(農田和渠係)而忽視其在全局(灌區和流域)中的運動和轉化。因此,在其主要評價指標“輸水效率”(主要評價灌溉系統輸水效率的灌溉利用系數)中所謂的“浪費”。從全局考察,實際上被區域中其他用戶重復利用和消耗,所以在評價節水效果時,大大高估了實際節水量,造成所謂的“紙上節水”。
最近20年來,在全球農業用水治理創新的核心理念和實踐中,節水評價的重點已經從單一評價“輸水效率”轉移到綜合評價“輸水效率”(灌溉利用系數)和“耗水效率”(單位蒸散耗水形成的産量,即水分生産力),評價實行節水措施的區域所減少的凈耗水量(蒸散量)、地表水和地下水無效流失量、農作物增産部分所增加的凈耗水量所實現的“真實節水量”。
糧食生産對耗水的需求是剛性的、不可減少的,糧食增産必然帶來耗水和用水量的增加。因此,農業節水的最終目標是要“減少糧食增産所帶來的耗水量的增加”,即提高水分生産力,實現“效率型真實節水”。當前結合“一控兩減三基本”的要求,大力推進高標準農田建設,切實提升耕地品質,實現灌溉利用系數和水分生産力的雙贏,使得實際進入農田的降水和灌溉水真正能夠“下得去、存得住、用得上”,才是實現“真實節水”的必由之路。
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