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科学管理水资源 确保农业用水安全

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摘要:以新思路、新视点、新实践,促进我国水利逐步由传统水利向现代水利、可持续发展水利转变。确保农业用水安全

关键词:科学管理水资源;水安全;污染

我国是一个水资源十分匮乏的国家,人均水资源量仅为世界人均水资源量的1/4。自20世纪80年代以来,水资源供需矛盾日显突出,并伴随经济发展和人民生活水平的不断提高而日益尖锐和激化。为此,20世纪90年代以后,我国开始进一步加强水资源管理,逐步全面实施取水许可制度,加大水资源费计征力度,开展水资源优化配置,提出水权、水市场理论。以新思路、新视点、新实践促进我国水利逐步由传统水利向现代水利、可持续发展水利转变,实现以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。

一、农业水资源的短缺

“21世纪谁来养活中国人”,这一话题在前一阶段被闹得沸沸扬扬,尽管问题的提出者似乎是别有用心,但是他提出的这个问题是值得我们深思的。中国是一个拥有12亿人口的国家,占世界人口的22%,估计我国人口已达到14亿。解决中国人的吃饭问题是一个十分艰巨的任务。

要解决吃饭问题,首先要有资源,最重要的就是土地资源和水资源。中国幅员辽阔,地大物博,自然资源丰富,绝对量居世界前列。然而这些资源由14亿人来分摊,人均资源量就非常少,远远低于世界水平。所以说土地资源和水资源的短缺是制约21世纪中国农业发展的一个极为重要的因素。

中国的河川径流总量居世界第6位,水资源总量为28000亿O,人均只有2480O,仅为世界平均数的1/4。中国国土的大部分地区都存在着不同程度的水资源短缺问题,并成为制约21世纪中国社会经济、工农业发展的主要因素,尤其是对用水量占总用水量80%的农业起着决定性的制约作用。

对于农业水资源来说,问题还不仅仅是短缺,更为严峻的是在21世纪,农业用水量只能是零增长,甚至是负增长。随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,对水的需求量急剧增加。然而,地球上的水资源是有限的,用水的增长不可能是无限的,当达到一定的极限状态时就会出现零增长,世界上有些水资源贫乏的地区,如以色列就已经或将要出现这种现象。

在水资源相对贫乏的中国,随着社会经济持续稳定的发展,城市化进程的不断加快,工业用水和生活用水将会出现大幅上升,在总量有限的条件下,农业用水势必减少,从这个意义上说,农业水资源将出现负增长。

二、现代农业是高效用水的农业

水利是国民经济和社会发展的命脉,更是农业的命脉。水是一切农作物生长的基本条件,农作物在整个生长期中都离不开水,没有水就没有农业,中国能以占世界8%的耕地养活占全球22%的人口,其根本条件之一就是有40%的耕地是灌溉农田以及建立在灌溉条件下的作物多熟制与高产栽培综合技术。 在无水利投入的情况下,中国的土地仅能养活4.12亿人口。多少年来我国粮食产量大幅增长,而这个增长是和灌溉面积的增长同步的,所以说要达到粮食产量达5000亿kg的目标及21世纪农业的持续稳定发展,必须扩大灌溉面积。据专家预测,要解决中国的粮食问题,灌溉面积必须达到667万kO左右。

要扩大灌溉面积,必须有足够的农业水资源,然而现实是农业不可能长期维持用水第一大户的地位,未来的农业用水只能是零增长或负增长,用水量是不能增加的。因此,唯一的选择只能是提高水的利用效率,减少水的浪费,从农业节水上挖潜,从而达到扩大灌溉面积、提高粮食产量的目的。

由于中国对农业水资源管理不善,先进的农业节水技术和现代化的管理措施没有得到大面积的应用和推广,水资源的浪费是非常严重的。中国主要灌区的渠系水利用系数只有0.4~0.6,也就是说大约有一半的水白白浪费掉了,在田间灌水中,习惯了大畦漫灌,每次的灌水量过大,总的灌溉定额也偏大,北方灌区的灌溉定额高出作物实际需要的2~5倍,浪费是惊人的。有人估计,每年农业浪费的水量达1000亿O。

所以说发展高效用水的农业不仅是必须的,因为农业水资源的零增长或负增长,同时也是可能的,因为农业用水还存在着很大的浪费。提高水的利用率,发展节水农业是解决未来农业水资源短缺的根本出路,也是现代农业的基本要求。

三、科学利用,减少水资源浪费

业灌溉将水自水源输送到农田,满足作物需要可以划分为三个环节,第一个环节是通过灌溉输配水系统,将水自水源引至田间;第二个是在田间地表水入渗到土壤中,在土壤中再分配转化为土壤水,而后被作物吸收;第三个是作物吸收水分后通过光合作用将辐射能转化为化学能,最后形成有机物质――碳水化合物。

高效用水的目标是极大地提高上述三个环节水的转化和产出效率,既节水又高产。在第一个环节上,要提高输水的效率,其措施是通过工程的投入,实行输水渠道的配套、防渗,将来实行输配水管道化,从而大大减少渗漏损失和蒸发损失。在第二个环节上,要合理地调控农田水分状况,使引进田间的水最大限度地为农作物所利用。在第三环节上就是要调控土壤和地表面附近的大气环境,使农作物的生长有一个良好的外在环境。对于第二、三环节要逐步推广喷灌、滴灌等先进灌水技术、田间覆盖保墒技术,并加强田间用水管理。

中国高效用水农业的形成必须以农业灌溉技术变革为前提,而农业灌溉技术的变革又是以现代农田灌溉理论为先导。其理论框架和技术体系是:以高效用水为节水高产的灌溉目标;以土壤水分转化和消耗规律为中心的农田土壤―植物―大气(SPAC)理论;以作物水分生产函数为中心的作物需水规律;以水分调控指标和手段为中心的技术体系。

目前,先进灌水技术的推广步伐正在加快,但受经济实力的制约,在相当长的时间中国仍将以地面灌水为主要灌溉方式,因此,地面节水灌溉技术应是目前推广先进灌水技术的重点。其主要方法有:①加大田间流速以减少渗流;②实行输配水的管道化以减少用土渠输配水的沿程损失;③对现有渠道进行防渗改造以减少渗漏损失;④发展间歇灌溉,以增加灌水流速,减少深层渗漏损失。

应用“3S”技术可以提高水的利用效益,发展高效用水农业。例如,建立“田间墒情监测网系统”,对全国的农田墒情进行监测,为农业灌溉用水和抗旱减灾服务。

监测土壤墒情,同时与当时当地的作物需水量相结合,从而确定灌溉用水是精确管理田间用水的最有效、最直接的方法。目前发达国家的先进灌区都以墒情监测作为节水和用水管理的主要依据,根据气象观测资料、土壤墒情资料、作物长势资料确定作物的灌溉水量及灌溉时间,及时提供用水信息,从而使农业灌溉管理更加科学化、精确化,达到农业用水的科学管理和节水的目的。

四、进一步治理对水的污染现象

水污染是由人类活动引起的,当肮脏、有害的物质进入洁净的水中,水污染就发生了。当进入水体的污染物含量超过水体本地值和自净能力,使水质受到损害,水体原有的性质和用途就受到了严重破坏。水污染最大的特点是污染物会在水体中迅速扩散,很小体积的浓缩污染物,会使大面积水体顷刻间全面污染,鱼虾死亡,使人和其它生物依赖的水源立刻失去利用价值。水污染主要来自工业废水、生活污水、农业废水等。有些污染物是可以用肉眼看出来的,例如水污染后,有飘浮物、水变颜色、有异味等,而有些污染物则需要测定。如果我们现在被当前的经济利益所迷惑,一如既往地污染、浪费、破坏水资源,我们见到的最后一滴水就是我们的眼泪。其实水被污染后再对污水进行治理,成本是非常高的,现在有些花巨资建设的污水处理厂,运行成本太高,束之高阁;水环境污染对人、畜身体的伤害致病后,治疗费用之高就更不用说。所以,我们要警觉,否则,到那时后悔的代价就太大了。我们何必要用污染水

环境作代价来获取眼前的经济利益,继而又将赚得的钱用来治疗因水污染而患的病之上呢!因此,我们必须尽快采取措施停止对水的污染。解决农业对水环境污染的主要办法,可以从资金扶持、政策扶持、技术支持等方面去探讨。如政府投资研制低能耗高效率的灯光捕蛾装置杀灭虫害,将农业种植病虫害的化学药物防治改为以生态防治为主,减少使用农药对水的污染;政府继续加大对粮食生产的投入,重拳打击农资营销中的骗农、坑农事件,进一步提高农民收入,使之放弃以水污染为代价的种养劳作;加强畜牧、渔业养殖场污染排放监督机制,鼓励水利设施无污染养殖,严禁养殖对水体造成直接污染;进一步加强法制宣传,加大《水污染防治法》的执法力度;推广测土配方施肥技术,根据土壤地力和养分测定以及要求的产量水平进行科学施肥,避免过量施肥造成溢出对周围水体污染;多方筹集资金,解决污水处理厂建设运行费用,建立污水处理运行机制,强化污水处理的运行管理;鼓励人们使用肥皂,少用洗衣粉,减少水中磷的污染等等,使我们赖以生存的水资源逐渐恢复还原到自然洁净状态,滋润人类,滋润自然,发展农业。