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高效用水与农田灌溉技术变革
  余开德  
    编辑:管理员 归档时间:2003/1/27    

水资源紧缺这一全球性问题,在世界各国的广泛重视下,带着日益加深的危机。对于中国来说,如何面对人口、耕地、水资源等条件较之世界大趋势更加严峻的态势,已经成为一个迫在眉睫的重大课题。

众所周知,由于农田灌溉用水占全国总供水量近80%,提高水的利用效益,节约灌溉用水,是解决我国水资源危机的一项不可替代的重大措施。但由于多种原因,尤其是习惯的、观念上的原因,加上面大量广,又涉及到水资源调配、输水、灌水、环境、作物品种、耕作栽培等一系列工程的、生物的和技术的措施,资金的投入也受到我国经济尚不发达的制约等等。虽然我们在节约灌溉用水上,尤其是在20世纪70年代以来的20多年时间里,已经做了大量工作,取得了一定成效,但从总体来说,从节约灌溉用水对缓解我国水资源危机已经发挥的作用来衡量,仍相距甚远。这不能不促使我们在更深的层次上,去思考加快速度迎接挑战的问题。

一、农田灌溉技术变革的科技积累已经基本具备

农业生产的发展总是与生产技术的革命相伴随的,纵观我国农田灌溉技术的现状,不能不承认从总体来说,仍然基本上采用着千百年来所习惯采用的旱作大畦灌溉和水稻淹灌。虽然近20多年来在旱作物喷灌、微灌、膜上灌以及水稻湿润灌溉等新灌溉技术的研究上,均取得了一批成果,但在实际生产中采用这些技术的面积仍然很少,都只占几个百分点。是什么原因使我国农田灌溉技术的变革滞后于农业生产发展的需要呢?70年代中期到80年代初期曾经使我们认识到,技术问题是我国农田灌溉技术落后的主要原因。所以当时在大力加强农田灌溉新技术研究的同时,从欧、美等许多国家引进过水动或电动时针式、电力直线移动式、绞盘式、滚轮式等各种大型喷灌机,并经过试用、研究、筛选,研制成功和批量生产了电动时针式喷灌机,成功地应用在一些国营农场;也引进了微灌技术、喷头生产技术,薄壁钢管镀锌工艺,并自行研制和批量生产了小型喷灌机、微灌设备、薄壁铝管和各种配套管件,对推动当时和现在喷、微灌的发展发挥了作用;根据需要我们还自行研究建设了恒压喷灌系统、自压喷灌系统、大坡度山地喷灌系统,以及移动式微灌系统等,并编制了《喷灌技术规范》国家标准,《微灌技术规程》行业标准和《中国喷灌区划》;与此同时,西北干旱地区膜上灌新技术,广西、山东等地水稻湿润灌溉技术也悄然兴起,以后又成功地研究了旱作间歇灌溉技术,并于90年代初经过8年的努力提出了《全国主要农作物需水量图》等等,所有这些技术均普遍获得了显著的节水增产效益。应当说,以提高用水效益、节约灌溉用水为核心的我国农田灌溉技术变革所要求的技术条件即科技储备,在80年代中期已经基本具备了,到90年代初又进一步得到加强。但实际上此后多年并未能推动我国农田灌溉技术在更大范围内发生根本性的改变,像旱作物喷、微灌面积就一直徘徊在70多万hm2的水平上,虽然在这期间也出现了像北京市顺义县大面积改畦灌为喷灌的典型事例,而且极具说服力,但是它的典型推动作用也没有得到充分发挥,这又是为什么呢?实践又使我们进一步认识到,推动技术变革不能单抓技术,还必须有生产关系的变革与之相适应,也就是常说的还要解决一个“机制”的问题。

二、必须解决推动农田灌溉技术变革的机制问题

近二三十年来,不论是渠灌区或井灌区,在减少灌溉输水损失方面,都取得了比较明显的成效。据统计到1992年全国各级输水渠道已采取防渗措施的有55.11万km,占渠道总长的18%;井灌区修建低压输水管道的面积已有290.01万km2,占全国井灌面积的23.6%。据分析,上述成就使全国渠系水利用系数大约从0.35-0.45提高到0.45-0.55,即大约提高0.1左右,即在原有基础上把渠系水利用水平提高了约1/4。可以说减少灌溉输水损失这项工作,受到了从水利管理部门到农民的广泛欢迎和重视。

效益问题是市场经济条件下制约经济活动的核心。我们不难理解为什么同样都是节约用水措施,。而灌溉输水防渗却比农田高效用水要受到更多的欢迎。灌溉管理部门是以“水”为商品开展经营活动的,向农民出售的水量越多,收益越高,在取水量有限制的条件下,减少输水损失就意味着可以大幅度增加对农户和其他用户的供水量,也就是为管理部门创造了可观的经济收益;同样,井灌区采用管道输水,可以在同等能耗的条件下,大幅度增加送人农田的水量,既加快了灌溉进度,增强了灌溉的时效,提高了单位面积产量,又降低了单位面积能耗,,效益也非常显著。而农田灌溉技术的变革,虽然可以减少灌溉用水量,为缓解水资源危机做出贡献,但对于灌溉管理部门来说不仅不会带来任何现实的经济效益,而且在没有新的用户时还会减少水费收入;对于农民来说,由于水费很低,由节约用水所实现的经济收益,也难以补偿所需要的投入。这可能是为什么管理部门和农民对农田高效用水技术尚缺少足够热情的一个重要原因。尤其是在实现农田高效用水所需投入较高的情况下,按目前价格计算一般在7500元/hm2左右,管理部门和农民对农田灌溉技术变革所持的现实态度,应当是无可非议的。

因此,推动农田灌溉技术变革,除必须解决好的相应的科技储备问题,创造必要的技术条件以外,还必须解决好机制问题,特别是投入机制的问题,其关键则是要把农田高效用水彻底地转变到以经济效益为核心的轨道上来,实事求是地处理好投入与产出的关系,以充分调动农民和管理部门对待农田灌溉技术变革的积极性。

三、现阶段农田灌溉技术变革的内涵

农田灌溉技术变革这个概念,是由于我国现阶段普遍采用的农田灌溉技术长期滞后于国民经济发展对节约用水的要求而提出的。也就是说日益加剧的水资源危机,迫使我们不能不加快步伐推进农田灌溉技术变革,把农田用水的无效损耗减小到最低限度,发挥水的最大效益。据分析现阶段农田用水与减少灌溉输水损失的节水潜力大致相当,即均约占总引水量的1/5左右。如果能在不太长的时间内,使农田用水这个在节水灌溉中最薄弱的环节,大规模实现根本性的转变,无疑将对我国水资源的优化配置,实现高效用水,发挥深远的影响。当然,农田灌溉技术变革绝不是要消灭旱作畦灌或消灭水稻淹灌,而应当是有条件地首先对畦田或格田进行改革,使之能根据作物需要控制灌排水量,达到灌排自如、灌溉均匀。这就要求必须把田间工程当作灌溉系统的基础工程来抓,没有高标准的田间工程,就无法实现与高产优质密切相关的高效用水;而且如果把高标准的引水、输水、配水系统节约出来的水量,又浪费到低标准的农田上,也就失去了节约用水的意义。之所以一个时期以来,不少灌区长期存在着“配套”问题,与田间工程不扎实密切相关,所以从某种意义上来说,现在是必须“补课”。

在缺水更为严重的一些干旱、半干旱地区,如黄河下游以北地区、西北地区、水资源紧缺的大城市郊区和南方经济作物区,应下决心坚持不懈地大面积发展喷灌、微灌及其他局部灌溉方法。当前发展喷、微灌的科技储备虽然已经基本具备,但问题是必须在全国建立几家(绝不是几十家)能够成套生产供应高质量喷、微灌设备的企业集团,加快科技储备转化为现实生产力,方便用户对新技术的采用。

农田灌溉技术的变革给旧灌区技术改造指出了一个带有方向性的问题。当前全国大多数旧灌区都面临着技术改造的任务,既然是技术改造,就必然有一个如何改造的问题,是用新技术、新装备把旧灌区改造成现代化的,可以高效用水的新型灌区?还是仅仅做到恢复或提高其原有的灌溉功能?这个带有方向性的问题,十多年前我们提出来过,现在看来解决这个问题的时机可能已经比较成熟了。

当然,技术革命也不仅仅是工程装备的革新问题,技术措施的革新也必须与之协调发展。工程措施固然可以实现灌排自如,灌溉均匀,但灌溉时间和灌溉水量的确定,则必须依靠对土壤水分,作物长势和气象条件的研究,提前作出预报。在“水、植、气系统”(SPAS)的理论研究上,我们已经有了一批研究成果,在此基础上开发出实用并有足够精度的预报技术,就可以把高效用水与作物高产优质联系起来,实现节水又增产的双重目标。灌溉管理水平的提高是带有决定意义的,高标准的灌溉系统加上现代化的灌溉预报技术,还必须通过管理,转化成严格、有序、及时的调度和用水计划,所以管理为节水增产服务,既是一场技术革命,也是一次观念上的革命。

四、建立节水灌溉发展墓金

据分析,全国现有5000亿m3左右的可供水资源量中,90%是70年代末以前开发的,由于水资源进一步开发的难度越来越大,虽然全国总可供水量今后还会继续增加,但依靠新增水量全部满足城市和工业高速发展,以及新增灌溉面积的需要,至少在我国北方,几乎是不可能的,必须也有可能从现有所占份额最大的灌溉总用水量中转让出一部分。由于让出水量必须建立在不影响农业收成的基础上,就必须有相应的投入,以支撑农业实行高效用水。

所以按节水投入成本核算,实行有偿转让,理应成为一项政策确定下来,而且不论以何种形式收取的转让费,也均应做为节水灌溉发展基金,投入到包括农田高效用水在内的灌区技术改造中去。

上述做法实质上也是由计划经济向市场经济的转变。实践证明它是解决节水灌溉投入机制的一种有效方法,不仅可以给管理部门带来可观的经济效益,调动管理部门发展包括农田高效用水在内的节水灌溉的积极性,而且可以把农民在发展提高农田灌溉技术上的投入产出关系调整到一种比较合理的程度,调动农民实行节水的积极性。

当然,节约的灌溉水量并非全部都是用于转让,有的是为了用于提高灌溉保证率缓解自身的缺水问题,增加必须的灌溉次数和提高灌溉时效;有的是为了降低水资源开发强度,以维持生态平衡。前者的经济效益体现在水费的征收和农业产量与质量的提高上,管理部门和农民都会从中得到实惠;后者主要体现在社会效益上,其节水灌溉的投入理应由社会负担,即由税收解决。

向灌溉用水户收取水资源费,以控制超量引用河水和超量提取地下水,也是刺激节约用水,实现水资源优化配置的一种有效手段,不仅可以对河流上游灌区长期无法解决的水量浪费现象加以控制,也会促使井灌区农民在重视用管道输水的同时,解决好农田高效用水问题。所以,水资源费也应做为节水灌溉发展基金的一部分,用于支持节水灌溉的发展。因此实际上是以政策形式,强制不合理超量开发水资源的部门和农户,为自身的节约用水积累资金。

总之,在社会主义市场经济条件下,利用经济杠杆,加上政策引导和宏观调控,解决节水灌溉发展中目前面临的一些问题,是许多地方正在试探的办法。实践中可能会出现多种解决模式,我们的任务应当是总结经验,针对不同自然条件和社会经济条件的地区。找出不同的解决办法,以引导全国农田灌溉技术的变革健康发展,全面实现农业高效用水。

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