我国节水农业发展现状与存在问题四(1)程力学(2)

３．对采用综合技术发挥整体效益重视不够

我国在过去发展节水农业的过程中，往往只注意单项的工程技术，如渠道防渗、低压管道输水、喷灌和微灌，而没有很好地将农业增产措施予以配套、形成综合技术。因此，常造成虽节水但产生效益并不高。

在工程节水技术的基础上发展综合农业节水技术，发挥综合优势，达到节水、高产、高效是当前世界各国研究的一个重点。水肥综合管理受到世界各国的普遍重视。大量的研究结果表明水肥在作物生长发育过程中是两个相互影响，相互制约的因子，适宜的灌水可以促进肥料转化及吸收利用，提高肥料的利用率，而适宜的施肥也可以调节水分利用过程，提高水分利用率。通过肥水同步监测确定作物灌水与施肥的时期和数量组合已在许多先进国家的农田管理中普遍应用，其中最为突出的当推美国、以色列等国家利用滴灌系统对作物同步供给水分及养分，这种水肥供给方式才真正做到了水肥同步。在利用耕作措施调控农田水分利用状况，充分发挥水、光、热等自然资源的作用，提高农田生产率及水分利用效率方面，美国、前苏联等国家做了大量的研究工作，也提出了许多行之有效的技术措施。对于地面覆盖保墒技术，国外的许多研究机构做了大量细致的研究工作。除了进行大规模田间试验，研究覆盖的保墒、增产效果及效益外，还对覆盖后农田的水、汽、热交换规律及水盐运动规律进行了较为详细、深入的分析研究，取得了许多研究成果。各种农业节水技术有时可以单独应用，但在更多情况下要考虑多种因子如何最佳组合，形成最为优越的整体，即多种措施如何综合集成，这也是世界上许多国家都十分重视的一个研究课题。以色列在这方面做了大量的研究，也取得了十分明显的效果。以色列建国４０年来，在田间灌水全部采用滴灌和喷灌的基础上，结合合理的调整种植结构，水肥同步供给，大量发展保护地栽培等措施，形成了节水、高产、高效的技术体系，农田平均灌溉定额从１９４９年的每亩５７１ｍ３下降到目前的３７１．４ｍ３，但同期灌溉作物产量却以每年３％的速度递增，单方水的产值也提高了３倍，达到２美元，效益十分显著。

我国目前已有采取各种节水措施的灌溉面积约２亿亩，但这些面积上所采用的节水措施主要是工程节水措施，以提高水的利用率为主要目标，各项非工程节水措施，比如综合农业节水技术，节水灌溉制度以及全灌区的水源优化调度及灌溉预报技术应用的面积还很小。造成许多节水工程虽然投入很大，也配备了大量的节水灌溉设备，但田间用水效率并没能相应的提高。一些田块灌水时偏大，灌溉不均匀，水浪费现象严重，而另一些田块则在作物受旱较重时也不能得到及时灌溉，所以总的水分利用效率难于有较大的提高。在我国已有的灌溉面积中，非工程节水措施的应用程度还很低，在节水农业发展中大面积推广应用，发挥巨大作用的前景也是十分看好的。非工程节水技术与工程节水技术措施相比，具有投资少，见效快，容易实施的优点。有许多技术农民完全可以在短时间内掌握，并能够以家庭为单位组织实施，因而具有大范围、大面积推广应用的基础。

工程节水技术与非工程节水技术相结合，形成高度集成的综合节水技术体系是当前节水农业技术发展的方向，也是许多国家研究的热点。两方面的技术措施相互配合、相互补充，形成覆盖从水源管理，经输水、配水，到作物吸收利用并转化为最终收获物的整个水分利用过程的节水技术体系，才能最大限度的提高水的利用率及利用效率。节水农业技术体系在我国有着非常广阔的应用前景。如果能在我国已有的灌溉面积上推广应用，使灌溉水的利用率提高１５％，粮食作物的水分生产率达到每立方米１．５ｋｇ，则每年可节水６００亿ｍ３，不仅可以极大的缓解日益严重的水资源危机，并可为我国农业的持续、稳定发展，为２１世纪末增加粮食产量５００亿ｋｇ提供良好的基础。

我国的节水农业技术研究在提高工程节水技术的同时，也已开始将注意力放在综合农业节水技术的研究上。根据不同节水农业区的自然、经济特点，采取合理施肥、蓄水保墒的耕作技术、地膜和秸秆覆盖保墒、化学制剂、合理调整作物的种植结构，选用耐旱作物及节水品种，以充分利用灌溉水、自然降水和地下水，提高水的利用效率，达到节水、高产、优质和低耗的目标。但是，由于农、水专业各自的局限性，以及各专业多侧重于本专业的技术研究，在农、水两方面的适用技术如何紧密地相互配合，形成有机的统一体，使水的利用率和利用效益都能充分发挥研究得还不够深入，远远满足不了节水农业发展的需要。如各种节水灌溉技术条件下的水肥运动、吸收、转化利用规律；耕作保墒、覆盖保墒技术如何与节水灌溉技术的配水相结合；各种单项农业节水技术如何在不同的作物上及不同的节水灌溉技术条件下综合应用等问题都需要进行深入、系统的研究，才能保证综合节水农业技术的持续发展。

４．开发各种灌溉水资源力度不大

根据水利发展“九五”计划和２０１０年规划，我国目前在建供水工程供水能力约４５０亿ｍ３，南水北调供水工程约为３３０亿ｍ３，再加新建引额济乌、引松济长、引江济淮等一批蓄水、引水工程，也只能新增加供水量１２００亿ｍ３左右，加上现有供水能力，使全国总供水量有可能在２０１０年达到６２００亿～６５００亿ｍ３。根据需水预测结果表明，２０１０年全国总需水量将达７３００亿ｍ３左右，供需缺口近１０００ｍ３，将比目前全国缺水量增加一倍以上。估计到２０３０年缺水额度还将大幅度增加，水将严重制约社会经济持续发展。潜在威胁非常令人担忧。

目前北方地区水资源开发利用率已达５０％以上，其中淮河流域片、海河流域片的水资源开发利用率已达到９０％以上，部分地区开发利用率已达１００％～１２０％以上；黄河流域片，不考虑河道冲沙用水量，水资源开发利用率也达到了６４％～６６％。水资源已处于严重枯竭状态。供水水源非常脆弱，调节潜力逐步减小，很难确保连续干旱年足量供水要求。北方地区随着流域开发程度加深，农、林产品数量成倍增长，流域蒸腾蒸发量（即耗水量）加大，土壤水利用量提高及潜水位大幅度降低，同等气候条件下，河川径流量、地下水补给量都将显著减少。即我国水资源数量将趋于明显减少趋势，特别是北方地区。根据华北地区的资料分析表明，全区年径流系数５０年代为０．１８，６０年代减至为０．１５，７０年代减为０．１４，８０年代已减至０．０９８。在相同降水量条件下，８０年代可能产生的地表径流量只有５０年代的５４％。其中河北省在相同降水量条件下，８０年代所产的河川径流量只有５０年代的４５％。径流量减少，特别是中小水源径流量的大幅度减少，对北方地区现有供水工程的供水保证将构成越来越严重的威胁。水质污染越来越严重威胁供水量和用水安全性。根据水利部对１９９１年全国主要江河近１８００多个水质监测断面资料、７００条河流、近１０万ｋｍ河长进行的水质评价结果表明，其中污染河长已达到４．６万ｋｍ，占评价河长的４７％，即全国约有近一半河流的水质已受到较严重程度污染（为Ⅵ类和Ⅴ类水），其中淮河流域污染河长占评价河长７３％，海河流域污染河长占评价河长６９％，松辽流域占６０％，黄河流域占７１％，太湖流域占７３％。可见，黄、淮、海三大流域片，既是全国缺水最严重的地区，也是全国水污染最严重的地区。说明水污染既与工业、城市废污水排放量及其处理程度有关，也与本地的缺水情况有关。即越缺水污染越严重，水污染严重又加剧了缺水。目前，我国许多灌溉渠道特别是干支渠道已逐步变成了工业、城镇的废污水排泄通道，越来越严重威胁农业用水的安全性。根据预测，我国２０１０年的工业和城镇生活用水量将比目前增加１倍左右，到２０３０年将增加到４倍左右，因此，２１世纪水污染对供水的潜在威胁非常严重，对此必须有足够的认识，并积极加以治理。

由于我国水土资源的地区分布不相匹配，要解决一些地区的缺水问题，必须在更大的范围内寻求资源的优化配置，调整资源与经济发展的格局。要根本解决北方的缺水问题，迫切需要修建一批跨流域的调水工程。根据国家社会和经济发展的需要，以及财力等条件，２０００年全国需新增供水能力４００亿～５００亿ｍ３，总供水能力达到５８００亿ｍ３左右，基本解决人畜饮水困难；２０１０年全国总供水能力达到６５００亿～７０００亿ｍ３，华北地区、沿海地区和重要城市的缺水问题得到缓解，农业缺水的严峻局面可望得到缓和。为实现上述目标，扭转我国北方地区和沿海地区严重的缺水局面和改善重要粮棉生产基地的水利条件，亟待兴建一批关系国民经济发展全局性的重大水利工程，为我国２１世纪的持续发展奠定基础。

５．节水农业设备产业化建设步伐不快

目前，我国节水农业设备、材料生产企业');">企业小而分散，多以生产单项设备、产品为主，相当部分企业属作坊式，批量少、质量差，价格高。大多数企业缺乏自身发展的能力，长期依赖国家的投入，技术改造困难，生产条件落后，难以接受新技术，不但产品陈旧，而且也致使当前我国有上百项节水农业新成果难以转化进入市场。我国已建的许多节水农业工程也因设备质量差、性能落后，不能充分发挥效益，甚至报废，在很大程度上挫伤了农民发展节水农业的积极性。由于我国目前发展节水农业技术多以单项技术为主，设备和产品及材料的生产单一、分散且零乱，即使通过培训，农民也难以正确掌握各种技术设备的性能和使用方法，加上服务体系不健全，抑制了农民购买新设备，采用新技术的积极性。一方面我国节水农业技术还比较落后，亟待发展，而另一方面我国节水农业的产业支持体系和管理服务保障体系又很不相适应，这已成为阻碍我国节水农业事业发展的主要矛盾之一。必须改变现有这种小农经济发展节水农业的模式，而代之采用工业化的方式，即实行规模生产、企业化管理，将发展节水农业的全过程纳入产业化的轨道，按市场经济的规律来发展，促进我国节水农业设备生产上档次、上规模、增效益，确保２１世纪中国农业的可持续发展。

要加快我国节水农业设备产业化建设步伐，可通过实施节水农业产业化工程来实现。产业化工程就是解决大规模发展节水农业条件下的工程设计、技术参数、工艺标准、质量控制、产品标准、资源条件、生态环境等问题，完成由实验室向工厂、由小面积向大面积的跨越，实现科学技术可行性、经济可行性、社会可行性、环境资源可行性的完整统一。促使生产企业自我投入发展的积极性，实现生产的规模化、工艺操作的规范化和技术产品的标准化。为了适应市场，将把目前许多复杂的单项技术组装配套，物化为简单的一个产品成一套装备。使软技术硬化，使复杂的技术简单化。通过大规模的示范检验，将对我国目前上百个生产企业进行筛选、淘汰，形成一批名牌产品，不但能满足国内的发展的需求，而且要进入国际市场。届时，节水农业技术和设备不再采用推广的方式来扩散，而是通过积极的广告宣传，一定规模的示范、上乘的质量保证、优良的售后服务，使农民主动认识、接受和自觉使用新技术、新产品和新设备。

６．科学研究滞后，缺乏发展后劲

由于各种行之有效的节水农业技术在农业上大面积推广应用中获得显著成效，有关部门对推广工作很重视，这无疑是正确的。但也产生了一种偏向，认为节水农业的技术已经成熟，不需要再强调开展研究，因此投入节水农业研究的经费增加得很少。尽管国家科委将“节水农业技术研究与示范”列入“九五”攻关计划，并开始实施，但节水农业研究需要和节水灌溉工程相结合，在工程经费不能很好落实的情况下，科研工作也很难取得进展。应该看到我国目前推广的节水农业技术大多数仍属低水平的，和国外比较仍存在着较大的差距。而且现实推广过程中也出现不少技术问题亟待解决，后劲不足的现象已在呈现。特别是节水农业设备和材料质量不稳定、性能较差、品种较少，与国外先进水平差距更大。我国节水农业技术和设备存在的主要问题如下：

在渠道防渗技术方面存在的问题有：衬砌技术成本较高，影响大面积推广，急需研究成本低，防渗性能好而又经济耐用的新材料与新型防渗技术；高寒地区渠道衬砌防冻技术还没有取得突破，要从材料、结构形式和施工工艺等方面开展深入研究；西北地区特殊土类和湿陷性黄土、盐胀土或膨胀土适应大变形的防渗衬砌材料及技术可靠性差；我国中、小型渠道开挖与衬砌施工机械性能差，型号少，满足不了生产发展的需要，特别是大型渠道的衬砌施工机械设备更少。在低压管道输水灌溉技术方面存在的主要问题有：管件、安全保护装置、出水口及田间地面移动多孔闸管、量水设备不配套，大多没有定型，需要进一步定型配套，逐步达到标准化、系列化、工厂化生产；适用于渠灌区低压管道输水灌溉的优质低价大田径低压管材管件基本是空白，需要进行试制并进行生产考核；引黄灌区管道系统防泥沙淤积技术及高寒地区低压管道系统的抗冻技术还不成熟；低压管道施工埋设技术设备还没有过关，需要进一步试验研究。在喷灌技术方面存在的主要问题有：喷头转动不均匀，轴套易磨损，弹簧易损坏，摇臂易断，耐久性差；镀锌薄壁钢管技术不过关，易锈蚀，移动管道快速接头密封性差，漏水严重，球形挂钩易损坏；流量、压力调节阀品种少且不过关；喷灌泵站的自动调压控制系统及节能喷头等规格型号少、系列化程度低；大型喷灌机转动驱动部分漏水较严重，小型喷灌机效率低，性能不稳定；地埋喷灌用塑料管的接头和管件不规范，配套性差。在微灌技术方面存在的主要问题：设备种类少，性能差，工艺落后，材质不耐老化，特别是施肥装置没有形成生产力；过滤设备种类少，性能差，堵塞严重，对高含沙水、污水、咸水等水质的过滤处理设备基本是空白；急需研制开发适合大田作物微灌的设备和技术；自动化控制设备和技术不过关，缺乏流量、压力调节设备。在田间节水地面灌溉技术方面存在的主要问题有：进行波涌灌的间歇阀没有定型投产；急需开发可以降解的用于膜上灌的塑膜；急需研制并大规模投产适合坐水种的简易机械；缺乏效率高造价低的平地机械、开沟打畦机械。在节水灌溉制度方面存在的主要问题有：对非充分灌溉的基本理论缺乏系统研究；节水灌溉制度推广应用面积还较小；不同灌水技术，特别是喷、微灌条件下的节水灌溉制度研究不充分，仍沿用传统地面灌溉时的灌溉制度；在不同农业措施综合配套作用的节水灌溉制度研究得更少。

我国目前灌溉用水量３５００亿ｍ３，占全国总用水量的６７％，是最大的用水户。但我国灌区的灌溉水利用率平均只有４０％左右，即从水源到田间作物，约有一半以上的灌溉水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用，灌溉后农田水的利用效率也很低，每立方米水生产的粮食不到１ｋｇ，仅为发达国家的２／５；因此，针对上述我国节水农业技术存在的主要问题开展科学研究，大力推广高效用水的灌溉技术，提高灌溉水的利用率和水分生产效率是我国发展节水农业的重要任务。

７．管理薄弱、发展节水农业的保障体系不完善

灌溉管理问题尽管年年强调，但改善不大。基层灌溉管理机构实行自负盈亏以后，不少地方把多种经营赚钱作为管理单位的主要工作，灌溉管理反而成了副业，加上社会治安不力，灌溉设备常被破坏，工程老化失修、设备损坏严重，由于经费短缺无力更新修复，灌溉效益日渐降低。为了提高灌溉用水管理水平，建立健全的发展节水农业保障体系，可采取以下措施：

（１）完善和落实水利基础产业政策。按照建立社会主义市场经济体制的要求，改革束缚水利发展的旧体制和运行机制；强化经营管理，搞活水利经济；依法治水，科教兴水；发展壮大水利基础产业，为国民经济和社会发展提供全面服务。

（２）改善投资结构，进一步拓宽资金渠道。调整水利投资结构，水利投资应包括国家预算内资金、银行贷款、以工代账、农业开发资金、外资、自筹和专项基金、社会筹资等方面。另外，要建立各级水利建设专项基金制度，争取提高利用优惠贷款的比重，进一步推广水利建设资金有偿使用的比例和范围，加大利用外资的力度和提高利用外资的比重，开辟水利工程更新改造资金的渠道，坚持和完善劳动积累工制度。

（３）统一规划、行业管理、充分发挥整体投资效益。建立适应投资渠道多元化的调控体系和国有水利固定资产经营管理体系，对于社会公益型、有偿服务型、生产经营型等三类不同性质的水利产业，应制定不同的产业政策和经营管理措施。

（４）改革水价，提高用水效率和水平。加快水价政策，调整水价，逐步形成适应市场经济的价格体系。水利工程供水单位作为水商品的生产者和经营者，应按规定收取水费。农业用水的水价按成本核定；经济作物用水水价应根据不同的经济作物，考虑市场经济和水源条件来核定水价标准；工业用水价应按成本加社会平均利润率核定；城镇居民生活用水，可略低于工业用水水价。新建水利工程，要实行新水新价，并严格执行按计划定量供水，对超计划用水，实行累进加价和两部制水费。

（５）加强水利社会化服务体系建设。逐步建立起以乡镇水利（水保）站为主体，多种服务并存的基层水利服务网络。基层服务站要逐步办成服务和经济实体，在做好服务的同时，通过开展供水、供电、水保、物资供应以及综合经营等各种经济业务和有偿服务，逐步实现自我维持和自我发展的水平。

（６）加强水利法制建设，健全水利执法体系。要增强依法治水、以法管水意识，大力宣传的普及《水法》等法规，提高广大干部、群众对水和水法规重要性的认识。切实做到立法与执法并重，执法与监督并举。

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