農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)管理策略

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1、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)管理策略 1農(nóng)業(yè)水管理面臨的問題和挑戰(zhàn) 以往發(fā)展農(nóng)業(yè)水管理的主要目的是通過增強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，應(yīng)對饑餓和貧困，如今則是在水資源稀缺狀況下，在滿足全球不斷增長的食物需求同時，達到增加農(nóng)民收入、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟、減少貧困、應(yīng)對氣候變化、保護生態(tài)環(huán)境等目的【4】，面臨的問題和挑戰(zhàn)主要涉及經(jīng)濟、社會、環(huán)境等要素。 1．1經(jīng)濟要素 1．1．1飲食結(jié)構(gòu)變化與食物需求增長 隨著人們收入的不斷增長，居民飲食習(xí)慣正朝著更加注重營養(yǎng)水平和飲食多樣化的趨勢轉(zhuǎn)變，食物消費模式正在從谷類食品向畜產(chǎn)品和水果、蔬菜、糖、食用油等高價值作物改變。與2000年相比，

2、預(yù)計2050年全球谷類食物需求量28～32億t，增長55％～80％；肉類需求量3．75～5．7億t，增長70％～155％；糖、油、蔬菜、水果需求量將增長70％～110％p】，未來驅(qū)動食物需求增長的一些主要影響因素仍將具有較大不確定性。 1．1．2經(jīng)濟結(jié)構(gòu)改變 全球市場和貿(mào)易政策的改變以及全球化進程決定著未來的農(nóng)業(yè)收益率。在一些非農(nóng)經(jīng)濟部門具備較大競爭優(yōu)勢的國家和地區(qū)，農(nóng)業(yè)對國民經(jīng)濟的整體貢獻率有所下降，這勢必明顯影響小農(nóng)戶和自給自足型農(nóng)民的經(jīng)濟利益。為了確保許多發(fā)展中國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的可持續(xù)性，迫切需要加大在技術(shù)和能力建設(shè)方面的投資，制定受惠于農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策與法規(guī)f6J

3、。1．1．3能源價格波動易于波動的能源價格經(jīng)常以不同的方式影響農(nóng)業(yè)水管理。對水電和生物質(zhì)能源需要的增長必然加大對水的需求，進而影響水量在不同用水部門間的配置現(xiàn)狀。此外，能源價格上漲不僅增大抽取地下水灌溉的成本，還導(dǎo)致化肥及其他石油產(chǎn)品價格的增加，加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。盡管生物燃料目前對全世界能源供給的貢獻率仍然有限，但能源價格上漲、溫室氣體排放增加、地緣政治問題等諸多因素，都可能加劇食物與燃料生產(chǎn)之間對水土資源占有的激烈競爭【J71。 1．1．4食物價格上漲 食物價格上漲正成為當今全球許多國家面臨的重要問題，對嚴重依賴食物進口以及食物消耗占日常支出比例較高的發(fā)展中國家尤為如

4、此。引起食物價格上漲的主要原岡包括較高的石油和能源價格、食物需求增長、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投資減少、頻繁發(fā)生的旱澇災(zāi)害、不穩(wěn)定的市場投機行為等№】。其中加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入對維系農(nóng)業(yè)水管理在滿足食物供給需求上扮演的重要角色至關(guān)重要。 1．2社會要素 1．2．1缺水程度加劇 目前全球約有12億人口生活在自然性缺水地區(qū)，約15億人口居住在經(jīng)濟性缺水區(qū)域，此外，還有數(shù)以百萬計的貧窮農(nóng)戶處于自然性和經(jīng)濟性缺水并存的地區(qū)【6】。水資源稟賦是造成自然性缺水的主要緣由，而對蓄水和管理的不當投入則是引起經(jīng)濟性缺水的典型原因。對許多干旱和半干旱地區(qū)，應(yīng)加大改進灌溉用水技術(shù)、增強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的投

5、資和政策力度，而對一些濕潤地區(qū)，也需采用新的投資和政策確保水資源在不同用水部門間的合理配置。 1．2．2持續(xù)性貧困 全球約有17億人口且其中多為貧困人口生活在南亞和撒哈拉以南的非洲地區(qū)，其中5．1億人處于食物不安全狀況。在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，食物不安全人口已從1980年的1．25億增長到2000年的2億，且70％的貧困人口生活在農(nóng)村，短期內(nèi)面臨的主要問題是如何改進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，緩解貧困和食物不安全狀況【9】。不適宜的農(nóng)業(yè)水管理措施常直接影響作物的潛在產(chǎn)量和效益，進而影響到發(fā)展中國家為減貧所做的各種努力。 1．2．3城市化及移民 20世紀60年代

6、全球約2／3的人口居住在農(nóng)村，務(wù)農(nóng)人口達到60％。隨著城市化的快速發(fā)展，而今只有1／2的人口還生活在農(nóng)村，不到40％的人口直接從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動ll們。預(yù)期2050年，全球約2／3的人口居住在城市，迅猛發(fā)展的城市化進程勢必加劇城市與農(nóng)業(yè)問的用水競爭，導(dǎo)致改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。 1．3環(huán)境要素 1．3．1氣候變化 平均氣溫改變、降雨模式變化、極端氣候事件發(fā)生頻率加劇正在以不可預(yù)見的方式影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況。 為此，應(yīng)在農(nóng)業(yè)水管理工程規(guī)劃以及與農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)的公共政策和投資、工程和資源公共管理、影響人類習(xí)性的政策制定過程中，充分考慮氣候變化可能帶來的潛

7、在影響及其應(yīng)對策略。在制定減少溫室氣體排放或調(diào)節(jié)氣候變化的政策法規(guī)時，關(guān)注其可能引起的有意或無意影響，如投資發(fā)展生物燃料雖可緩解氣候變化的速度，但將顯著影響水土資源的可持續(xù)利用【11|。 1．3．2生態(tài)系統(tǒng)修復(fù) 全球大規(guī)模調(diào)水工程都會不同程度的對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響。2000年世界淡水物種指數(shù)已下降到1970年的50％，對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的威脅最終將危害到農(nóng)業(yè)賴以發(fā)展的水土資源上【l21。為了改變當前生態(tài)系統(tǒng)惡化的趨勢，一些國家正在制定和執(zhí)行有利于增加環(huán)境生態(tài)流量、減少農(nóng)業(yè)面源污染、增強生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)農(nóng)業(yè)供給的相關(guān)政策和策略，并適當減少農(nóng)業(yè)用水量配置。 2農(nóng)業(yè)水管

8、理發(fā)展策略與對策 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水管理對保障食物安全、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟、維系家庭生計、減少貧困人口、維護生態(tài)系統(tǒng)等至關(guān)重要。為此，應(yīng)從跨越不同學(xué)科、不同部門的角度出發(fā)，審視和改善與農(nóng)業(yè)水管理發(fā)展相關(guān)的策略與對策。人們不能將目光僅局限在地表水和地下水等藍水資源上，還應(yīng)把雨水作為灌溉和雨養(yǎng)地區(qū)的最基本水源，不應(yīng)將農(nóng)業(yè)視為相對獨立的系統(tǒng)，而應(yīng)作為整個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成部分加以看待【I川。 2．1加快發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，滿足未來農(nóng)業(yè)用水需求 未來驅(qū)動全球農(nóng)業(yè)用水需求的主要動力來自因人口增長和飲食結(jié)構(gòu)變化引起的食物需求增加與改變。目前全球作物年耗水總量6800～7500km3，平均為

9、7150k甜，其中飼料作物年耗水量2152km3，占作物年耗水總量均值的30％【14】。約78％的作物年耗水總量(5570km3)直接來自降雨入滲后蓄存的土壤水，主要供給雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，其余22％(1573km3)則來自地表水和地下水，主要用于灌溉農(nóng)業(yè)。若灌溉系統(tǒng)輸水效率為60％，就需要2622km3的地表水和地下水量才能滿足作物年耗水總量。若不對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)水土資源生產(chǎn)率加以改善并改變當前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，預(yù)計2050年全球作物年耗水總量將增加70％～90％，達到12155～13585km3，比現(xiàn)有增加5750km3[151。 滿足未來農(nóng)業(yè)用水需求的水管理發(fā)展策略與對策主要應(yīng)包括：發(fā)展灌溉農(nóng)

10、業(yè)，加強雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，開展農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易，限制食物需求潛在增長等。灌溉農(nóng)業(yè)在糧食增產(chǎn)、維系貧困農(nóng)民生計等方面起到重要作用，全世界約40％的農(nóng)產(chǎn)品毛產(chǎn)值來自占農(nóng)田面積20％的灌溉農(nóng)業(yè)，在多數(shù)發(fā)展中國家高達60％[161。為此，需增加灌溉農(nóng)業(yè)投資，通過改革灌溉系統(tǒng)管理、開發(fā)新的地面蓄水設(shè)施、增加地下水利用量、廢水灌溉再利用等途徑，增加灌溉供水量，提升作物水分生產(chǎn)率和單方水的產(chǎn)值。盡管雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)面臨一定風(fēng)險，但約60％～70％的作物產(chǎn)量仍來自占農(nóng)田面積70％～80％的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，且發(fā)展中國家數(shù)以百萬計的貧困農(nóng)民主要靠雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)維持生計【17】。故應(yīng)增加雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)投入，通過加強土壤水管理、采用補灌措施等手段，改善雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，盡可能擴大雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的作物播種面積。開展基于虛擬水戰(zhàn)略的農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易為缺水國家和地區(qū)應(yīng)對干旱提供了選擇，通過貿(mào)易手段將在北美、拉美等水土資源豐富地區(qū)集約化生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品交易到中東、北非等缺水地區(qū)，可彌補不同國家水資源稟賦E的差異，緩解缺水國家食物增長對農(nóng)業(yè)用水需求產(chǎn)生的壓力。基于糧飼家畜肉類結(jié)構(gòu)的食物對水資源消費數(shù)量比素食結(jié)構(gòu)需水翻番，適當改變食物消費模式可減少對水資源的潛在壓力。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和食物消費過程中產(chǎn)生的糧食損失約為40％～50％，有效減少食物生產(chǎn)過程和產(chǎn)后市場鏈條上的損失對減少農(nóng)業(yè)用水亦十分重要【18】。