劣质水包括生活与工业污水以及微咸水,也是一种可开发的农业水资源。我国1993年城镇生活污水与工业污水的排放量高达636亿m3,但污水的处理率及其利用率很低,目前污水回用约为27亿m3。随着工业和城镇生活用水的进一步发展,污水排放量将会大幅度增加,预计到2000年,全国污水排放总量将高达900亿m3。如果将这部分污水资源化并加以回收,进行合理开发利用,可在一定程度上缓解水资源的供需矛盾。我国还有相当数量的咸水和微咸水资源,仅华北平原浅层地下咸水面积就约占平原总面积的60%,其中矿化度2~3g/L的微咸水面积约为3.6万km2,占咸水区面积的40%。据计算,华北平原浅层地下咸水天然资源量为75亿m3/年,其中矿化度2~3g/L的微咸水资源量为36亿m3/年,大于3g/L的咸水资源量为39亿m3/年。因此,将劣质水回收利用发展节水农业,对于解决我国日益严重的农业缺水问题,具有重要的现实意义。劣质水的资源化措施主要是采用工程和化学技术处理劣质水,使其达到灌溉水质的标准。
(4)采用综合农业措施,提高农田水分利用效率。我国“雨养农业”区旱地面积占全国耕地面积50%左右,粮食平均亩产不足200kg,粮食总产仅占全国粮食总产的30%,主要粮食作物小麦平均亩产不足60kg,仅为全国小麦平均亩产的1/4。旱地农业生产力低而不稳的主要原因是水土流失严重、土面蒸发强烈、作物对土壤储水利用不足、土壤瘠薄、品种落后、栽培管理不当等,致使作物水分利用效率低,仅为0.2~0.4kg/(mm·亩)。通过推广以提高农田水分利用效率为中心的旱农综合增产技术,使水分利用效率提高0.1~0.2kg/(mm·亩)是完全可能的,即按本地区平均降水量水平,每亩可增加粮食50~100kg、皮棉15~20kg、油料20~30kg。在占全国耕地面积50%左右的灌溉农田,既缺水而又灌溉水浪费严重,农田水分利用效率很低,粮食作物的灌水利用效率不足1.0kg/(mm亩),农田水分利用效率仅0.50~0.70kg/(mm·亩)。其主要原因是作物的非必需灌水量多,无效耗水量大;传统栽培造成作物以消耗灌溉水为主,未能发挥“土壤水库”的储水供水和对水分的调控功能,常因季节性干旱或供水不及时、质量差而发生旱害,造成严重减产。因此,在工程开源节流提高水资源利用率的基础上,采取综合农业节水措施,提高农田整体水分和作物水分利用效率,是高效利用农业水资源和持续提高农田生产力的核心。
高效利用有限水资源的关键是提高降水和灌溉水的利用效率。即灌溉农业在节约大量灌溉用水的同时实现高产;在旱地农业中如何增加土壤蓄水供水或补充少量供水,达到显著增产的目的。其有效途径:一是减少水的蒸发、渗漏和流失,增加土壤入渗量和储水量;二是增强作物对土壤储水特别是深层储水的利用;三是提高作物水分利用效率,即最大限度地提高作物的经济产量/生物量/蒸腾量/耗水量(ET)/供水量(降水、灌溉水)的比率。
当前,采用的综合农业技术措施主要有:根据旱农地区的降水和干旱发生特点及农作物的需水耗水规律,调整作物布局,建立与水资源相适应的种植制度。选择抗旱、节水、高产作物和品种,可根据抗旱性指标、耗水系数、蒸腾效率和水分胁迫指数等综合指标,从目前大量而丰富的品种资源中,筛选出具有御旱性、高产、高水分利用效率的品种进行推广。进行合理的土壤耕作及采用各种保水保土措施,蓄保降水,减少土壤水分蒸发和流失,创造良好的土壤水分条件。合理施肥和培肥地力,充分发挥水肥协同效应和激励机制,提高抗旱力和水分利用效率和在不增加施肥量的条件下,获得最大的经济效益。覆盖栽培保墒、增温、节水防旱、改善土壤理化性状、提高土壤肥力及有效性,提高作物有效耗水比,促使作物早熟和增产。应用化学物质和调控技术提高抗旱播种的出苗率,抑制作物生长发育过程中的过度蒸腾防止奢侈耗水,减轻干旱危害,促进根系提高对土壤深层储水的利用。
2.节水农业的管理与政策
(1)提高管理水平,促进节水农业发展。我国节水农业的发展已取得了很大的成绩,积累了许多经验,为了充分发挥节水农业工程的效益,提高管理水平已受到各方面的重视。加强节水农业的管理:一要进一步提高认识,增加紧迫性,使节水成为全社会的共识;二要加强组织领导,尽快健全有关节水的配套政策法规,调动广大基层干部、亿万农民参与的积极性;三要千方百计增加投入;四要总结过去发展节水农业的经验教训,认真掌握客观规律,减少盲目性。为此需要建立有利于节水农业发展的管理体系,即建立促进我国节水农业发展的政策和法规;建立适合我国市场经济条件的农业用水管理体制;建立农业水资源高效利用管理机制和运行机制;采用高效的节水农业管理技术,包括农业水资源高效利用的需求管理技术、水资源高效利用标准、集成化的农业水资源高效利用技术与措施、动态交互式水资源开发利用管理技术等;加强对水资源的统一规划与科学管理,优化配置水资源,制定支持我国农业可持续发展的节水农业长远发展规划。
(2)实行差别水费制度,调动发展节水农业的积极性。对水资源的严格管理,不仅要采用先进的管理技术,而且要按照市场经济的规律来管理。对所有的用水户都要实行按量收费、采用计划供水和对超额用水进行惩罚的差别收费制度。目前我国农用水费太低,没有按照商品价值的规律,依据水的实际价值收费,节水对农民来说没有得到多少实惠,而对国家来说,节水会产生巨大的经济效益和社会效益。因而造成发展节水农业国家非常重视,但农民群众积极性却不高。由于水价太低,也造成不少灌区的灌溉管理机构经费短缺,不得不主要依靠多种经营来维持,灌溉管理反而成了副业,还有一些灌溉管理机构由于多种经营难度大,而水费又很低,为了创收,只好鼓励农民多用水。目前,这种低水价的弊端已引起了各级部门的重视,已开始制定并实行有利于鼓励发展节水农业的水费政策,将灌溉用水纳入市场经济和法规管理的轨道,逐步实行按水的成本征收水费,并采用水费累进制,对超标准用水,加倍收取水资源占用费。为鼓励修建节水农业工程,可根据其节水效果的高低程度,给予不同数额的投资补助,以激励发展先进的节水农业技术。当工业及其它产业挤占农业水资源或征用已有灌溉设施的耕地时,要强制其拿出一定的比例的产值来发展节水农业,对污染或破坏农业水资源的行为,不但要实行经济制裁,严重的要绳之以法。对灌溉管理机构,也要制定鼓励节水的政策,如事业费和管理水平挂钩,节水给予奖励,超额用水予以经济处罚等。
(3)建立有利节水农业发展的投入机制。节水农业比传统农业需要更多的投入,我国在发展节水农业的过程中,经历了由无偿投入到有偿投入,建立起节水农业的投资由国家、地方、群众三方筹采的投入机制,使节水农业的发展走上了比较稳步、健康的轨道。为了推广节水农业新技术,国家从1985年开始分5年安排了第一期喷灌贴息贷款,总金额达2.13亿元,分别由中国农业银行和中国工商银行发放,用于喷灌、滴灌工程建设、喷灌农产品深加工、节水灌溉设备生产企业技术改造及国外先进设备生产线的引进,贷款的贴息由财政部负担。1990年又开始发放第二期节水灌溉贴息贷款,5年总计3亿元,其中2亿元贷款的贴息由中央财政和地方财政负担,1亿元贷款贴息由水利部负担。从1991年起,中国银行又决定每年新增1亿元节水灌溉贴息贷款,这样“八五”期间每年用于节水灌溉工程建设的贴息贷款金额达到1.5亿元。实践证明,采用贴息贷款发展节水农业是一项很好的投入政策,两期贴息贷款的发放共发展节水灌溉面积近千万亩,取得了显著的经济效益,同时使我国节水农业技术水平亦有了很大提高。1996年国务院又正式批准“九五”期间,在全国建设300个节水增产重点县,并在北方选择具备开发地下水资源条件的地方支持群众打井,发展新的节水型井灌区。建设资金以地方自筹和农民投入为主,国家扶持为辅。为此,1996年国家安排15.5亿元节水灌溉、打井贷款,由财政部给予部分贴息,贷款数额以后还要逐年适当增加。另外,为配合300个节水灌溉重点县的建设,国家计委又从国家预算内水利专项资金中安排2000万元,专门用于节水灌溉示范项目的建设。这些投入政策措施,必将有力推进我国节水农业的发展。但是,根据目前我国国情,农业的基础还比较薄弱,农民收入水平还比较低,应在目前行之有效的投入政策基础上,制定一个鼓励发展节水农业的投入政策,可考虑采用“三三制”即国家、地方和农民各负担三分之一的办法筹集投入资金,并配套引发各方面投入积极性的政策。
(4)强化发展节水农业的保障体系。节水农业是一个多科学、多部门、跨地区的系统工程,必须发挥国家、地方和个人三者的积极性,有关的各部门要打破门户之见,通力合作。要通过各种媒介,开展宣传活动,树立水资源和水危机的意识,对“水是取之不尽,用之不竭”这一错误观念进行更新。要树立水是不可替代的生存资源意识,水资源的短缺不仅影响到农业的发展,也将影响到整个社会经济的发展,最终影响到人类的生存,因此,必须珍惜水资源,保护水环境。还要树立水资源有偿使用的意识,由各种水利工程提供的水,是通过人类开发投入物质和劳动取得的,具有明显的商品属性,这种水是商品,使用必须是有偿的。通过宣传教育,使农业水资源的高效利用由政府、部门行为,变为社会行为。要大规模发展节水农业,必须有投入来支持。国家应大幅度增加投入,通过财政专项、国家基本建设、银行政策性贷款及利用外资等多种途径,开辟资金来源。同时实行中央、地方和群众综合的多层次、多渠道筹集资金办法。国家应设立节水农业专项发展资金,增加贴息贷款,在安排农水补助费、城市占地费、地方财力、农业发展资金、不发达地区资金、扶贫资金、以工代账等多项支农资金时,应对发展节水农业工程技术予以重点扶持。对于所需要的钢材、水泥、塑料以及农业生产资料,国家要适当安排生产,并由各地区列入计划,保证供应。