鄭芳
一、農(nóng)業(yè)水資源的概念及特性
(一)農(nóng)業(yè)水資源的概念
隨著水資源供需矛盾日益加劇和用水主體的競(jìng)爭(zhēng)性,水資源日益成為關(guān)注的焦點(diǎn)之一??傮w來(lái)看,可以將水資源歸納為廣義和狹義兩大類。廣義水資源是指地球上一切形態(tài)的水,包括海洋水、陸地水、地表水、地下水等,即一切潛在的經(jīng)人類控制并可供人類利用或可能利用的水。狹義水資源則是指在社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行條件下實(shí)際可開發(fā)利用的水資源,規(guī)范定義為“在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi),在流域水循環(huán)中能夠維持生態(tài)環(huán)境和人類社會(huì)所利用的淡水良性循環(huán)的前提下,通過(guò)經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的工程措施在當(dāng)?shù)厮Y源中可直接或間接利用的地表水、地下水和土壤水?!庇捎讵M義水是與人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)直接相關(guān)并具有真正價(jià)值的那一部分水資源,因此它是本文關(guān)注的重點(diǎn)。
根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要行業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),水資源分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)用水四大類。農(nóng)業(yè)水資源的供給源于自然水和農(nóng)業(yè)灌溉水。自然水主要來(lái)源于降水和土壤潮濕;農(nóng)業(yè)灌溉水是指通過(guò)渠道、揚(yáng)水站等農(nóng)田水利設(shè)施從湖泊中獲取的水資源。自然水與農(nóng)業(yè)灌溉水共同并相互替代地在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用??紤]到自然水的供給難以控制,很難對(duì)其做出可行的量化分析。
因此,本研究對(duì)可控程度較大的灌溉水資源進(jìn)行專門的效率評(píng)價(jià)。另一方面,從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)看,自然水作為非市場(chǎng)產(chǎn)品,可以被認(rèn)為是外生的,而灌溉水的供給需要一定的物質(zhì)投入,盡管灌溉水價(jià)很低,但有一定成本,其可以被視為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)中的一個(gè)主要投入變量。按照部門內(nèi)主要行業(yè)分類,農(nóng)業(yè)水資源的需求包括種植業(yè)灌溉用水和林、牧、漁業(yè)用水。種植業(yè)灌溉用水主要指種植糧食作物和其它經(jīng)濟(jì)作物的水田或水澆地灌溉所用的水資源,一般占到農(nóng)業(yè)用水總量的80%左右,是農(nóng)業(yè)用水的主體。考慮到新疆典型的灌溉農(nóng)業(yè)的特征,以及數(shù)據(jù)的可得性和研究對(duì)象的統(tǒng)一性,本研究中所提及的“農(nóng)業(yè)水資源”專指用于種植業(yè)灌溉的狹義水資源。
(二)農(nóng)業(yè)水資源的特性
1.農(nóng)業(yè)水資源的自然特性
首先,農(nóng)業(yè)水資源具有循環(huán)流動(dòng)性,農(nóng)業(yè)水資源在循環(huán)中形成一種動(dòng)態(tài)資源。農(nóng)業(yè)水資源的流動(dòng)性,使得農(nóng)業(yè)用水可以通過(guò)建設(shè)各種引、調(diào)、蓄等水利工程匯集與積蓄,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了重要的基本條件。同時(shí),通過(guò)農(nóng)業(yè)水資源利用和循環(huán),將肥料、養(yǎng)分以及有機(jī)物分解和循環(huán)到農(nóng)田、河道、湖泊等,不斷為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供各種物質(zhì)供應(yīng)。其次,農(nóng)業(yè)水資源具有利害兩重性。農(nóng)業(yè)水量過(guò)多易造成泛濫,農(nóng)業(yè)水量過(guò)少容易形成干旱等自然災(zāi)害。
2.農(nóng)業(yè)水資源的經(jīng)濟(jì)特性
首先,農(nóng)業(yè)水資源具有不可替代性和可再生性。從開發(fā)利用來(lái)看,農(nóng)業(yè)水資源可以憑借自然界的水循環(huán)得到補(bǔ)充,可以重復(fù)利用,其經(jīng)濟(jì)收益可以隨著時(shí)間坐標(biāo)無(wú)限延續(xù)。但是,水資源作為生產(chǎn)的載體,一旦使用和管理不當(dāng),會(huì)極大地影響農(nóng)業(yè)水資源再生。其次,不可替代性和儲(chǔ)量的有限性決定了農(nóng)業(yè)水資源的稀缺性。常年缺水區(qū)域需要采取調(diào)水、節(jié)水、循環(huán)用水等方式解決水資源的短缺,要付出巨大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。最后,農(nóng)業(yè)水資源具有波動(dòng)性。這反映在農(nóng)業(yè)水資源時(shí)空分布差異較大。
二、農(nóng)業(yè)水資源的循環(huán)結(jié)構(gòu)與過(guò)程
按照二元水循環(huán)理論,由于綠洲區(qū)強(qiáng)烈的人類活動(dòng)完全改變了天然水循環(huán)過(guò)程,也改變了區(qū)域水資源的形成、轉(zhuǎn)變和消耗過(guò)程。農(nóng)業(yè)是人類發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其本質(zhì)是通過(guò)生產(chǎn)糧食及工業(yè)原料滿足人類生存和發(fā)展的需要。隨著農(nóng)業(yè)灌溉制度和耕作方式的發(fā)展,農(nóng)業(yè)的循環(huán)環(huán)節(jié)不斷增加,循環(huán)路徑不斷延長(zhǎng),農(nóng)業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)也發(fā)生了改變,但其本質(zhì)仍然是由從獲取水源到農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)節(jié)中消耗水源以及作物通過(guò)土壤滲回補(bǔ)地下水的水循環(huán)過(guò)程。
農(nóng)業(yè)水循環(huán)是社會(huì)水循環(huán)的一個(gè)分支,包含“供(取)水——用(耗)水——排水(處理)——回歸”五個(gè)環(huán)節(jié)??傮w而言,供(?。┧到y(tǒng)是農(nóng)業(yè)水循環(huán)的始端和將自然水循環(huán)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的“牽引機(jī)”,集中體現(xiàn)在通過(guò)工程與非工程措施,根據(jù)各個(gè)區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源的需求,將大氣降水資源、地表水資源、地下水資源以及土壤水資源配置給各個(gè)區(qū)域。用(耗)水系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)水循環(huán)的核心,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)“同化”攫取水的各種價(jià)值及使水資源價(jià)值流不斷耗散的一整套流程。它集中體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,農(nóng)作物利用所分配的水資源,通過(guò)光合作用將輻射能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,最后形成碳水化合物的用(耗)水過(guò)程。排水系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)水循環(huán)的“匯”及與自然水循環(huán)的聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn),發(fā)揮“異化”社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)廢污水重要作用。它集中體現(xiàn)在將多余水量排出農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的過(guò)程。回歸系統(tǒng)是伴隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)水循環(huán)通量和人類環(huán)境衛(wèi)生需求而產(chǎn)生的循環(huán)環(huán)節(jié),成為構(gòu)建良性的農(nóng)業(yè)水循環(huán)的關(guān)鍵。它集中體現(xiàn)在將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排出的水回歸到自然水循環(huán)系統(tǒng)中。從具體過(guò)程來(lái)看,如下圖所示。
由以上分析可知,農(nóng)業(yè)水循環(huán)具有明顯的同化過(guò)程和異化過(guò)程,即人類從自然水循環(huán)系統(tǒng)中將水“提取”到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中,“同化”水的經(jīng)濟(jì)屬性、社會(huì)屬性、環(huán)境屬性甚至生態(tài)屬性,為人類謀福利;同時(shí),“異化”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的“垃圾”,排出廢污水到自然水循環(huán)系統(tǒng)??傮w而言,農(nóng)業(yè)用水過(guò)程實(shí)質(zhì)是一個(gè)由自然水資源到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源循環(huán)構(gòu)成的一個(gè)“自然——人工”復(fù)合水循環(huán)大系統(tǒng),涉及水文循環(huán)過(guò)程、水資源配置過(guò)程以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)控過(guò)程等相關(guān)內(nèi)容,因而農(nóng)業(yè)水循環(huán)過(guò)程是一個(gè)以水為媒介的綜合體。由于其涉及的內(nèi)容較多,各部分循環(huán)過(guò)程的機(jī)理也不同。
三、農(nóng)業(yè)水資源的轉(zhuǎn)化與利用解析
根據(jù)農(nóng)業(yè)水循環(huán)的過(guò)程,由農(nóng)業(yè)水循環(huán)中水資源轉(zhuǎn)化的通量可見,農(nóng)業(yè)水循環(huán)的供(?。┧^(guò)程,主要體現(xiàn)在將已有的自然水資源轉(zhuǎn)化到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中;農(nóng)業(yè)水循環(huán)的用(耗)水過(guò)程,集中體現(xiàn)在將生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的農(nóng)業(yè)水資源轉(zhuǎn)化農(nóng)產(chǎn)品的最大產(chǎn)出。農(nóng)業(yè)水循環(huán)的排水(處理)和回歸是將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中多余水量轉(zhuǎn)化到自然水循環(huán)系統(tǒng)中。
根據(jù)農(nóng)業(yè)水資源的的轉(zhuǎn)化過(guò)程,從水源到農(nóng)作物用水,農(nóng)業(yè)水資源的利用主要包括了供(?。┧^(guò)程和用(耗)水過(guò)程,即農(nóng)業(yè)水資源的配置環(huán)節(jié)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)水資源的高效利用是根據(jù)各個(gè)區(qū)域的供水條件和農(nóng)作物的需水規(guī)律,采用水利工程、農(nóng)業(yè)技術(shù)、管理等措施,最大限度地減少農(nóng)業(yè)水資源的配置和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的損失,在有效保障生態(tài)環(huán)境的前提下,最大限度地使自然水資源轉(zhuǎn)化效率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到理想狀態(tài),提高農(nóng)業(yè)水資源的配置效率和生產(chǎn)效率,提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率。
從這種意義上來(lái)說(shuō),農(nóng)業(yè)水資源利用效率(utilization efficiency of agricultural water resource)反映了農(nóng)業(yè)水資源高效利用的水平。農(nóng)水資源利用效率越高,說(shuō)明農(nóng)業(yè)水資源的配置較為合理,農(nóng)業(yè)水資源價(jià)值得到了很好的實(shí)現(xiàn),因此農(nóng)業(yè)水資源利用的水平也就越高。
根據(jù)農(nóng)業(yè)水資源利用效率的體現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)途徑,農(nóng)業(yè)水資源的利用效率包含兩個(gè)層次:一是農(nóng)業(yè)水資源配置效率,二是農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率。
農(nóng)業(yè)水資源配置效率(allocation efficiency of agricultural water resource)基于供需的角度,根據(jù)現(xiàn)有的配置能力,將不同生產(chǎn)單位、不同區(qū)域或不同行業(yè)之間分配有限的稀缺水資源而達(dá)到的效率,這種效率使水資源有效地配置于最適宜的使用方面和方向上。
農(nóng)業(yè)水資源的生產(chǎn)效率(production efficiency of agricultural water resource )是基于投入產(chǎn)出的角度,在灌溉水不極度稀缺的情況下,農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率反映了灌溉帶來(lái)最大的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,而非使用最少的水資源(J.W. Knox,2011)。在水價(jià)和產(chǎn)出價(jià)格不變的前提下,最優(yōu)的農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率是同時(shí)達(dá)到作物產(chǎn)出最大化和水資源損失最小化,也就是用最少的水資源產(chǎn)最多的作物。但是,若加入變化的水價(jià)和和產(chǎn)出價(jià)格這一現(xiàn)實(shí)因素,農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率就取決于管理和技術(shù)因素綜合的灌溉經(jīng)濟(jì)效率。管理因素在技術(shù)條件短期不變的情況下對(duì)于灌溉經(jīng)濟(jì)效率的高低具有決定作用。
(作者單位:石河子大學(xué)商學(xué)院)