劉仲民

（中國(guó)灌溉排水發(fā)展中心，100054，北京）

西北地區(qū)位于我國(guó)內(nèi)陸腹地，光熱資源充足，土地資源豐富，人口密度低，但水資源匱乏、耕地質(zhì)量低、生態(tài)環(huán)境脆弱。在新時(shí)期，全面貫徹新發(fā)展理念，研究提出西北地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率目標(biāo)，保護(hù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，是推進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展重要路徑。本研究中西北地區(qū)主要包括陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆5個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)）。

一、西北地區(qū)基本情況

1.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與灌溉用水現(xiàn)狀

西北地區(qū)地處黃河上中游和西北內(nèi)陸河區(qū)域，土地面積308.51萬(wàn)km2，域內(nèi)大部分地區(qū)年降水量低于400 mm，多年平均年降水量244 mm，年均氣溫16～24℃，夏季氣溫高、日照長(zhǎng)，年均日照時(shí)數(shù)2 765 h，無(wú)霜期150～280 d，光熱資源豐富，晝夜溫差大，長(zhǎng)絨棉及特色水果等農(nóng)產(chǎn)品蜚聲中外。

2020年，西北地區(qū)耕地面積2.54億畝（1畝=1/15 hm2，下同），主要種植的糧食作物有小麥、玉米、薯類(lèi)、豆類(lèi)，分別占西北地區(qū)糧食播種總面積的33%、40%、13%和5%。2020年西北地區(qū)糧食總產(chǎn)量4 548萬(wàn)t，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的6.8%，其中，小麥、玉米、薯類(lèi)、豆類(lèi)分別占比29%、53%、9%和2%。西北地區(qū)近10年糧食產(chǎn)量相對(duì)平穩(wěn)，2015年達(dá)到高值4 731萬(wàn)t后，基本維持在4 400萬(wàn)t左右。主要糧食作物2011—2020年產(chǎn)量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

2020年，西北地區(qū)水資源總量2 651.5億m3，水利工程總供水能力1 282.7億m3，區(qū)域內(nèi)用水總量865.4億m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉用水量709.6億m3，占用水總量的82.0%，是用水大戶(hù)。農(nóng)業(yè)灌溉耗水量468.3億m3，占總耗水量的81.2%。

圖1西北地區(qū)2011—2020年糧食產(chǎn)量變化情況

2011—2020年，西北地區(qū)節(jié)水灌溉發(fā)展迅速，農(nóng)業(yè)灌溉用水效率穩(wěn)步提高，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)由2011年的0.498（全國(guó)均值0.510）提高到2020年的0.567（全國(guó)均值0.565），提高速度高于全國(guó)平均水平。近10年農(nóng)業(yè)用水量基本維持在700億～800億m3。

2.西北地區(qū)灌區(qū)及節(jié)水灌溉發(fā)展

2020年，西北地區(qū)灌溉面積1.58億畝，2011—2020年灌溉面積總體呈增加趨勢(shì)（見(jiàn)圖2）。2015年之前，灌溉面積增長(zhǎng)較快，“十二五”期間由1.08億畝增至1.24億畝，增長(zhǎng)14.8%，其中新疆增長(zhǎng)1 590萬(wàn)畝，占域內(nèi)灌溉面積增加值的99.7%。2015年后灌溉面積基本保持穩(wěn)定。

2020年，西北地區(qū)耕地灌溉面積1.25億畝，耕地灌溉率49.2%。新疆、寧夏、陜西、青海、甘肅耕地灌溉率分別 為69.2%、46.1%、45.6%、38.9%、25.7%，除新疆外，其他4?。ㄗ灾螀^(qū)）灌溉率均低于全國(guó)平均水平，旱作耕地面積占比較大。

2020年，西北地區(qū)有萬(wàn)畝以上大中型灌區(qū)1 047處（見(jiàn)表1），經(jīng)過(guò)灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造等，耕地灌溉面積由2011年的9 854萬(wàn)畝發(fā)展到2020年的1.10億畝，增長(zhǎng)11.27%，占域內(nèi)耕地灌溉面積的88%。

近10年（2011—2020年）西北地區(qū)節(jié)水灌溉特別是高效節(jié)水灌溉發(fā)展迅速，節(jié)水灌溉面積、高效節(jié)水灌溉面積分別由2011年的8 221萬(wàn)畝、3 908萬(wàn)畝發(fā)展到2020年的10 472萬(wàn)畝、8 027萬(wàn)畝（2000—2020年數(shù)據(jù)見(jiàn)圖3），分別增長(zhǎng)27.4%、105.4%。

截至2020年年底，西北地區(qū)節(jié)水灌溉面積占域內(nèi)總灌溉面積的66.3%（全國(guó)平均49.9%），占全國(guó)節(jié)水灌溉面積的18.5%；高效節(jié)水灌溉面積占域內(nèi)總灌溉面積的51.1%（全國(guó)平均30.6%），占域內(nèi)節(jié)水灌溉面積的76.9%（全國(guó)平均61.4%），占全國(guó)高效節(jié)水灌溉面積的23.2%。

2000—2020年，域內(nèi)微灌發(fā)展尤其迅速，2020年年底已達(dá)6 510萬(wàn)畝，占節(jié)水灌溉面積的62.2%，占全國(guó)微灌面積的60.3%。噴灌面積由萎縮到保持穩(wěn)定，現(xiàn)狀面積240萬(wàn)畝，占域內(nèi)節(jié)水灌溉面積的2.3%，規(guī)模相對(duì)較小。隨著節(jié)水灌溉發(fā)展，區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)灌溉用水效率穩(wěn)步提高。

圖2西北地區(qū)2011—2020年灌溉面積變化情況

圖3西北地區(qū)不同形式節(jié)水灌溉面積發(fā)展情況

表1 2020年西北地區(qū)大中型灌區(qū)基本情況

二、西北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵制約因素

西北地區(qū)制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素可歸納為以下四個(gè)方面：

1.水土矛盾

表現(xiàn)為水土資源嚴(yán)重錯(cuò)配，西北地區(qū)降水量少且年內(nèi)分配極其不均，有限的降水集中在夏秋季節(jié)，且多暴雨，春季缺水嚴(yán)重。作為區(qū)域內(nèi)重要水資源保障的高山融雪補(bǔ)給，年內(nèi)分布也同樣不均，汛期陡漲，枯季斷流。域內(nèi)水資源與人口、耕地分布極不匹配，青海等地勢(shì)高寒、人煙稀少地區(qū)水資源豐沛，但人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的綠洲地區(qū)水資源十分有限。

2.耕地?cái)?shù)量與質(zhì)量矛盾

西北地區(qū)土地廣闊，人均耕地5.9畝，是全國(guó)人均水平的4.5倍，但土壤多為黃壤，可耕作層較淺，有機(jī)質(zhì)含量低，鹽堿化、沙化嚴(yán)重，地力退化明顯，保水保肥能力差，耕地等別低于全國(guó)總體水平，中低等地分布廣泛，高等地少，基本無(wú)優(yōu)等地分布。根據(jù)2019年全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)數(shù)據(jù)，西北地區(qū)中低產(chǎn)田達(dá)1.98億畝，其中，中產(chǎn)田0.98億畝，低產(chǎn)田1.00億畝。

表2西北地區(qū)各省份現(xiàn)狀灌溉面積節(jié)水潛力 單位：萬(wàn)m3

3.人工綠洲與天然綠洲矛盾

西北內(nèi)陸河流域上中游發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)，擴(kuò)大了人工綠洲面積，增加了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，但同時(shí)由于人工綠洲取用河流水和地下水，導(dǎo)致下游河道斷流、天然綠洲萎縮退化等生態(tài)問(wèn)題。例如新疆天然綠洲由1990年的8.1萬(wàn)km2減至2018年的7.5萬(wàn)km2，人工綠洲增加4.2萬(wàn)km2，導(dǎo)致塔里木河等內(nèi)陸河出現(xiàn)一系列河流生態(tài)問(wèn)題。黃河流域陜西、甘肅、寧夏等上中游地區(qū)灌溉用水量增加，導(dǎo)致下游水量減少，上下游用水矛盾突出。

表3西北地區(qū)各省份不同規(guī)模灌區(qū)糧食增產(chǎn)潛力 單位：萬(wàn)kg

4.生產(chǎn)與消費(fèi)的矛盾

西北地區(qū)糧食等大宗農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)地位于新疆和甘肅河西走廊，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)與我國(guó)工業(yè)和消費(fèi)中心（中東部人口密集區(qū)域）距離遠(yuǎn)。糧食等一般農(nóng)產(chǎn)品在貨物運(yùn)輸中屬于大宗低值貨物，運(yùn)輸成本比較高，限制了西北糧食等一般農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

研究表明，21世紀(jì)以來(lái)，西北地區(qū)降水量的確出現(xiàn)了增加情況，但是，絕大部分地區(qū)的降水特征基本穩(wěn)定，部分地區(qū)降水量有所增加，屬于正常年際波動(dòng)范圍，其干旱半干旱的氣候特征也不會(huì)因此改變，上述矛盾將會(huì)長(zhǎng)期存在。

三、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力與可行性分析

1.節(jié)水灌溉發(fā)展與節(jié)水潛力

為提高測(cè)算可靠度，節(jié)水潛力按大中小型灌區(qū)分別測(cè)算。大型灌區(qū)根據(jù)納入“十四五”大型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造的21處灌區(qū)新增節(jié)水能力由點(diǎn)及面測(cè)算；中型灌區(qū)根據(jù)723處中型灌區(qū)摸底調(diào)查數(shù)據(jù)測(cè)算；小型灌區(qū)和井灌區(qū)根據(jù)其現(xiàn)狀用水量和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)，對(duì)比《節(jié)水灌溉工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的系數(shù)達(dá)標(biāo)值（小型灌區(qū)不低于0.7、井灌區(qū)不低于0.8）測(cè)算。

按上述方法測(cè)算，充分挖掘西北地區(qū)現(xiàn)有灌溉面積農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水65.57億m3，主要集中于大中型灌區(qū)，達(dá)62.11億m3，占總節(jié)水潛力的94.8%。其中，新疆節(jié)水潛力最大，占總節(jié)水潛力的71.8%；青海最小，占2.4%。各省份節(jié)水潛力見(jiàn)表2。

2.節(jié)水灌溉對(duì)糧食增產(chǎn)潛力影響

糧食增產(chǎn)潛力同樣按大中小型灌區(qū)分別測(cè)算。大型灌區(qū)根據(jù)納入“十四五”大型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造的21處灌區(qū)新增糧食產(chǎn)量由點(diǎn)及面測(cè)算；中型灌區(qū)根據(jù)723處中型灌區(qū)摸底調(diào)查數(shù)據(jù)測(cè)算；小型灌區(qū)和井灌區(qū)參照中型灌區(qū)增產(chǎn)潛力估算。

按上述方法測(cè)算，如果節(jié)約的水量主要用于發(fā)展灌溉面積，西北地區(qū)糧食總增產(chǎn)潛力可達(dá)36.05億kg，主要集中在大中型灌區(qū)，占糧食總增產(chǎn)潛力的97.5%。其中，新疆、陜西增產(chǎn)潛力較大，分別占總增產(chǎn)潛力的39.7%、31.1%，青海增產(chǎn)潛力最小，占總增產(chǎn)潛力的3.0%。各省份不同規(guī)模灌區(qū)糧食增產(chǎn)潛力見(jiàn)表3。

3.可行性分析

（1）農(nóng)業(yè)節(jié)水經(jīng)濟(jì)可行性

根據(jù)大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目等綜合調(diào)查，實(shí)現(xiàn)上述農(nóng)業(yè)節(jié)水能力，單方水節(jié)水能力工程投資21元，綜合節(jié)水能力單方水投資26元，對(duì)比西北地區(qū)新建水利工程單方水20~40元的投入水平，經(jīng)濟(jì)上可行。

（2）農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)可行性

經(jīng)過(guò)多年大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目、重點(diǎn)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目建設(shè)，基本解決了灌區(qū)骨干工程“卡脖子”問(wèn)題，灌區(qū)供水能力和管理水平顯著提升，節(jié)水技術(shù)成熟度和社會(huì)化程度不斷提高。尤其是“十二五”以來(lái)，在西北節(jié)水增效行動(dòng)、高效節(jié)水灌溉技術(shù)示范推廣等政策措施帶動(dòng)下，西北地區(qū)以滴灌為主的微灌技術(shù)得到迅速發(fā)展，高效節(jié)水灌溉技術(shù)模式得到廣泛應(yīng)用。

（3）農(nóng)業(yè)節(jié)水制度可行性

最嚴(yán)格水資源管理制度在西北地區(qū)得到有效實(shí)施，5?。ㄗ灾螀^(qū)）全面落實(shí)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革的意見(jiàn)》、黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展、水資源剛性約束制度等方面工作，各類(lèi)灌區(qū)農(nóng)業(yè)水權(quán)配置體系基本建立，農(nóng)業(yè)水價(jià)測(cè)算、監(jiān)審、發(fā)布工作基本完成，階梯水價(jià)、分類(lèi)水價(jià)等價(jià)格模式逐步形成，水費(fèi)精準(zhǔn)補(bǔ)貼和節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制不斷完善，新疆沙雅模式、呼圖壁模式，甘肅民勤模式，陜西渭南模式，寧夏鹽池模式等一批農(nóng)業(yè)節(jié)水管理典型經(jīng)驗(yàn)快速推廣，農(nóng)業(yè)節(jié)水制度框架基本建立。

（4）群眾節(jié)水積極性高

自2012年實(shí)施西北節(jié)水增效行動(dòng)以來(lái)，西北地區(qū)高效節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)現(xiàn)區(qū)域規(guī)模化推廣，由棉花滴灌向小麥、玉米等大田糧食作物覆蓋，番茄、辣椒、打瓜、哈密瓜等高效經(jīng)濟(jì)作物，核桃、紅棗、葡萄、香梨、杏子、蘋(píng)果等特色林果作物全面普及，高效節(jié)水灌溉技術(shù)已成為西北地區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興的助力器。

（5）地方政府積極性高

西北地區(qū)地方政府推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)積極性高，出臺(tái)了一系列政策文件推動(dòng)農(nóng)業(yè)節(jié)水工作。地方政府對(duì)大力發(fā)展節(jié)水灌溉、保障糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)高度認(rèn)同，并在政策上給予了相應(yīng)支持。

四、結(jié)論與政策建議

1.結(jié)論

一是西北地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力較大。通過(guò)灌區(qū)骨干輸配水工程續(xù)建配套與節(jié)水改造、協(xié)同推進(jìn)田間節(jié)水灌溉工程建設(shè)、配套種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等措施，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水65.57億m3目標(biāo)。但西北地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力分布不均，主要集中在內(nèi)陸河流域。對(duì)于內(nèi)陸河流域，國(guó)家已投巨資退地還水，但水資源開(kāi)發(fā)強(qiáng)度仍遠(yuǎn)超河流水資源承載能力。因此，內(nèi)陸河流域節(jié)約的水資源不宜進(jìn)一步發(fā)展灌溉面積，而應(yīng)用于修復(fù)河流生態(tài)。

二是西北地區(qū)糧食自給率高，但生態(tài)問(wèn)題大，增產(chǎn)糧食對(duì)保障國(guó)家總體糧食安全作用有限。如果節(jié)約的65.57億m3農(nóng)業(yè)用水仍主要用于發(fā)展和改善灌溉面積，現(xiàn)有技術(shù)水平下，理論上可實(shí)現(xiàn)新增糧食生產(chǎn)能力約36.1億kg，僅占近幾年國(guó)家糧食年總產(chǎn)量的0.5%左右，對(duì)保障國(guó)家總體糧食安全作用有限，卻需要承受西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化的沉重代價(jià)。

三是保障西北地區(qū)可持續(xù)發(fā)展和修復(fù)生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵在節(jié)水。大力發(fā)展節(jié)水灌溉是保障西北地區(qū)糧食安全和優(yōu)勢(shì)特色農(nóng)作物生產(chǎn)的生命線，也為西北地區(qū)城市發(fā)展和人民生活水平提高拓寬了水資源來(lái)源。同時(shí)，通過(guò)節(jié)水灌溉置換出水資源用于恢復(fù)西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境，是在不考慮跨流域調(diào)水等重大工程措施情況下的唯一選擇。

2.政策建議

一是完善激勵(lì)約束機(jī)制，持續(xù)推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。堅(jiān)持兩手發(fā)力，在加大政府財(cái)政投入的同時(shí)，用足購(gòu)置補(bǔ)貼、節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)、金融支持等政策，完善農(nóng)業(yè)水價(jià)形成機(jī)制，引導(dǎo)社會(huì)資本投入農(nóng)業(yè)節(jié)水。堅(jiān)持協(xié)同推進(jìn)，加快大中型灌區(qū)骨干工程和田間節(jié)水工程建設(shè)，優(yōu)先在大中型灌區(qū)建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)深度節(jié)水。

二是堅(jiān)持以水定地原則，推進(jìn)生產(chǎn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。嚴(yán)格落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度和取水許可制度，把水資源作為最大剛性約束，以水資源承載能力科學(xué)確定灌溉面積發(fā)展規(guī)模，實(shí)施水資源可利用量和可消耗量雙控制。細(xì)化用水總量、精準(zhǔn)用水定額，抓好節(jié)水控水、高效用水，以科學(xué)精準(zhǔn)灌溉保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。節(jié)約的農(nóng)業(yè)水量?jī)?yōu)先用于生態(tài)環(huán)境恢復(fù)改善。

三是堅(jiān)持多管齊下，因地制宜打造特色農(nóng)業(yè)。按照“四水四定”原則，綜合考慮資源稟賦、生態(tài)環(huán)境、區(qū)域發(fā)展等因素，在聚焦提升農(nóng)業(yè)單產(chǎn)、穩(wěn)定糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的同時(shí)，結(jié)合城鎮(zhèn)化進(jìn)程和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施，充分利用再生水等非常規(guī)水源，提升高效節(jié)水灌溉技術(shù)覆蓋面，因地制宜推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展木本油料、優(yōu)質(zhì)瓜果、牧草等特色農(nóng)作物，帶動(dòng)城郊特色農(nóng)業(yè)和鄉(xiāng)村旅游，發(fā)揮西北特色農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

四是通盤(pán)考慮、統(tǒng)籌規(guī)劃，確保國(guó)家糧食安全。2021年，水利部、國(guó)家發(fā)展改革委編制了《“十四五”重大農(nóng)業(yè)節(jié)水供水工程實(shí)施方案》，規(guī)劃實(shí)施新建大型灌區(qū)30處，續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造大型灌區(qū)124處，年新增糧食生產(chǎn)能力69億kg。此外，我國(guó)東北和西南國(guó)際河流水資源開(kāi)發(fā)利用程度低，水資源充沛，建議加強(qiáng)相關(guān)研究和國(guó)際協(xié)調(diào)，爭(zhēng)取盡早開(kāi)發(fā)利用，進(jìn)一步提升我國(guó)糧食安全保障程度。 ■