穆月英

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083)

習(xí)近平總書記在黨的二十大報(bào)告中指出：“全方位夯實(shí)糧食安全根基”(1)習(xí)近平：《高舉中國(guó)特色社會(huì)主義偉大旗幟 為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家而團(tuán)結(jié)奮斗——在中國(guó)共產(chǎn)黨第二十次全國(guó)代表大會(huì)上的報(bào)告》，《人民日?qǐng)?bào)》2022年10月26日。。水與耕地一樣，是糧食生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，也是農(nóng)地綜合生產(chǎn)能力得以發(fā)揮的先決條件。糧食生產(chǎn)是淡水消耗的主要環(huán)節(jié)之一，合理、高效的農(nóng)業(yè)水資源利用符合“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念；有利于“藏糧于地，藏糧于技”，增強(qiáng)國(guó)家糧食安全；有助于實(shí)現(xiàn)“把飯碗牢牢端在自己手里”的總體目標(biāo)。農(nóng)業(yè)水資源合理、高效利用一直是各級(jí)政府、科研機(jī)構(gòu)等相關(guān)部門共同推動(dòng)的目標(biāo)之一，備受社會(huì)各界關(guān)注?！丁笆奈濉惫?jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》秉承習(xí)近平總書記提出的“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)代治水理念，強(qiáng)調(diào) “以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，把水資源作為最大的剛性約束”(2)國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)：《“十四五”節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》(發(fā)改環(huán)資[2021]1516號(hào))，https:∥www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghwb/202111/P020211108630238124208.pdf。。2022年中央一號(hào)文件著重強(qiáng)調(diào)抓好糧食生產(chǎn)和供給保障，其中水資源有效利用方面涉及以下內(nèi)容：節(jié)水控水與提高用水效率以實(shí)現(xiàn)糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)(3)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于做好二○二二年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》，《人民日?qǐng)?bào)》2022年2月23日。；保護(hù)地下水超采區(qū)，用省水作物替代需水量大的作物來優(yōu)化糧食種植結(jié)構(gòu)；增加灌溉面積并強(qiáng)調(diào)高效節(jié)水灌溉面積的增加以建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田；通過水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與管護(hù)、水利和氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系等促進(jìn)農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)。關(guān)于糧食生產(chǎn)有效利用水資源的具體目標(biāo)，2022年中央一號(hào)文件提出2022年高效節(jié)水灌溉面積從3.5億畝增加到4億畝?？傊凇耙运óa(chǎn)”的總體規(guī)劃下，發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)是我國(guó)政策著重引導(dǎo)的方向，基于水資源視角分析我國(guó)糧食生產(chǎn)與糧食安全具有重要意義。

關(guān)于糧食生產(chǎn)中水資源利用的已有研究主要集中于以下幾個(gè)方面：一是關(guān)于糧食生產(chǎn)水資源地區(qū)特征的研究。楊鑫等的研究指出，北方地區(qū)糧食生產(chǎn)需水量持續(xù)增加，糧食生產(chǎn)與水資源利用的匹配程度下降(4)楊鑫、穆月英：《中國(guó)糧食生產(chǎn)與水資源的時(shí)空匹配格局》，《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》2019年第4期。。劉聰結(jié)合虛擬水概念分析了糧食生產(chǎn)水資源利用的地區(qū)特征，指出河南、山東等省份用于糧食生產(chǎn)的水資源使用量較多，而浙江、福建等省份水資源使用量較少(5)劉聰：《中國(guó)糧食生產(chǎn)的水資源利用特征評(píng)價(jià)》，《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》2017年第4期。。二是關(guān)于糧食生產(chǎn)用水效率特征及其影響因素的研究。有學(xué)者認(rèn)為，提高糧食生產(chǎn)用水效率是破解糧食安全面臨水資源約束的關(guān)鍵，我國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)(6)李玲、周玉璽：《基于DEA—Malmquist模型的中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率研究》，《中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃》2018年第11期。，區(qū)域糧食生產(chǎn)用水效率呈東、西、中地區(qū)逐步降低的分布格局(7)徐依婷、穆月英、張哲晰：《中國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率的影響因素及空間溢出效應(yīng)》，《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》2022年第4期。，技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、供水結(jié)構(gòu)、化肥價(jià)格等會(huì)對(duì)糧食生產(chǎn)用水效率產(chǎn)生影響。三是關(guān)于糧食生產(chǎn)節(jié)水技術(shù)采用及其效應(yīng)的研究。有學(xué)者提出，政策激勵(lì)、政策補(bǔ)貼、農(nóng)技宣傳、灌溉水價(jià)、農(nóng)戶特征等因素對(duì)糧食生產(chǎn)節(jié)水技術(shù)采用產(chǎn)生影響(8)陳宏偉、穆月英：《政策激勵(lì)、價(jià)值感知與農(nóng)戶節(jié)水技術(shù)采納行為——基于冀魯豫1188個(gè)糧食種植戶的實(shí)證》，《資源科學(xué)》2022年第6期。，節(jié)水技術(shù)的采用實(shí)現(xiàn)了單位面積糧食生產(chǎn)節(jié)水，但由于水資源約束放松，灌溉面積擴(kuò)張和種植結(jié)構(gòu)變動(dòng)進(jìn)一步導(dǎo)致灌溉用水量的增加(9)陳杰等：《華北平原節(jié)水技術(shù)、灌溉用水量反彈效應(yīng)與地區(qū)異質(zhì)性——基于Malmquist和LMDI指數(shù)分析》，《自然資源學(xué)報(bào)》2022年第8期。，同時(shí)對(duì)糧食種植產(chǎn)生“擠出效應(yīng)”(10)王哲、陳煜：《技術(shù)進(jìn)步一定會(huì)帶來一個(gè)區(qū)域農(nóng)業(yè)用水總量下降嗎——基于河北省面板數(shù)據(jù)實(shí)證分析》，《農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)》2020年第6期。。總之，糧食生產(chǎn)中高效利用水資源，有利于糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，有利于糧食安全。

一、水資源在糧食生產(chǎn)中的地位

農(nóng)業(yè)是自然再生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)的相互交織，水資源作為重要的農(nóng)業(yè)自然資源，通過滿足糧食作物生長(zhǎng)中對(duì)水的需求而直接作用于糧食生產(chǎn)。與此同時(shí)，水資源利用中還關(guān)系到糧食生產(chǎn)中的耕地、勞動(dòng)力及物資等要素的投入和配置，從而也會(huì)影響到糧食生產(chǎn)。

(一)水對(duì)糧食生產(chǎn)的作用機(jī)制

一是水資源對(duì)種植結(jié)構(gòu)和區(qū)域分布的影響。從水的需求看，不同作物對(duì)水的需求不同，因此水資源會(huì)作用于種植結(jié)構(gòu)，比如水稻種植往往分布于水資源豐富的地區(qū)。從區(qū)域分布來看，水資源關(guān)系到北方糧食主產(chǎn)區(qū)的穩(wěn)定發(fā)展。如，河北省是我國(guó)傳統(tǒng)的小麥主產(chǎn)區(qū)，由于受到華北區(qū)域地下水超采造成的水壓力影響，為緩解華北平原水資源短缺，政府針對(duì)河北冬小麥產(chǎn)區(qū)推出了休耕政策試點(diǎn)。而在沒有條件灌溉的種植區(qū)，水資源更多地依賴于降雨，因此只能發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)。此外，水資源也是影響地區(qū)糧食生產(chǎn)比較優(yōu)勢(shì)的重要因素。

二是水資源對(duì)糧食生產(chǎn)要素配置的影響。“藏糧于地”是我國(guó)糧食安全戰(zhàn)略的重要舉措，而我國(guó)的基本國(guó)情是人多地少，耕地資源相對(duì)有限，因此土地產(chǎn)出率的提高對(duì)糧食生產(chǎn)至關(guān)重要，而其中農(nóng)田灌溉等水資源利用有利于提高糧食作物的土地產(chǎn)出率。此外，近幾年政府提倡的與提高水資源利用相關(guān)的技術(shù)，如水肥一體化技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)等的采用和普及，一方面可以促進(jìn)化肥等物資投入的有效利用，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)大水漫灌相比，采用滴灌等節(jié)水灌溉與既因?yàn)楣?jié)約水量而降低了生產(chǎn)成本，又因節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間而優(yōu)化了糧食生產(chǎn)要素的綜合配置。

(二)灌溉等設(shè)施是糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件

2000—2020年，我國(guó)農(nóng)田灌溉面積從8.1億畝增長(zhǎng)至10.4億畝，糧食總產(chǎn)量從4622億公斤增加至6695億公斤，增長(zhǎng)率高達(dá)44.9%(11)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2001》《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2021》，http://www.stats.gov.cn/tjsj./ndsj/。，占全國(guó)耕地50%的灌溉耕地生產(chǎn)了全國(guó)大約75%的糧食?？梢姡咝в盟畬?duì)糧食生產(chǎn)具有支撐作用。近年來我國(guó)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)迅速發(fā)展、普及，高效節(jié)水灌溉面積逐年遞增，2000—2020年間節(jié)水灌溉面積增長(zhǎng)率高達(dá)130.6%；2020年節(jié)水灌溉面積達(dá)到5.7億畝，占灌溉面積的比重為55%(12)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2001》《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2021》，https://navi.cnki.net/knavi/yearbooks/YMCTJ/detail?uniplatform=NZKPT。。從細(xì)分農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉類型來看，高效節(jié)水灌溉包括噴灌、微灌、低壓管灌、渠道防滲以及其他節(jié)水灌溉。2019年低壓管灌最為普及(1.7億畝)，其次是微灌(1.1億畝)和噴灌(0.6億畝)；2013—2019年微灌技術(shù)普及最快，其次是低壓管灌和噴灌(13)《中國(guó)水利統(tǒng)計(jì)年鑒(2014)》《中國(guó)水利統(tǒng)計(jì)年鑒(2020)》，https://slnj.digiwater.cn/index.jspx;JSESSIONID=147bb532-151d-4b82-bcba-2d54d6fb17b0?locale=zh_CN?？梢?，包括灌溉設(shè)施在內(nèi)的設(shè)施投放和節(jié)水技術(shù)成為糧食生產(chǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)條件。

(三)水資源與糧食生產(chǎn)的耦合關(guān)系

水資源與糧食生產(chǎn)具有耦合關(guān)系，提高水資源利用效率有利于增加水資源安全和糧食安全。通過高效用水來提升糧食生產(chǎn)效率是加強(qiáng)糧食安全的重要手段，加強(qiáng)糧食安全也是水資源合理利用的前提條件。在水資源安全與糧食安全雙要求的背景下，匱乏的水資源和加強(qiáng)糧食安全具有協(xié)調(diào)關(guān)系。提高水資源利用效率是加強(qiáng)水資源安全和糧食安全的必要途徑。2021年我國(guó)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.568，單方灌溉水的糧食產(chǎn)量達(dá)到1.5公斤；而發(fā)達(dá)國(guó)家灌溉水利用系數(shù)在0.7至0.8之間，單方水糧食產(chǎn)量可達(dá)2.5～3公斤(14)《2021中國(guó)水資源公報(bào)》，http://www.mwr.gov.cn/sj/tjgb/szygb/202206/t20220615_1579315.html。。若我國(guó)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提升至0.7，約可節(jié)約水資源488億立方米，按當(dāng)前單方水糧食產(chǎn)量，可增加糧食產(chǎn)量500億公斤(15)康紹忠：《水安全與糧食安全》，《中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)》2014年第8期。。

二、我國(guó)糧食生產(chǎn)水資源利用面臨的問題

當(dāng)前我國(guó)糧食生產(chǎn)面臨著農(nóng)業(yè)水資源供不應(yīng)求，水資源利用與糧食生產(chǎn)存在著空間錯(cuò)配和時(shí)間錯(cuò)配現(xiàn)象，水資源短缺導(dǎo)致的干旱災(zāi)害等問題不容忽視。

(一)糧食生產(chǎn)用水供需不匹配

農(nóng)業(yè)對(duì)水資源的依賴性較強(qiáng)，是用水大戶。我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源供不應(yīng)求，出現(xiàn)各方爭(zhēng)水局面。2020年我國(guó)總供水量為5813億立方米，略低于上年供水量，其中農(nóng)業(yè)用水量為3612億立方米，農(nóng)業(yè)用水中85%左右屬于灌溉用水，達(dá)3116億立方米。近年來，工業(yè)用水和生活用水大量擠占農(nóng)業(yè)用水，2001到2020年農(nóng)業(yè)用水占比從68.7%減少至62.1%。2013年農(nóng)業(yè)用水達(dá)到峰值3921億立方米，此后農(nóng)業(yè)用水量總體呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)(見圖1)。由于我國(guó)供水總量呈下降趨勢(shì)，增加灌溉用水的難度極大，而水資源供不應(yīng)求導(dǎo)致各方爭(zhēng)水，進(jìn)一步導(dǎo)致糧食用水短缺：一方面，工業(yè)用水和生活用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)用水；另一方面，隨著居民對(duì)動(dòng)物食品的需求快速上升，畜牧業(yè)蓬勃發(fā)展，出現(xiàn)畜牧業(yè)與種植業(yè)爭(zhēng)水的局面。與此同時(shí)，還出現(xiàn)了種植業(yè)內(nèi)部高收益經(jīng)濟(jì)作物與糧食爭(zhēng)水、糧食內(nèi)部非主糧與小麥玉米水稻等主糧爭(zhēng)水的局面。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料以表示，組間比較采用Student’s t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用卡方檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)(α)為0.05。

圖1 全國(guó)總供水量和農(nóng)業(yè)用水量

(二)糧食生產(chǎn)與水資源時(shí)空錯(cuò)配

從空間維度看，我國(guó)水土資源區(qū)域分布極為不均，“地在北方，水在南方”，導(dǎo)致糧食生產(chǎn)水資源空間錯(cuò)配。水資源緊缺的北方是我國(guó)主要糧食生產(chǎn)地區(qū)，13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)中有7個(gè)在北方，北方作物播種面積占全國(guó)的53%，生產(chǎn)了全國(guó)60%的糧食(如圖2所示)。2000—2020年，北方地區(qū)糧食種植面積由8.3億畝增加到10.2億畝，南方地區(qū)由8億畝減少至7.3億畝，糧食種植逐漸向北方轉(zhuǎn)移。2020年黑龍江和河南的糧食產(chǎn)量占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的比重均超過10%。南方的水資源擁有量占全國(guó)的80%，但水資源豐富的南方耕地面積相對(duì)較少，僅生產(chǎn)了全國(guó)糧食的35%。北方地區(qū)的水資源稟賦低，且水資源進(jìn)一步開發(fā)的空間也很有限，成為糧食生產(chǎn)的一大制約因素，尤其是河南、河北和山東等北方糧食生產(chǎn)大省，水資源相對(duì)匱乏，糧食生產(chǎn)與水資源之間呈現(xiàn)不匹配狀態(tài)。

圖2 我國(guó)糧食生產(chǎn)地域變遷

歷史上我國(guó)糧食供應(yīng)區(qū)域分布一直是“南糧北運(yùn)”的格局，但近年來由于糧食生產(chǎn)向北方聚集，產(chǎn)生了“北糧南運(yùn)”的新格局。從糧食輸出來看，北方糧食主產(chǎn)區(qū)可以調(diào)出的糧食量，2000年為15億公斤，2012年約為50億公斤，2015年為116.4億公斤，2019年提高到118.6億公斤(16)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》，https:∥navi.cnki.net/knavi/yearbooks/YMCTJ/detail?uniplatform=NZKPT。。13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)的糧食調(diào)出量占全國(guó)調(diào)出總量的90%，糧食調(diào)出量最大的主產(chǎn)省為黑龍江、吉林、安徽、內(nèi)蒙古和河南，2014年5省糧食凈調(diào)出量占13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)凈調(diào)出量的99.9%(17)辛翔飛、王濟(jì)民：《須高度重視我國(guó)糧食凈調(diào)出省份過度集中》，《宏觀經(jīng)濟(jì)管理》2016年第10期。；糧食省際貿(mào)易呈現(xiàn)出從北向南流動(dòng)的格局。如果用虛擬水衡量，我國(guó)的“北糧南運(yùn)”意味著虛擬水的“北水南調(diào)”?！氨奔Z南運(yùn)”引發(fā)“北水南調(diào)”，即水資源貧乏區(qū)域向水資源豐富區(qū)域“調(diào)水”，導(dǎo)致北方糧食主產(chǎn)區(qū)水供需缺口進(jìn)一步加劇。我國(guó)糧食生產(chǎn)與水資源利用在空間匹配上的錯(cuò)配，勢(shì)必阻礙糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

時(shí)間維度上，北方糧食主產(chǎn)區(qū)主要種植模式是“冬小麥—夏玉米”兩熟制，而小麥需要越冬水，冬季正值用水高峰期，即冬小麥的生長(zhǎng)高峰時(shí)期在干旱少雨的冬季，但北方冬季卻寒冷缺水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方冬小麥種植省份，冬小麥全生育期的降雨充足率普遍低于50%(18)孫爽等：《中國(guó)冬小麥需水量時(shí)空特征分析》，《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2013年第15期。，發(fā)展抗旱節(jié)水小麥?zhǔn)蔷徑獗狈剿Y源短缺的關(guān)鍵。總之，糧食生產(chǎn)的水資源利用在時(shí)間上的錯(cuò)位問題應(yīng)引起高度重視。從一定意義上講，水資源的有效利用是促進(jìn)糧食生產(chǎn)發(fā)展的必要條件。因此在注重糧食生產(chǎn)總量的同時(shí)，有必要注重糧食生產(chǎn)種植制度和種植模式優(yōu)化。

(三)水資源不足產(chǎn)生的糧食生產(chǎn)脆弱性

水資源不足引發(fā)的糧食生產(chǎn)脆弱性指的是受水資源剛性約束產(chǎn)生的糧食生產(chǎn)脆弱性。受全球氣候變暖的影響，我國(guó)干旱受災(zāi)面積和絕收面積居高不下。據(jù)《中國(guó)水旱災(zāi)害防御公報(bào)》統(tǒng)計(jì)，2011—2020年，農(nóng)作物干旱受災(zāi)面積累計(jì)達(dá)1035.4萬公頃，我國(guó)因旱災(zāi)平均每年農(nóng)作物絕收面積達(dá)508.8萬公頃，因旱成災(zāi)率高達(dá)50%。2020年全國(guó)因旱造成糧食損失236 億公斤，占當(dāng)年糧食總產(chǎn)量的3.5%。在水資源的利用方面，有傳統(tǒng)的灌溉方式與節(jié)水灌溉方式，而兩者在糧食生產(chǎn)中的水資源利用效率有很大差異。當(dāng)前我國(guó)糧食生產(chǎn)中節(jié)水灌溉的普及面還很有限，因此水的利用方式也影響到糧食生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展?？傊覈?guó)糧食生產(chǎn)受到水資源短缺的剛性約束，由此導(dǎo)致的糧食生產(chǎn)脆弱性值得關(guān)注。

我國(guó)糧食生產(chǎn)脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。將糧食生產(chǎn)脆弱性分解為糧食生產(chǎn)能力、水資源約束、水資源生產(chǎn)條件、水資源短缺應(yīng)對(duì)能力四大部分，其中，糧食生產(chǎn)能力、水資源生產(chǎn)條件、水資源短缺應(yīng)對(duì)能力越高，總體脆弱性指數(shù)越低；水資源約束越高，總體脆弱性指數(shù)越高。

表1 水資源糧食生產(chǎn)脆弱性指數(shù)評(píng)價(jià)體系

具體測(cè)算采用面板熵權(quán)法，數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)水利統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》2011—2020年的相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)性和標(biāo)準(zhǔn)化方法進(jìn)行了指標(biāo)的歸一化處理。因水資源短缺造成的糧食生產(chǎn)脆弱性測(cè)算及其分解結(jié)果如圖3所示。

圖3 2011—2020年水資源短缺造成的糧食生產(chǎn)脆弱性

從圖3可見，2011—2020年全國(guó)水資源短缺造成的糧食生產(chǎn)脆弱性總體呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，糧食生產(chǎn)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。這說明，近年來全國(guó)糧食生產(chǎn)面臨的水資源剛性約束逐步放松、生態(tài)壓力降低，水資源對(duì)糧食產(chǎn)業(yè)的承載能力上升，自然環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)糧食生產(chǎn)的負(fù)面沖擊有一定減弱。究其原因，主要是近年來政府大力推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水行動(dòng)、強(qiáng)化農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)施建設(shè)，在高脆弱性地區(qū)實(shí)行總量控制和定額管理，提升了糧食生產(chǎn)的用水效率；特別是生態(tài)環(huán)境的改善，使得全國(guó)因水資源短缺造成的糧食生產(chǎn)脆弱性總體呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。但是通過分析也可以看出，糧食生產(chǎn)能力指數(shù)在2016年之前上升趨勢(shì)顯著，近兩年則出現(xiàn)一定程度的下降，同時(shí)水資源約束指數(shù)整體呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)，水資源生產(chǎn)條件不足與水資源短缺下的應(yīng)對(duì)能力上升幅度顯著。

總之，目前我國(guó)的糧食生產(chǎn)用水仍然面臨供不應(yīng)求及工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)內(nèi)部各方爭(zhēng)搶水資源，水資源利用與糧食生產(chǎn)空間錯(cuò)配和時(shí)間錯(cuò)配，因水資源短缺導(dǎo)致的干旱災(zāi)害、地表水流失、地下水超采等問題，對(duì)糧食生產(chǎn)及糧食安全帶來的沖擊仍不容忽視。

三、糧食生產(chǎn)有效利用水資源的潛力

要充分發(fā)揮糧食生產(chǎn)節(jié)水技術(shù)、提升用水效率、優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)和區(qū)域結(jié)構(gòu)等方面的潛力，盡可能做到“物盡其用”，提高糧食生產(chǎn)中水資源的利用效率。本文分析認(rèn)為，我國(guó)糧食生產(chǎn)有效用水的潛力，突出表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面(見圖4)：

圖4 糧食生產(chǎn)有效用水潛力解析圖

(一)來自糧食生產(chǎn)節(jié)水技術(shù)的潛力

利用節(jié)水技術(shù)，對(duì)灌溉過程、作物生長(zhǎng)過程進(jìn)行系統(tǒng)的節(jié)水管理是水資源高效利用的核心。糧食生產(chǎn)節(jié)水技術(shù)包括工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、生物節(jié)水、管理節(jié)水、田間節(jié)水等，細(xì)分來看主要有蓄水工程、渠道防滲、管道輸水、地膜覆蓋、深耕深翻、田間增水、抗旱品種、水資源配置和調(diào)度等。在糧食生產(chǎn)用水的整個(gè)過程中(包括水源取水、輸送配水、田間灌水、作物吸收、形成產(chǎn)量)，輸送配水、田間灌水、作物吸收三個(gè)環(huán)節(jié)是技術(shù)節(jié)水的關(guān)鍵，輸送配水過程中需要減少渠道滲漏、水分蒸發(fā)、田間灌水過程中需要防止深層滲漏、地表流失，作物吸收過程中需要避免土壤蒸發(fā)，作物過度蒸騰?？梢?，促進(jìn)節(jié)水技術(shù)進(jìn)步可以有效提高糧食生產(chǎn)用水效率。

目前我國(guó)節(jié)水灌溉面積和高效節(jié)水方面仍有較大提升空間。從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角看，糧食生產(chǎn)節(jié)水技術(shù)同時(shí)具備技術(shù)和要素等屬性，采納節(jié)水技術(shù)是農(nóng)戶、社區(qū)、政府等部門共同推動(dòng)的結(jié)果。2000—2020年，我國(guó)節(jié)水灌溉面積占耕地灌溉面積的比重從30%提高至55%(19)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》，https:∥navi.cnki.net/knavi/yearbooks/YMCTJ/detail?uniplatform=NZKPT。，這當(dāng)中，各級(jí)政府推動(dòng)了低壓管灌、微灌、噴灌等高效節(jié)水設(shè)施和技術(shù)的應(yīng)用，大部分灌溉軟管的應(yīng)用則是農(nóng)戶自發(fā)行為，高效節(jié)水灌溉面積仍有較大增加空間。從微觀視角的節(jié)水技術(shù)采納來看，農(nóng)戶對(duì)節(jié)水技術(shù)的認(rèn)知和采納程度有待提高，節(jié)水技術(shù)推廣空間較大。調(diào)查顯示，部分糧食主產(chǎn)區(qū)的農(nóng)戶對(duì)各項(xiàng)節(jié)水技術(shù)表示“很不了解”和“不了解”的比例均在50%以上，部分節(jié)水技術(shù)的采納程度非常低，如滴管、渠道防滲等；對(duì)留茬免耕、地下管道、抗旱品種、深松整地4種節(jié)水技術(shù)的了解程度和采納比例最高，分別達(dá)到43%、37%、31%和25%(20)根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)計(jì)算得出。。從技術(shù)層面看，為增加節(jié)水效率，仍需提高不同技術(shù)之間的配套。節(jié)水技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)、農(nóng)用無人機(jī)等自動(dòng)化技術(shù)、人工智能等計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他技術(shù)之間具有關(guān)聯(lián)性，節(jié)水技術(shù)與各項(xiàng)技術(shù)之間、節(jié)水技術(shù)相互之間需要協(xié)調(diào)配合才能更好地提高效率，比如節(jié)水設(shè)施硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的配合，開發(fā)灌溉的移動(dòng)端軟件等。另外，發(fā)展和推廣節(jié)水技術(shù)仍需攻克各方面困難，包括自然資源約束、經(jīng)濟(jì)因素制約、人文意識(shí)水平限制、其他社會(huì)因素和政策制度障礙等。

(二)來自糧食生產(chǎn)用水綜合效率的潛力

2011—2021年，我國(guó)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)從0.510提高到0.568，提高了11.4%，農(nóng)業(yè)節(jié)水工作成效顯著。與此同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家灌溉水利用系數(shù)在0.7至0.8之間。我國(guó)的灌溉水有效利用系數(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有一定的差距，我國(guó)有44.1%的水在輸送和灌溉過程中浪費(fèi)，不能被作物吸收利用(21)《2021中國(guó)水資源公報(bào)》，http://www.mwr.gov.cn/sj/tjgb/szygb/202206/t20220615_1579315.html。，由此可見，我國(guó)糧食生產(chǎn)節(jié)水潛力巨大。如2022年中央一號(hào)文件就強(qiáng)調(diào)，通過提升用水效率、發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，穩(wěn)定糧食播種面積，推進(jìn)黃河流域農(nóng)業(yè)深度節(jié)水控水。

在資源利用效率方面，有“回彈效應(yīng)”現(xiàn)象，即資源利用效率提升，資源利用卻沒有像預(yù)期的那樣出現(xiàn)下降。當(dāng)前我國(guó)糧食生產(chǎn)用水效率提高后，灌溉用水并沒有下降到預(yù)期水平。究其原因，從微觀層面看，在利潤(rùn)最大化驅(qū)動(dòng)下，農(nóng)戶在作物選擇、輪作方式、灌溉面積等方面會(huì)作出調(diào)整行為，灌溉面積擴(kuò)張與種植結(jié)構(gòu)需水化變動(dòng)可能導(dǎo)致耗水增加，如種植結(jié)構(gòu)由糧食作物向蔬菜等高耗水作物轉(zhuǎn)變所導(dǎo)致的灌溉水增加幅度遠(yuǎn)高于滴灌等現(xiàn)代節(jié)水技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的節(jié)水潛力；從宏觀層面看，幾乎所有糧食主產(chǎn)省都屬于高耗水省份，糧食生產(chǎn)過程中使用節(jié)水技術(shù)帶來的“節(jié)約水”與技術(shù)便利、改變種植結(jié)構(gòu)、規(guī)模擴(kuò)張帶來的“多澆水”相互對(duì)沖，導(dǎo)致節(jié)水技術(shù)帶來的節(jié)水效果變差甚至造成更加耗水的結(jié)果。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)也曾就此發(fā)出風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，若不加以管控，水資源利用效率的提高可能無法實(shí)現(xiàn)糧食安全與水資源壓力的脫鉤。

(三)來自種植結(jié)構(gòu)和地區(qū)布局優(yōu)化的潛力

糧食生產(chǎn)向水資源較少的北方區(qū)域進(jìn)一步集聚已成為現(xiàn)實(shí)，如果將水納入糧食生產(chǎn)地區(qū)的比較優(yōu)勢(shì)因素中，糧食主產(chǎn)區(qū)的比較優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步下降，糧食生產(chǎn)的時(shí)空不匹配程度進(jìn)一步加劇。優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)不僅可以促進(jìn)節(jié)水、加強(qiáng)糧食安全，也是提高“水—糧”時(shí)空匹配度的手段之一。在我國(guó)，旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，在 400 毫米降水線西側(cè)水資源相對(duì)匱乏的區(qū)域依然種植著高耗水作物比如水稻(參見《“十四五”節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃》)。水資源約束下，考慮經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，華北地區(qū)可降低高耗水作物如小麥和稻谷的種植比例，增加低耗水作物的種植(22)高明杰、羅其友：《水資源約束地區(qū)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究——以華北地區(qū)為例》，《自然資源學(xué)報(bào)》2008年第2期。。吉林省是我國(guó)的產(chǎn)糧大省，模擬研究發(fā)現(xiàn)，在吉林省現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，通過優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，在保證糧食產(chǎn)量提升5.3%的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、生物質(zhì)均有增加，并且能夠減少水足跡和能源消耗(23)仇蕾等：《基于水—能—糧關(guān)聯(lián)關(guān)系的糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究——以吉林省為例》，http:∥kns.cnki.net/kcms/detail/11.3513.s.20220225.1133.008.html。。

我國(guó)幅員遼闊，各地糧食生產(chǎn)的資源和條件不同，政府劃定了糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護(hù)區(qū)的糧食生產(chǎn)區(qū)域。在一個(gè)地區(qū)布局作物種植時(shí)，不僅要重視耕地資源和氣候條件等因素，也要重視水資源因素。2022年中央一號(hào)文件指出，在“黑龍江省部分地下水超采區(qū)、寒地井灌稻區(qū)推進(jìn)水改旱、稻改豆試點(diǎn)”；“加大大中型灌區(qū)續(xù)建配套與改造力度，在水土資源條件適宜地區(qū)規(guī)劃新建一批現(xiàn)代化灌區(qū)，優(yōu)先將大中型灌區(qū)建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田”?？傊?，通過優(yōu)化糧食種植區(qū)域布局促進(jìn)水資源的有效利用，將反過來推動(dòng)糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

四、對(duì)策建議

綜上，水資源對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全具有十分重要的作用。要解決當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的水資源約束，合理高效利用水資源，提高糧食生產(chǎn)能力和競(jìng)爭(zhēng)力，保障糧食安全，實(shí)現(xiàn)把“飯碗牢牢端在自己手里”的總體目標(biāo)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手提高水資源利用效率：

(一)通過水資源有效利用提升土地產(chǎn)出率

一是通過“宜灌化”擴(kuò)大有效灌溉面積，提高土地生產(chǎn)率。在農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)中的有效灌溉面積是指具有一定的水源、地塊比較平整的耕地。北方是我國(guó)重要的糧食主產(chǎn)區(qū)，而北方的氣象特點(diǎn)是十年九旱，灌溉對(duì)糧食生產(chǎn)非常重要。2020年底，我國(guó)耕地面積19.2億畝，耕地灌溉面積10.4億畝，耕地灌溉面積占總耕地面積的比重僅為54.1%。這意味著有一定坡度的地區(qū)較難實(shí)現(xiàn)灌溉。值得指出的是，近幾年推廣的微灌、管道輸水等灌溉技術(shù)，降低了灌溉對(duì)地塊平整度的要求，帶來了坡地實(shí)現(xiàn)灌溉的變革性突破，在我國(guó)西北和華北地區(qū)已經(jīng)開始試點(diǎn)示范這類灌溉技術(shù)，下一步很有必要在其他地區(qū)擴(kuò)大推廣。二是將水資源利用納入高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等現(xiàn)行農(nóng)業(yè)支持政策框架中，在評(píng)價(jià)各級(jí)政府農(nóng)業(yè)各項(xiàng)政策的實(shí)施以及政策效果時(shí)，應(yīng)將用水和糧田的匹配因素予以充分考慮。

(二)強(qiáng)化農(nóng)田水利建設(shè)保障糧食生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展

我國(guó)糧食生產(chǎn)容易受到水旱災(zāi)害的影響而大起大落，從而波及到國(guó)家糧食安全。近幾年極端氣候現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對(duì)糧食生產(chǎn)的影響不容忽視。為此，加大農(nóng)田水利投入是水資源有效利用的關(guān)鍵。農(nóng)田水利設(shè)施作為公共物品，具有投資大、見效慢、回收期長(zhǎng)、利潤(rùn)低等特點(diǎn)，政府應(yīng)設(shè)立財(cái)政專項(xiàng)資金統(tǒng)籌農(nóng)田水利建設(shè)及維護(hù)，同時(shí)引入多元化投融資主體加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)。要完善小型農(nóng)田水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革，創(chuàng)新運(yùn)行管控模式。有的地方推行采取“兩證一書”即農(nóng)田水利工程產(chǎn)權(quán)證、農(nóng)田水利工程使用權(quán)證和農(nóng)田水利工程管護(hù)協(xié)議書形式，明晰產(chǎn)權(quán)和管護(hù)責(zé)任，有效調(diào)動(dòng)了農(nóng)戶在農(nóng)田水利設(shè)施管護(hù)中的積極性，應(yīng)加大推廣力度。在農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)方面，還要充分考慮糧食種植結(jié)構(gòu)、水資源情況等，增強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)的精確度和適用性。

(三)推廣節(jié)水技術(shù)利用保障糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展

我國(guó)用6%的淡水資源，生產(chǎn)了全球1/4的糧食。在我國(guó)糧食生產(chǎn)用水極為有限的前提下，節(jié)水技術(shù)的利用關(guān)系到糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。要從工程、農(nóng)藝和生物等多方面采取措施，篩選培育抗旱小麥、玉米、雜糧等耐旱節(jié)水型新品種，完善農(nóng)田節(jié)水技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)，改善技術(shù)服務(wù)手段，規(guī)范農(nóng)田節(jié)水技術(shù)。同時(shí)，通過提高節(jié)水技術(shù)補(bǔ)貼力度，對(duì)于經(jīng)營(yíng)規(guī)模較小且地塊分散的糧食種植戶，一方面可以通過補(bǔ)貼節(jié)水設(shè)備初期投入與供給、日常維護(hù)服務(wù)等，降低農(nóng)戶節(jié)水技術(shù)采納成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高農(nóng)戶采納節(jié)水技術(shù)的積極性；另一方面要協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)水技術(shù)利用與糧食增產(chǎn)和農(nóng)民增收目標(biāo)，推動(dòng)和保障節(jié)水技術(shù)推廣普及。

(四)調(diào)整優(yōu)化糧食種植結(jié)構(gòu)促進(jìn)糧食和水土資源的匹配

以區(qū)域水資源可持續(xù)利用為目標(biāo)，根據(jù)各地區(qū)水資源承載能力，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作物布局，提升糧食等農(nóng)產(chǎn)品的供給能力。在灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)穩(wěn)定糧食播種面積，優(yōu)化糧食作物種植結(jié)構(gòu)，提高糧食的水生產(chǎn)效率。在水資源短缺地區(qū)嚴(yán)格限制種植高耗水農(nóng)作物，鼓勵(lì)種植耗水少、附加值高的農(nóng)作物，其中在工程性缺水地區(qū)實(shí)施水旱輪作，發(fā)展間作套種；在資源性缺水地區(qū)擴(kuò)大低耗水作物種植面積。例如，河北省實(shí)行冬小麥季節(jié)性休耕、旱作雨養(yǎng)種植試點(diǎn)以及推廣節(jié)水型種植和旱作農(nóng)業(yè)新模式等，效果十分明顯，值得在北方地區(qū)推廣。

(五)以市場(chǎng)機(jī)制優(yōu)化水資源配置提高糧食產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

健全合理的水價(jià)形成機(jī)制，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿對(duì)水資源的配置和導(dǎo)向作用，這既有利于水資源的高效利用，又有利于節(jié)約生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。在調(diào)研中有農(nóng)戶反映，因灌溉成本加大抵消了因產(chǎn)出增加帶來的好處，容易造成有灌溉條件卻不灌溉的現(xiàn)象。因此，在節(jié)約利用水資源方面，應(yīng)建立精準(zhǔn)補(bǔ)貼和節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，超罰節(jié)獎(jiǎng)，增強(qiáng)農(nóng)戶節(jié)水的自覺性。與此同時(shí)，要加快推進(jìn)水權(quán)制度改革和農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革，建立和完善水權(quán)轉(zhuǎn)換和交易制度，通過建立農(nóng)業(yè)水價(jià)合理分擔(dān)機(jī)制，國(guó)家、地方政府、農(nóng)民及相關(guān)受益者分擔(dān)與其相適應(yīng)的費(fèi)用，提高農(nóng)戶節(jié)約用水的積極性，提升水資源利用效率和效益，進(jìn)一步提高我國(guó)糧食生產(chǎn)的質(zhì)量效益和競(jìng)爭(zhēng)力。