寧夏固原市主要農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡分析

齊婭榮， 張嗣曌， 唐 蓮,2,3， 陳炯利

(1.寧夏大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院， 寧夏 銀川 750021； 2.旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用教育部工程研究中心，寧夏 銀川 750021； 3.旱區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水資源高效利用教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)， 寧夏 銀川 750021)

1 研究背景

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們開發(fā)利用水資源的需求越來越大，實(shí)體水利用已達(dá)到自然資源的巔峰，而"水足跡與虛擬水"的出現(xiàn)為解決目前水資源短缺問題提供了一條有力途徑。Hoekstra等[1]于2002年提出水足跡的概念，指出水足跡為一定區(qū)域內(nèi)人口消費(fèi)的商品和服務(wù)所耗用的水資源量。寧夏南部山區(qū)是典型的水資源短缺地區(qū)，水足跡理論可為寧夏解決水資源短缺以及當(dāng)?shù)厮Y源規(guī)劃管理提供參考。

目前國(guó)內(nèi)主要針對(duì)北方地區(qū)的糧食作物水足跡進(jìn)行研究。馮變變等[2]基于水足跡，計(jì)算了2005-2014年山西省6種主要糧食作物的藍(lán)水和綠水足跡，得到玉米的總水足跡為全省最高且在年際間有增長(zhǎng)趨勢(shì)，但水足跡整體上均呈逐年下降趨勢(shì)。馬鳳才等[3]對(duì)黑龍江省2005-2015年的主要糧食水足跡進(jìn)行計(jì)算分析，得到藍(lán)水足跡除了水稻呈上升趨勢(shì)外，其余作物均呈下降趨勢(shì)；大部分作物的綠水足跡均呈上升趨勢(shì)；玉米的灰水足跡保持穩(wěn)定上升的態(tài)勢(shì)，小麥整體呈下降趨勢(shì)。付強(qiáng)等[4]計(jì)算了黑龍江省各地2007-2012年的糧食水足跡，得到糧食作物灌溉用水量逐年增加，糧食藍(lán)水足跡明顯低于綠水足跡，糧食生產(chǎn)主要依賴綠水，這與當(dāng)?shù)亟邓闆r密切相關(guān)。楊裕恒等[5]基于水足跡理論，對(duì)1997-2013年濟(jì)南市農(nóng)作物的用水量進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果顯示濟(jì)南市水足跡中綠水、藍(lán)水、灰水足跡均呈逐年增加趨勢(shì)，且農(nóng)作物中的小麥、玉米、蔬菜種植占主要地位，這與山東省是我國(guó)糧食生產(chǎn)基地的實(shí)際情況一致。宋智淵等[6]對(duì)1980-2012年敦煌市農(nóng)業(yè)水足跡進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)，結(jié)果得到農(nóng)業(yè)水足跡呈逐年上升趨勢(shì)。韓宇平等[7]分析了2000-2015年京津冀地區(qū)作物藍(lán)水、綠水、灰水足跡，得到在此期間, 綠水足跡所占比例呈增長(zhǎng)趨勢(shì), 藍(lán)水足跡呈下降趨勢(shì), 灰水足跡呈先增后降趨勢(shì)。李紅穎等[8]計(jì)算分析了長(zhǎng)春市1960-2012年玉米生產(chǎn)水足跡，得到玉米的綠水、藍(lán)水足跡占比逐漸減少，而灰水足跡占比呈上升狀態(tài)，化肥施用量的增加是導(dǎo)致灰水足跡上升的主要原因。通過對(duì)大量農(nóng)業(yè)作物水足跡的研究，可以為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)以及農(nóng)業(yè)水資源分配利用提供理論依據(jù)。

寧夏地區(qū)用水主要以農(nóng)業(yè)為主，固原市是寧夏南部山區(qū)的代表地區(qū)，同時(shí)也是中國(guó)四大馬鈴薯種植基地之一和中國(guó)北方特色苗木基地[9]，故本文基于水足跡理論對(duì)固原市主要農(nóng)作物的藍(lán)水、綠水及灰水足跡進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化作物種植模式，提高水資源利用率，對(duì)固原市保障糧食安全和水生態(tài)安全、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

2 研究區(qū)域概況

寧夏固原市位于我國(guó)黃土高原的西北部，屬于黃土丘陵溝壑區(qū)。海拔大部分在1 500～2 200 m之間。地域范圍為北緯35°14″～36°38″、東經(jīng)105°20″～106°58″[9]。固原市屬于半干旱暖溫帶，是典型的大陸性氣候，具有冬天嚴(yán)寒漫長(zhǎng)、夏天炎熱干燥、一年四季晝夜溫差大、災(zāi)害性天氣多、區(qū)域降水差異大等特征。年平均氣溫在5.8～7.8℃之間，降水稀少，年降水量306.9 ～737.7 mm，日照充足，全年降水時(shí)空分布不均，出現(xiàn)間歇性干旱[9]。

3 研究方法與數(shù)據(jù)來源

3.1 研究方法

3.1.1 作物生長(zhǎng)過程中藍(lán)水、綠水足跡計(jì)算 1995年，F(xiàn)alkenmark以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)和糧食安全問題為基礎(chǔ)提出了藍(lán)水、綠水的概念[1]，2002年，Hoekstra等[1]又進(jìn)一步指出將藍(lán)水和綠水足跡作為測(cè)量水資源消耗的指標(biāo)。藍(lán)水足跡是指作物生長(zhǎng)過程中所消耗的地表水和地下水，這里主要指作物生長(zhǎng)過程中消耗的灌概用水量[10]；綠水足跡主要指作物在生長(zhǎng)過程中吸收和利用的有效降水量[11]。計(jì)算公式如下：

ETblue=max(0,ETc-Peff)

(1)

ETgreen=min(ETc,Peff)

(2)

式中：ETblue為藍(lán)水蒸發(fā)蒸騰量，mm；ETgreen為綠水蒸發(fā)蒸騰量，mm；ETc為作物的蒸發(fā)蒸騰量，mm；Peff為有效降水量，mm。 若Peff大于ETc，則ETblue為0，否則ETblue為ETc與Peff之差；ETgreen取決于ETc與Peff中的較小值。

根據(jù)CROPWAT8.0軟件可得單位面積作物的蒸發(fā)蒸騰量(ETc)和有效降水量(Peff)。

由公式(1)、(2)計(jì)算可得作物的藍(lán)水、綠水蒸發(fā)蒸騰量，根據(jù)作物需水量的計(jì)算，作物的蒸發(fā)蒸騰量即為作物的需水量。藍(lán)水足跡、綠水足跡公式如(3)、(4)所示：

WFblue=CWRblue·A=10ETblue·A

(3)

WFgreen=CWRgreen·A=10ETgreen·A

(4)

式中：WFblue、WFgreen分別為藍(lán)水足跡、綠水足跡，m3/a；CWR為單位面積作物的年需水量，m3/(hm2·a)；A為作物的種植面積，hm2； 10為水深(mm)轉(zhuǎn)化為單位陸地面積水量(m3/ hm2)的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

3.1.2 作物生長(zhǎng)過程中灰水足跡計(jì)算 灰水足跡的概念由Hoekstra等[12]于2008年首次提出，后經(jīng)水足跡網(wǎng)絡(luò)灰水足跡工作小組完善, 將其定義為以自然本底濃度和現(xiàn)有的環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，吸收一定的污染物負(fù)荷所需的淡水水量[13]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通常會(huì)使用大量的化肥和農(nóng)藥來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，這些多余的肥料及農(nóng)藥會(huì)滲入地下或進(jìn)入地表徑流造成地下水和地表水的污染[14]。根據(jù)對(duì)固原市化肥使用情況了解得知，氮肥在所有使用的化肥中占比最大。因此，以氮元素作為作物灰水足跡的研究指標(biāo)[15]。受數(shù)據(jù)收集影響，本文灰水足跡計(jì)算僅考慮氮肥對(duì)水質(zhì)造成的污染，沒有考慮其他農(nóng)藥對(duì)水質(zhì)的影響。

作物灰水足跡計(jì)算公式如下[16]：

(5)

式中：WFgrey為灰水足跡，m3/a；L為年產(chǎn)量，kg/a; ?為氮肥的淋失率；Appl為氮肥使用量，kg/a；Cmax為現(xiàn)有環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)下氮元素的最高排放濃度，kg/m3；Cnat為自然條件下水體中氮元素的質(zhì)量濃度，kg/m3。

根據(jù)《第一次全國(guó)污染源普查-農(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊(cè)》將氮元素淋失率確定為10%[15]；Cmax值根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)確定為0.01 kg/m3[17]；Cnat值通常設(shè)定為0[17]。

3.1.3 作物生長(zhǎng)過程中總水足跡計(jì)算 作物生長(zhǎng)總水足跡是指作物在整個(gè)生長(zhǎng)過程中所利用的總水資源量，包括有效降水(綠水)、來自地表或地下的灌溉用水(藍(lán)水)以及由氮肥所引起的污染水(灰水)，其為評(píng)價(jià)作物生產(chǎn)過程中水資源消耗及用水效率的綜合指標(biāo)[18]，計(jì)算公式如下[19]：

WF總=WFgreen+WFblue+WFgrey

(6)

式中：WF總為灰水足跡，m3/a；WFgreen、WFblue、WFgrey分別為綠水足跡、藍(lán)水足跡、灰水足跡，m3/a。

3.2 數(shù)據(jù)來源

主要農(nóng)作物的播種面積、產(chǎn)量及化肥使用情況均來源于《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒(2009-2017)》；利用CROPWAT8.0軟件計(jì)算所需數(shù)據(jù)來源于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的CROP數(shù)據(jù)庫、CLIMATE2.0 數(shù)據(jù)庫(http://www.fao.org/land-water/databases-and-software/en/)；寧夏固原市氣候數(shù)據(jù)(月最高氣溫、月最低氣溫、平均濕度、平均風(fēng)速、日照時(shí)數(shù))來源于《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒(2009-2017)》和中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn/)；固原市主要農(nóng)作物(馬鈴薯、油料、玉米、瓜果類、蔬菜、小麥)產(chǎn)量數(shù)據(jù)來源于《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒(2009-2017)》。

4 固原市主要農(nóng)作物生產(chǎn)水足跡計(jì)算與分析

4.1 主要農(nóng)作物種植面積現(xiàn)狀分析

根據(jù)《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒(2009-2017)》所統(tǒng)計(jì)的寧夏固原市的主要農(nóng)作物播種面積及其變化趨勢(shì)以及2017年各主要農(nóng)作物播種面積所占比重分別見圖1和2。

由圖1可以看出： 2009 -2017年，固原市主要作物年均播種面積按大小排列為：馬鈴薯、玉米、小麥、蔬菜、油料作物以及瓜果類。2009-2016年，馬鈴薯的種植面積一直位居第1，但呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)；小麥的播種面積在2010年最大，自此之后也呈現(xiàn)不斷減少的趨勢(shì)；玉米的播種面積呈平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)；油料作物與蔬菜種植面積變化趨勢(shì)都是呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降趨勢(shì)，不同的是油料作物從2012年開始出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，而蔬菜從2016年開始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在此之前均為穩(wěn)定上升趨勢(shì)；瓜果類的種植面積最小且變化趨勢(shì)不明顯。

由圖2可以看出：2017年玉米的種植面積最大，為8.98×104hm2，占總種植面積的36%；馬鈴薯種植面積僅次于玉米，為7.21×104hm2，占總種植面積的29%；小麥為4.17×104hm2，占總種植面積的17%；蔬菜種植面積為3.19×104hm2，占總種植面積的13%；油料作物的種植面積為1.61×104hm2，占總種植面積的6%；瓜果的種植面積為0.01×104hm2，占總種植面積的0.1%。寧夏固原市糧食作物播種面積占總種植面積的81%，遠(yuǎn)高出其他作物的種植面積；經(jīng)濟(jì)作物占總播種面積的19%，其中主要為蔬菜。由此可以得出寧夏固原市農(nóng)業(yè)是以糧食作物為主、經(jīng)濟(jì)作物為輔的種植結(jié)構(gòu)。

4.2 主要農(nóng)作物水足跡分析

4.2.1 主要農(nóng)作物藍(lán)水足跡分析 根據(jù)公式(1)和(3)，借助CROPWAT8.0軟件對(duì)作物的藍(lán)水足跡進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表1所示。

由表1可以得出： 2015年固原市的藍(lán)水足跡最高，這也表明2015年灌溉用水量最高。其次為2011年，2013年最低。2015年各主要作物中，瓜果的藍(lán)水足跡最低，為0.0075×108m3，占2015年固原市總藍(lán)水足跡的0.065%；馬鈴薯的藍(lán)水足跡最高，為4.3937×108m3，占2015年總藍(lán)水足跡的38.28%，這主要是由于馬鈴薯的種植面積為所有作物中最大，因此所用的灌溉水量最多；其次是玉米為2.5108×108m3，占2015年總藍(lán)水足跡的21.87%；小麥的藍(lán)水足跡為1.7428×108m3，油料作物的藍(lán)水足跡為1.5800×108m3，蔬菜的藍(lán)水足跡為1.2435×108m3，占比分別為15.18%、13.77%、10.83%。2011年各主要作物中，瓜果的藍(lán)水足跡最低，為0.0091×108m3，占2011年總藍(lán)水足跡的0.084%；馬鈴薯的藍(lán)水足跡最高為3.9614×108m3，所占比重為36.72%；其次是小麥為2.9330×108m3，占比為27.19%；玉米是1.2380×108m3，油料作物是1.8373×108m3，蔬菜是0.8085×108m3，分別占2015年總藍(lán)水足跡的11.48%、17.03%、7.49%。

4.2.2 主要農(nóng)作物綠水足跡分析 根據(jù)公式(2)和(4)，借助CROPWAT8.0軟件對(duì)作物的綠水足跡進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

圖1 寧夏固原市主要農(nóng)作物多年種植面積變化趨勢(shì) 圖2 2017年寧夏固原市主要農(nóng)作物種植面積所占比例

表1 寧夏固原市2009-2017年各主要農(nóng)作物藍(lán)水足跡 108 m3

表2 寧夏固原市2009-2017年各主要農(nóng)作物綠水足跡 108 m3

由表2可以看出：2013年固原市總綠水足跡最高，這與農(nóng)作物的種植面積密切相關(guān)。

由圖1統(tǒng)計(jì)可知，2013年固原市農(nóng)作物種植面積為2009-2017年中最大。綠水足跡主是指作物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中吸收和利用的有效降水量，這也表明2013年固原市自然降水量最高。其次為2014年，2015年最低。2013年各主要作物中，瓜果的綠水足跡最低，為0.0240×108m3，占2013年總綠水足跡的0.23%；馬鈴薯的綠水足跡最高，為4.8433×108m3，占2013年的47.40%，這同樣是由于馬鈴薯的種植面積為最大；其次是玉米為2.1250×108m3，占2013年綠水足跡的20.80%；油料作物是1.4432×108m3，占比為14.12%，蔬菜與小麥的綠水足跡相差較小，分別為0.8471×108和0.9356×108m3，占比分別為8.30%和9.16%。2014年各主要作物中，瓜果的綠水足跡最低，為0.0252×108m3，占比為0.31%；馬鈴薯的綠水足跡最高，為3.3502×108m3，所占比例為41.53%；其次玉米為1.8543×108m3，占比為22.99%；油料作物、小麥與蔬菜所占比例位列第3、第4、第5位，分別為13.71%、12.49%、8.97%。

4.2.3 主要農(nóng)作物藍(lán)、綠、灰水足跡多年變化趨勢(shì)分析 寧夏固原市2009-2017年主要農(nóng)作物藍(lán)、綠、灰、總水足跡變化趨勢(shì)見圖3及表3。

圖3 寧夏固原市2009-2017年主要農(nóng)作物水足跡變化趨勢(shì)

由圖3(a)和表3可知：固原市總水足跡以2016年為分界，之前趨勢(shì)波動(dòng)起伏但穩(wěn)定在21×108m3左右，之后2017年驟降至17.717×108m3。對(duì)于藍(lán)水足跡來說，2013年最低，為6.6656×108m3，2015年最高，為11.4782×108m3。藍(lán)水足跡在2009-2012年保持穩(wěn)定波動(dòng)趨勢(shì)，2013年比2012年下降了約32%，2014-2015年又連續(xù)增長(zhǎng)了72%以上，而從2016-2017年又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。對(duì)于綠水足跡來說，2009 -2012年也是保持穩(wěn)定波動(dòng)趨勢(shì)，但均低于藍(lán)水足跡，這表明在農(nóng)業(yè)用水中自然降水量少于灌溉用水；2013年綠水足跡達(dá)到最大，而藍(lán)水足跡最小，說明2013年可利用的自然降水量最多，而灌溉用水量最少；2013-2015年，綠水足跡的變化趨勢(shì)則與藍(lán)水足跡相反，呈下降趨勢(shì)且下降至最低點(diǎn)4.7172×108m3，這是由于2015年的降水量是最小的。而2016又升高至7.0309×108m3，2017年又略有下降。這表明在滿足農(nóng)作物一定需水量的前提下，自然降水量多的時(shí)候灌溉用水有所減少，自然降水量少的時(shí)候就得增加灌溉用水量，二者此消彼長(zhǎng)。對(duì)于灰水足跡來說，所消耗的水量小于藍(lán)水足跡和綠水足跡，但多年保持穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)。除2011-2012年和2017年灰水足跡略微下降外，其他年份灰水足跡均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。這說明近年來固原市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥的使用率有所增加。

由圖3(b)作物的藍(lán)水足跡分析可以看出，同種作物在不同年份的藍(lán)水足跡也不相同。對(duì)于小麥來說，2009年藍(lán)水足跡最大，其余年份呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)，說明由于小麥種植面積的減少，利用的灌溉水也隨之減少；對(duì)于玉米和馬鈴薯來說，兩種作物2015年的藍(lán)水足跡都達(dá)到最高，表明所需要的灌溉用水量最多，2013年最低。油料作物2012年的藍(lán)水足跡達(dá)到最大，蔬菜在2015年達(dá)到最大，這是由于2012年油料的種植面積達(dá)到最大，2015年蔬菜的種植面積達(dá)到最大。瓜果類由于種植面積很少，計(jì)算的藍(lán)水足跡接近于0，故不進(jìn)行分析。

由圖3(c)作物的綠水足跡分析可得，同種作物在不同年份的綠水足跡也不相同。對(duì)于小麥來說，2010年綠水足跡達(dá)到最大，這是因?yàn)?010年小麥的種植面積為最大。其余年份變化不大。對(duì)于玉米和馬鈴薯來說，兩種作物2013年的綠水足跡均為最高，表明可利用的自然降水量最多，2015年最低或較低，這正好與同年藍(lán)水足跡相反。對(duì)于油料作物與蔬菜來說，同樣在2013年綠水足跡達(dá)到最大值，原因是2013年的降水為最大值。

綜上所述，為滿足作物一定需水量的要求，當(dāng)所利用的灌溉水量低時(shí)，需要可利用的有效降水量就高，反之可利用的有效降水量低；對(duì)于不同年份來說，藍(lán)水足跡與綠水足跡保持波浪式發(fā)展趨勢(shì)，此消彼長(zhǎng)，互相補(bǔ)充；對(duì)于不同的作物，由于種植面積以及可利用的降水量不同，綠水足跡與藍(lán)水足跡變化趨勢(shì)也不盡相同；灰水足跡雖數(shù)量上遠(yuǎn)低于藍(lán)水和綠水足跡，但呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，說明固原市為提高糧食產(chǎn)量增加了化肥的使用量，從而用于減少土壤和水體污染所消耗的淡水資源量就會(huì)增多，造成水資源利用率降低。

表3 寧夏固原市2009-2017年主要農(nóng)作物藍(lán)、綠、灰、總水足跡 108 m3

4.2.4 主要農(nóng)作物藍(lán)、綠、灰水足跡占比分析 寧夏固原市2009-2017年主要農(nóng)作物的藍(lán)水足跡占作物生產(chǎn)總水足跡的比例為44%，綠水足跡占比為33%，灰水足跡占比為23%。藍(lán)水足跡在作物生產(chǎn)水足跡中占優(yōu)勢(shì)，所占比例高于綠水和灰水足跡，這表明固原市農(nóng)作物的種植主要來源于灌溉水，呈現(xiàn)出以藍(lán)水為主、綠水為輔的農(nóng)作物生產(chǎn)用水格局?；宜阚E占作物生產(chǎn)水足跡的比例相對(duì)較高，表明目前化肥的使用已成為固原市水環(huán)境惡化的重要原因之一。

4.3 討 論

寧夏固原市經(jīng)濟(jì)發(fā)展是以農(nóng)業(yè)為主，農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)對(duì)于寧夏固原市農(nóng)業(yè)水資源合理分配具有重要的影響。本文對(duì)寧夏固原市主要農(nóng)作物的水足跡進(jìn)行了初步計(jì)算，基于水足跡理論分析了綠水、藍(lán)水及灰水足跡所占比重以及各個(gè)水足跡多年變化趨勢(shì)，探討了各個(gè)水足跡在固原市農(nóng)作物種植過程中的影響，對(duì)寧夏固原市農(nóng)業(yè)水資源利用有一定的參考價(jià)值。

建議在農(nóng)業(yè)灌概用水充分的條件下，建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)種植模式，減少高耗水農(nóng)作物的種植，提高自然降水的利用率，最大限度地提高氮肥利用效率、減少氮肥在使用過程中的損失，但是由于缺乏更加詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)和氮肥使用數(shù)據(jù)，針對(duì)固原市的灰水足跡分析還存在一定的不足之處，其討論結(jié)果還存在一定程度的局限性，將來對(duì)寧夏固原市主要農(nóng)作物水足跡的研究還需要更為詳細(xì)的水資源資料和其他經(jīng)濟(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，以便獲得更好的結(jié)果來反映該地區(qū)的實(shí)際狀況。

5 結(jié) 論

本文在水足跡理論的基礎(chǔ)上，借助CROPWAT8.0軟件，利用《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒》和《寧夏水資源公報(bào)》等資料，對(duì)寧夏固原市主要作物的綠水足跡和藍(lán)水足跡進(jìn)行了計(jì)算，并對(duì)固原市的灰水足跡進(jìn)行了研究，得到以下結(jié)論：

(1)寧夏固原市2009-2017年主要農(nóng)作物平均種植面積按面積大小排列為：馬鈴薯>玉米>小麥>蔬菜>油料作物>瓜果類。表明固原市農(nóng)作物種植主要以糧食作物為主，經(jīng)濟(jì)作物為輔。

(2)分析2009-2017年寧夏固原市主要農(nóng)作物的藍(lán)水、綠水、灰水足跡和各個(gè)水足跡多年增長(zhǎng)趨勢(shì)及其所占比重，結(jié)果表明：藍(lán)水足跡占比最大，綠水足跡次之，說明固原市農(nóng)作物生長(zhǎng)需水主要來自灌溉水，其次是自然降水，自然降水的利用率相對(duì)較低；在滿足作物一定需水量的要求時(shí)，當(dāng)藍(lán)水足跡高時(shí)，綠水足跡則降低，反之綠水足跡升高。藍(lán)水與綠水足跡此消彼長(zhǎng)，但整體趨勢(shì)保持穩(wěn)定發(fā)展。

(3)對(duì)固原市的灰水足跡進(jìn)行計(jì)算分析，得到灰水足跡雖占比最少，變化幅度也不大，但連年保持增長(zhǎng)的趨勢(shì)。這表明固原市為保證農(nóng)作物的產(chǎn)量而大量使用化肥，對(duì)水環(huán)境與水生態(tài)安全造成了一定的影響。