王亞楠,康振宇,吳兆舉,張春林,張澤偉*
(1.河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站,河北 石家莊 050050;2.唐山市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站;河北 唐山 063000;3.玉田縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局;河北 玉田 064100)
2021 年我國水資源總量為29 638.2 億m3,其中地表水資源量為28310.5 億m3,地下水資源量為8195.7 億m3,南方4 區(qū)水資源總量為2 2178.1 億m3,北方6區(qū)水資源總量為7 460.1 億m3,呈現(xiàn)南多北少的格局;全國用水總量為5 920.2 億m3,其中,農(nóng)業(yè)用水量為3 644.3 億m3,占全國用水總量的61.56%。隨著人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水資源短缺問題日益突出。因此,節(jié)水農(nóng)業(yè)成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
河北省是農(nóng)業(yè)大省,同時(shí)也是水資源短缺省份之一。2021 年河北省地表水資源量227.64億m3,地下水資源量220.25 億m3,分別占全國總量的0.8%和2.69%;總用水量為181.87 億m3,其中農(nóng)林牧漁畜用水量97.14 億m3,占用水總量的53.4%,農(nóng)業(yè)成為用水第一大產(chǎn)業(yè)。由于過度開采地下水,造成地下水位下降、地面沉降,形成了9 個(gè)地下水降落漏斗,涉及廊坊市、保定市、衡水市、滄州市、邢臺(tái)市、邯鄲市和石家莊市7 個(gè)地級(jí)市。近年來,通過采取新品種的培育、栽培技術(shù)的推廣、作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及地下水超采治理工作的有序推進(jìn),單位面積用水量不斷下降,用水效率和產(chǎn)出不斷提高,大大緩解了地下水位的持續(xù)下降態(tài)勢(shì)。河北省作為我國北方的重要農(nóng)業(yè)省份,節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)于保障國家糧食安全和水資源的可持續(xù)利用具有重要意義。對(duì)河北省節(jié)水農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的發(fā)展路徑和建議。
注重節(jié)水品種與種質(zhì)資源的培育和引進(jìn)。河北省是小麥主產(chǎn)區(qū),雨熱不同期導(dǎo)致小麥成為耗水較高的作物,節(jié)水高產(chǎn)小麥品種培育成為科研的重要突破和方向。通過河北省科研院所及高校的集中攻關(guān),培育了石麥、衡麥、邢麥等節(jié)水新品種和新品系,目前全國10 個(gè)節(jié)水小麥品種中有6 個(gè)來自河北地區(qū);雨熱同期作物節(jié)水品種培育工作也有重大突破,育成冀谷系列、張雜谷系列等抗旱谷子品種,并在省內(nèi)外示范推廣種植。節(jié)水品種與栽培技術(shù)有效結(jié)合,充分發(fā)揮了品種的優(yōu)勢(shì)[1]。其中,“一水千斤”栽培技術(shù)冀中南地區(qū)小麥單產(chǎn)突破了7 500 kg/hm2,節(jié)水600~750 m3/hm2,2019~2021 年累計(jì)推廣面積47.07 萬hm2,小麥增產(chǎn)205.3 萬t,節(jié)約水資源24.02 萬m3,經(jīng)濟(jì)效益57.5 億元,節(jié)水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)增效。
河北省地下水超采綜合治理農(nóng)業(yè)節(jié)水工作始于2014 年,在地下水超采區(qū),以節(jié)水為導(dǎo)向,通過優(yōu)化調(diào)整種植結(jié)構(gòu),推廣節(jié)水種植技術(shù),發(fā)展高效節(jié)水灌溉,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水,減少地下水開采[2]?!笆濉逼陂g,河北省農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目累計(jì)實(shí)施面積達(dá)到300 萬hm2以上,農(nóng)業(yè)用水由2016 年的128.0 億m3減少到2021 年的97.14 億m3,年均減少了6.66%。同時(shí)結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)和作物特性,大面積推廣了噴灌、淋灌和滴灌等先進(jìn)的灌溉技術(shù),重點(diǎn)在果樹、蔬菜等種植大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)、種植專業(yè)合作社等規(guī)模經(jīng)營主體配套實(shí)施推廣水肥一體滴灌、噴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)備,“十三五”期間累計(jì)推廣達(dá)到40 萬hm2。農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.674,居全國第4 位,有效節(jié)約了水資源,提高了用水效率。2020~2022 年河北省給予規(guī)模經(jīng)營主體補(bǔ)貼1 500~3 000 元/hm2,推動(dòng)了淺埋滴灌節(jié)水技術(shù)的推廣與應(yīng)用,為節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保障。
農(nóng)藝節(jié)水、工程節(jié)水等多項(xiàng)措施并進(jìn),地下水水位下降得以有效遏制和緩慢回升,2021 年河北省平原區(qū)淺層地下水位平均上升0.7 m,平原區(qū)上升區(qū)面積<3.23 萬hm2,穩(wěn)定區(qū)面積<2.52 萬hm2;全省深層地下水位平均上升2.14 m;農(nóng)業(yè)用水量從2018 年的109.87 億m2減少到2021 年的97.14 億m2,年均減少5.97%。農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)從2018 年的0.673提高到2021 年的0.676。糧食產(chǎn)量逐年上升,從2018年的3 783 萬t 提高到2022 年的3 865 萬t,年均增長(zhǎng)0.7%,實(shí)現(xiàn)了節(jié)水增糧“雙贏”。
隨著節(jié)水技術(shù)的推廣應(yīng)用,河北省的生態(tài)環(huán)境也得到了顯著改善。采用水肥一體化技術(shù)有效減少肥料使用,提高肥料利用率,減少農(nóng)業(yè)面源污染。糧食作物水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用,肥料利用率可提高0.2%;農(nóng)用化肥施用折純量明顯降低,從2018 年的312.40萬t下降到2022 年的271.64 萬t,年均降低4.55%。
盡管河北省在節(jié)水技術(shù)應(yīng)用方面取得了一定的成績(jī),但仍存在一些技術(shù)問題,如針對(duì)不同作物的節(jié)水灌溉技術(shù)還需進(jìn)一步改進(jìn)和完善,在淺埋滴灌鋪設(shè)中存在工時(shí)偏長(zhǎng)、使用壽命較短等;在半固定式噴灌使用中存在搬移人工成本高、支管易損耗;固定式噴灌鋪設(shè)中投入成本較高,大型農(nóng)機(jī)具深翻和收獲作業(yè)存在潛在風(fēng)險(xiǎn);中心支軸式噴灌機(jī)存在作業(yè)弧形盲區(qū)且對(duì)地塊要求高;絞盤式噴灌機(jī)耗能較高,澆灌成本偏高等問題。此外,水肥一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用有待提高[3]。
目前河北省的節(jié)水技術(shù)應(yīng)用主要集中在一些大型農(nóng)業(yè)企業(yè)和專業(yè)合作社,由于投資成本較高,小農(nóng)戶推廣困難。因此,需要政府加大補(bǔ)貼力度,提高節(jié)水技術(shù)的推廣程度。如何建立節(jié)水農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)效應(yīng)用機(jī)制,讓不同規(guī)模經(jīng)營主體接受、采納并持續(xù)應(yīng)用水肥一體化技術(shù)尤為重要[4-6]。
河北省節(jié)水育種水平有待進(jìn)一步提高,大面積推廣的節(jié)水品種仍然不足,育種水平較周邊省份差距較大。因此,需加大突破性節(jié)水抗逆穩(wěn)產(chǎn)品種培育,加強(qiáng)節(jié)水品種推廣力度[7],使節(jié)水品種真正發(fā)揮對(duì)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)助力和生態(tài)助力。
將高效節(jié)水灌溉作為高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的重要內(nèi)容,從機(jī)井到田間鋪設(shè)防滲管道,減少滲漏和蒸發(fā)損失;以農(nóng)業(yè)托管服務(wù)組織、種植大戶、農(nóng)民合作社等新型經(jīng)營主體為重點(diǎn),通過項(xiàng)目帶動(dòng)或“先建后補(bǔ)”等方式,進(jìn)一步在小麥、玉米一年兩熟農(nóng)田強(qiáng)化淺埋滴灌水肥一體化節(jié)水技術(shù)示范,以點(diǎn)帶面,輻射帶動(dòng)噴灌、滴灌等高效節(jié)水技術(shù)大面積廣泛應(yīng)用[8]。
在鞏固現(xiàn)有季節(jié)性休耕規(guī)?;A(chǔ)上,重點(diǎn)在黑龍港地下水嚴(yán)重超采區(qū)組織實(shí)施季節(jié)性休耕,壓減種植面積,壓減灌溉用水。鼓勵(lì)農(nóng)戶在休耕期間種植綠肥作物,培肥地力,實(shí)現(xiàn)休養(yǎng)結(jié)合[9]。支持休耕地塊下茬種植谷子、高粱等耐旱、高效節(jié)水型作物,穩(wěn)固提升糧食產(chǎn)能;保持旱作雨養(yǎng)面積。以地下水嚴(yán)重超采區(qū)的市、縣為重點(diǎn),適當(dāng)壓減水澆地面積,統(tǒng)一關(guān)停機(jī)井,依靠自然降水發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[10]。重點(diǎn)發(fā)展省水、耐旱、雨熱同期、適應(yīng)性強(qiáng)的谷子、高粱、油菜等作物,采取整村推進(jìn)、連片實(shí)施、自主種植等方式,提升旱作雨養(yǎng)種植效益;退耕還淀多元化節(jié)水[11,12]。在雄安新區(qū)等地積極探索退耕還淀、退耕還林等退耕舉措,壓減地下水超采量[13,14]。
優(yōu)化品種布局。以高耗水小麥、玉米為重點(diǎn),分作物、分品種全面推廣抗旱節(jié)水品種,對(duì)節(jié)水穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高效、表現(xiàn)突出的品種優(yōu)先審定并推廣;強(qiáng)化節(jié)水技術(shù)推廣[15,16]。加強(qiáng)對(duì)配套節(jié)水栽培技術(shù)的試驗(yàn)、集成、示范、推廣。重點(diǎn)在小麥上推廣深松整地、秸稈還田、播后鎮(zhèn)壓、測(cè)墑灌溉等綜合節(jié)水措施;在玉米上推廣地膜保墑、秸稈覆蓋、保水劑應(yīng)用等節(jié)水技術(shù);在蔬菜上推廣膜下滴灌、膜下溝灌等節(jié)水技術(shù),在果樹上推廣小管出流水肥一體化等技術(shù)[17-19],全方位鞏固提升節(jié)水效果。
加大對(duì)農(nóng)民應(yīng)用節(jié)水品種、裝備、技術(shù)的補(bǔ)貼力度,提高農(nóng)民節(jié)水意識(shí)和落實(shí)農(nóng)業(yè)節(jié)水的積極性。通過設(shè)立專項(xiàng)資金、提供貸款等方式,為農(nóng)民提供一定的資金支持[20]。通過給予節(jié)水灌溉設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)稅收減免等優(yōu)惠政策,降低設(shè)備成本,從而降低農(nóng)民的投入成本。
加大對(duì)相關(guān)科研院所和企業(yè)的支持力度,鼓勵(lì)其開展節(jié)水灌溉技術(shù)的研究與開發(fā)工作[21,22]。通過省內(nèi)科研院所高校舉辦技術(shù)培訓(xùn)和繼續(xù)教育,加大節(jié)水栽培技術(shù)人才培養(yǎng),為節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供智力支持。
通過建設(shè)節(jié)水灌溉示范區(qū)、舉辦技術(shù)觀摩、制作科普視頻等方式,加強(qiáng)對(duì)經(jīng)營主體的培訓(xùn)和引導(dǎo),提高農(nóng)民對(duì)節(jié)水技術(shù)的認(rèn)知度和應(yīng)用能力[23]。注重發(fā)揮示范區(qū)的輻射帶動(dòng)作用,讓更多的農(nóng)民看到節(jié)水技術(shù)的實(shí)際效果和經(jīng)濟(jì)效益,從而自覺地應(yīng)用和推廣節(jié)水技術(shù)。
建立健全水資源管理制度,實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置和高效利用。加強(qiáng)對(duì)地下水資源的保護(hù)和管理,防止過度開采和污染,確保水資源的可持續(xù)利用[24,25]。
節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要組成部分。在推動(dòng)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用的同時(shí),也需要通過加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推廣現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)技術(shù)和裝備,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)民收入水平,為節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供更好的環(huán)境和條件。