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农业灌溉系统管理策略

2012-06-06 23:19 来源:农业 人参与在线咨询

1农业水管理面临的问题和挑战

以往发展农业水管理的主要目的是通过增强农业生产力,应对饥饿和贫困,如今则是在水资源稀缺状况下,在满足全球不断增长的食物需求同时,达到增加农民收入、发展农村经济、减少贫困、应对气候变化、保护生态环境等目的【4】,面临的问题和挑战主要涉及经济、社会、环境等要素。

1.1经济要素

1.1.1饮食结构变化与食物需求增长

随着人们收入的不断增长,居民饮食习惯正朝着更加注重营养水平和饮食多样化的趋势转变,食物消费模式正在从谷类食品向畜产品和水果、蔬菜、糖、食用油等高价值作物改变。与2000年相比,预计2050年全球谷类食物需求量28~32亿t,增长55%~80%;肉类需求量3.75~5.7亿t,增长70%~155%;糖、油、蔬菜、水果需求量将增长70%~110%p】,未来驱动食物需求增长的一些主要影响因素仍将具有较大不确定性。

1.1.2经济结构改变

全球市场和贸易政策的改变以及全球化进程决定着未来的农业收益率。在一些非农经济部门具备较大竞争优势的国家和地区,农业对国民经济的整体贡献率有所下降,这势必明显影响小农户和自给自足型农民的经济利益。为了确保许多发展中国家农业发展的可持续性,迫切需要加大在技术和能力建设方面的投资,制定受惠于农业发展的相关政策与法规f6J。1.1.3能源价格波动易于波动的能源价格经常以不同的方式影响农业水管理。对水电和生物质能源需要的增长必然加大对水的需求,进而影响水量在不同用水部门间的配置现状。此外,能源价格上涨不仅增大抽取地下水灌溉的成本,还导致化肥及其他石油产品价格的增加,加大农业生产成本。尽管生物燃料目前对全世界能源供给的贡献率仍然有限,但能源价格上涨、温室气体排放增加、地缘政治问题等诸多因素,都可能加剧食物与燃料生产之间对水土资源占有的激烈竞争【J71。

1.1.4食物价格上涨

食物价格上涨正成为当今全球许多国家面临的重要问题,对严重依赖食物进口以及食物消耗占日常支出比例较高的发展中国家尤为如此。引起食物价格上涨的主要原冈包括较高的石油和能源价格、食物需求增长、农业生产投资减少、频繁发生的旱涝灾害、不稳定的市场投机行为等№】。其中加大农业生产投入对维系农业水管理在满足食物供给需求上扮演的重要角色至关重要。

1.2社会要素

1.2.1缺水程度加剧

目前全球约有12亿人口生活在自然性缺水地区,约15亿人口居住在经济性缺水区域,此外,还有数以百万计的贫穷农户处于自然性和经济性缺水并存的地区【6】。水资源禀赋是造成自然性缺水的主要缘由,而对蓄水和管理的不当投入则是引起经济性缺水的典型原因。对许多干旱和半干旱地区,应加大改进灌溉用水技术、增强农业生产力的投资和政策力度,而对一些湿润地区,也需采用新的投资和政策确保水资源在不同用水部门间的合理配置。

1.2.2持续性贫困

全球约有17亿人口且其中多为贫困人口生活在南亚和撒哈拉以南的非洲地区,其中5.1亿人处于食物不安全状况。在撒哈拉以南的非洲地区,食物不安全人口已从1980年的1.25亿增长到2000年的2亿,且70%的贫困人口生活在农村,短期内面临的主要问题是如何改进农业经济结构,缓解贫困和食物不安全状况【9】。不适宜的农业水管理措施常直接影响作物的潜在产量和效益,进而影响到发展中国家为减贫所做的各种努力。

1.2.3城市化及移民

20世纪60年代全球约2/3的人口居住在农村,务农人口达到60%。随着城市化的快速发展,而今只有1/2的人口还生活在农村,不到40%的人口直接从事农业经济活动ll们。预期2050年,全球约2/3的人口居住在城市,迅猛发展的城市化进程势必加剧城市与农业问的用水竞争,导致改变农业生产结构。

1.3环境要素

1.3.1气候变化

平均气温改变、降雨模式变化、极端气候事件发生频率加剧正在以不可预见的方式影响着农业生产状况。

为此,应在农业水管理工程规划以及与农业基础设施建设相关的公共政策和投资、工程和资源公共管理、影响人类习性的政策制定过程中,充分考虑气候变化可能带来的潜在影响及其应对策略。在制定减少温室气体排放或调节气候变化的政策法规时,关注其可能引起的有意或无意影响,如投资发展生物燃料虽可缓解气候变化的速度,但将显著影响水土资源的可持续利用【11|。

1.3.2生态系统修复

全球大规模调水工程都会不同程度的对生态系统产生负面影响。2000年世界淡水物种指数已下降到1970年的50%,对生态系统产生的威胁最终将危害到农业赖以发展的水土资源上【l21。为了改变当前生态系统恶化的趋势,一些国家正在制定和执行有利于增加环境生态流量、减少农业面源污染、增强生态系统服务农业供给的相关政策和策略,并适当减少农业用水量配置。

2农业水管理发展策略与对策

现代农业水管理对保障食物安全、发展农村经济、维系家庭生计、减少贫困人口、维护生态系统等至关重要。为此,应从跨越不同学科、不同部门的角度出发,审视和改善与农业水管理发展相关的策略与对策。人们不能将目光仅局限在地表水和地下水等蓝水资源上,还应把雨水作为灌溉和雨养地区的最基本水源,不应将农业视为相对独立的系统,而应作为整个农业生态系统的组成部分加以看待【I川。

2.1加快发展节水农业,满足未来农业用水需求

未来驱动全球农业用水需求的主要动力来自因人口增长和饮食结构变化引起的食物需求增加与改变。目前全球作物年耗水总量6800~7500km3,平均为7150k甜,其中饲料作物年耗水量2152km3,占作物年耗水总量均值的30%【14】。约78%的作物年耗水总量(5570km3)直接来自降雨入渗后蓄存的土壤水,主要供给雨养农业,其余22%(1573km3)则来自地表水和地下水,主要用于灌溉农业。若灌溉系统输水效率为60%,就需要2622km3的地表水和地下水量才能满足作物年耗水总量。若不对现有农业水土资源生产率加以改善并改变当前的农业生产模式,预计2050年全球作物年耗水总量将增加70%~90%,达到12155~13585km3,比现有增加5750km3[151。

满足未来农业用水需求的水管理发展策略与对策主要应包括:发展灌溉农业,加强雨养农业,开展农产品国际贸易,限制食物需求潜在增长等。灌溉农业在粮食增产、维系贫困农民生计等方面起到重要作用,全世界约40%的农产品毛产值来自占农田面积20%的灌溉农业,在多数发展中国家高达60%[161。为此,需增加灌溉农业投资,通过改革灌溉系统管理、开发新的地面蓄水设施、增加地下水利用量、废水灌溉再利用等途径,增加灌溉供水量,提升作物水分生产率和单方水的产值。尽管雨养农业面临一定风险,但约60%~70%的作物产量仍来自占农田面积70%~80%的雨养农业,且发展中国家数以百万计的贫困农民主要靠雨养农业维持生计【17】。故应增加雨养农业投入,通过加强土壤水管理、采用补灌措施等手段,改善雨养农业生产率,尽可能扩大雨养农业区的作物播种面积。开展基于虚拟水战略的农产品国际贸易为缺水国家和地区应对干旱提供了选择,通过贸易手段将在北美、拉美等水土资源丰富地区集约化生产的农产品交易到中东、北非等缺水地区,可弥补不同国家水资源禀赋E的差异,缓解缺水国家食物增长对农业用水需求产生的压力。基于粮饲家畜肉类结构的食物对水资源消费数量比素食结构需水翻番,适当改变食物消费模式可减少对水资源的潜在压力。此外,农业生产和食物消费过程中产生的粮食损失约为40%~50%,有效减少食物生产过程和产后市场链条上的损失对减少农业用水亦十分重要【18】。

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