农业节水灌溉深度分析报告

  按照国际经验，一个国家用水量超过其水资源的 20%，就很有一定的概率会发生 水资源危机。2015 年全国总用水量为 6103.2 亿 m3，占当年全国水资源总量 (27962.6 亿 m3)的 21.83%，我国已经接近水资源危机的边缘。根据水利部 的规划，到 2020 年全国用水总量控制在 6700 亿立方米以内，目前我国用水总 量正逐步逼近，可开发利用空间极其有限。

  从用水结构来看，2015 年农业用水占用水总量的 63.1%，我国常年缺水量近 400 亿立方米，其中农业占 300 亿立方米，每年因缺水造成的农业损失超 过 1500 亿元。农业“喝不饱”问题已造成农业可持续发展和粮食安全的重 大隐患。

  要从根本上走出水资源短缺的困局，“开源”与“节流”需双管齐下。一 方面，解决水量不足、水质性缺水与结构性缺水问题，实施“南水北调”工程， 大力推进水质提标改造、中水回用，同时继续开发海水淡化等新兴技术;另一 方面，提高用水效率，控制用水总量。进一步强化工业公司用水定额管理，推 广节水器具使用，实施规模化高效节水灌溉等举措。其中，农业作为第一用水大户，缺水问题紧迫，节水潜力巨大，推行高效节水灌溉势在必行。

  我国是一个干旱缺水严重的国家。人均水资源短缺、地区分布不均、用水 效率低下&浪费严重、水环境污染频发等问题已成为经济发展的制约因素。 我国水资源分布体现出“总量多、人均少;南方多、北方少;东部多，西部少; 夏秋多，冬春少;山区多，平原少”的“五多五少”的特点，而全国性缺水问 题也开始逐渐显现——北方资源性缺水、南方水质性缺水、中西部工程性缺水。 我国已濒临水危机的边缘。

  我国水资源总量位居全球第 6 位，但仍被联合国列为 13 个贫水国家之一,原因是我国人均水资源占有量只有 2300~2500 立方米左右，这一数字仅为世 界平均的 1/4、美国的 1/5、俄罗斯的 1/7、加拿大的 1/50，排世界第 110 位。 世界银行将缺水标准定在每人每年 1,000 立方米，大约 264,000 加仑。以此为 标准，包括北京，上海，天津，甘肃，江苏，辽宁，河南，山东，山西，河北 和宁夏在内的 11 个省份达到严重缺水状态。

  以首都为例，2014 年，北京市人均本地水资源量 100 立方米左右，南水北调中线 立方米，但是仍远低于国际公认的人均 300 立方米的极度缺水标准。北京市人均水资源量约为全国人均水平的 1/20，世界水平的1/80。近 10 年来，北京以年均不足 21 亿立方米的水资源，维持着 36 亿立方 米的用水需求，每年水资源缺口已达 15 亿立方米。

  2010 年麦肯锡发布报告，称如果中国水资源得不到有效监管，那么 2030年中国的用水需求将达到 8180 亿立方米，供水缺口 2010 亿立方米。据 2030水资源集团预测，到 2030 年，中国的用水缺口将达到 1990 亿立方米。

  2014 年，世界银行即在一份报告中发出警告:用水需求与有限供给之间差距的扩大，以及大面积污染造成的水质恶化，有可能是在中国引发一场严重的缺 水危机。要从根本上走出水资源短缺的困局，国内的“开源”与“节流”需双 管齐下。

  作为国民经济“第一用水大户”的农业灌溉，也一直是水资源“第一浪费 大户”。2000年以来，全国农业用水量维持在3500亿立方米/年以上，是第一用水大户，虽然2002年后占比会降低，仍超过用水总量的64%。

  然而农业用水粗放，浪费严重却成为农业发展的顽疾。在我国，“土渠输 水、大水漫灌”的农业灌溉方式目前仍在普遍沿用，灌溉用水一半在输水过程 中就渗漏损失了，2013年全国农田灌溉水有效利用系数仅为 0.523，这在某种程度上预示着使用1立方米水仅有 0.523 立方米被农作物吸收利用，与发达国家0.7至0.8的利用系数差距很大。而从分区来看，西南地区、中部地区和西北地区农业用水效率低于平均水平。

  水资源紧缺叠加农业用水粗放造成农业水资源缺口巨大。全国水资源综合 规划成果显示，全国多年平均缺水量为536亿立方米，其中农业缺水约300亿立方米，工程性、资源性、水质性、管理性缺水并存。特别是北方地区缺水严 重，农业用水面临的挑战更大。对此，农业部提出，确保到2020年实现农业 用水总量控制和农业水环境污染改善，全国农业灌溉用水量保持在3720亿立方米，农田灌溉用水水质达标。

  目前农业用水仍存在节水意识薄弱、技术标准不完善、统一综合性指标缺 失、管理上的水准低等问题，推行高效节水灌溉刻不容缓。我国农业用水占总用水量的 63%，其中灌溉用水量占农业用水的90%以上。然而农田有效灌溉率低， 灌溉水利用程度低。全国农田有效面积 0.62亿 hm2，仅占耕地面积的51.5%， 而节水灌溉工程面积仅占有效灌溉面积的50%。据测算，全国农田灌溉的用水量年均在 3400至3700亿立方米之间，如果提高10%的利用率，则节水300多亿立方，潜力巨大。

  节水措施最重要的包含工程措施、管理措施和农艺措施。其中工程措施包括喷 灌、滴灌、渗灌、渠道防渗、管道输水和田面改造等(图表6)。微灌技术是通 过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小 的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。喷灌技术则是用机械和动力设备，将水由喷头、喷嘴射至空中，以水雾或雨滴状态 散落到土壤中的灌溉方式。工程节水不但可以实现水资源节约，减少相关成本。如喷灌较漫灌节省水量约 30%~50%;还能够提升水效，实现提质增产。以膜下滴灌方式为例，大豆每公顷增产率在 30%以上，玉米每公顷增长率在 80%以上，土豆每公顷增产率在 30%~50%。

  推广节水灌溉不仅是进行水资源利用管理的重要手段，同时也能创造巨大的经济收益。以玉米为例(图表 7)，常规坐水直播的方式每亩生产所带来的成本为 300元，进行膜下滴灌节水改造后生产所带来的成本提升至 576 元/亩。但从产出上来看，亩产量提升 100%，玉米品质提升带来的收购价格提高了 17.6%，亩产出大幅提 升 135%，每亩净收入提升 414 元。

  通过节水改造，玉米每亩收益可提升120-400 元不等，2016年我国玉米 种植培养面积为3717万公顷，假设对其中的50%进行节水改造，则每年提升收益 超过 500 亿元，可见农业节水灌溉改造兼具必要性和可行性，可实现水资源节约和农业增收的双赢。