农业用水分析新框架和中国粮食作物水分生产力VIP专享VIP免费

第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共7页农业用水分析新框架和中国粮食作物水分生产力李保国，黄峰（中国农业大学资源和环境学院、农业部土壤和水重点开放实验室，北京100193）摘要：粮食安全和水资源短缺是一个互为因果的关系。农业用水在我国农业用水结构中占很大的比例，因此提高农业水分生产力是实现节水种植和粮食安全的重要因素。本文应用国际上近年来农业水资源利用和管理领域的观念变革，提出了广义农业水资源的概念分析了全国广义农业水土资源匹配。同时，计算并分析了全国主要粮食作物水分利用率的变化趋势。指出在工程节水措施的真正节水潜力已经接近极限的情况下，在不同空间尺度上的农艺节水措施将发挥巨大的作用。结合国内外相关研究成果得出结论：我国未来粮食安全主要应通过提高粮食水分生产力来实现。关键词：蓝水；绿水；作物水分生产力；粮食安全；水资源安全1中国水资源和粮食安全基本概况1.1中国粮食安全和水资源短缺问题的相互关系中国的粮食安全问题成为国内外普遍关心的问题，1995年美国经济家莱斯特·布朗提出了著名的“谁来养活中国”[1]命题后，世界上许多研究机构进行了更加深入的研究。美国国家情报委员会（NationalIntelligenceCouncil）的研究结果认为：中国总有一天会“不得不大量进口粮食”[2]。而国际应用系统分析研究所（InternationalInstituteforAppliedSystemAnalysis）的《中国能养活自己吗？-中国粮食安全和水资源》研究项目认为：中国拥有足够的自然资源物质条件在未来的30年里养活不断增长的人口[3]。在几乎所有有关中国粮食安全的研究中，研究者都一致强调中国水资源短缺是威胁中国粮食安全最为重要的问题。因此，水和粮是一个相互依存、相互影响的问题。一方面，水资源的短缺威胁到灌溉农业的有效灌溉量，从而影响到粮食产量和粮食安全；另一方面，粮食生产又消耗大量的水，由于水分利用效率的低下，在耗水同时造成水资源的紧缺。从这个意义上说，水和粮的关系是一个互为因果的互动关系。因此，解决粮食安全问题必须首先解决农业水资源尤其是种植业水资源短缺的问题。1.2中国农业用水和粮食水分生产力现状1998-2007年的十年间，10年间，我国平均水资源总量呈下降趋势，其中2004年为最低点，与降水量的变化趋势吻合。但是水资源总量下降幅度要大于降水总量的下降幅度。如2007年降水总量比10年平均值减少4.06%，而水资源总量比10年平均值减少8.25%；第2页共7页第1页共7页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共7页2007年降水总量比2006年降水总量，减少0.13%，而水资源量则减少0.30%。降水总量和水资源总量的变化趋势将影响农业用水。农业用水量10年间一直呈小幅下降趋势。全国农业用水总量从1998年的3766.3×108m3减少到2007年的3598.5×108m3。但是农业部门用水量占总用水量的比例下降幅度较大，从1998年的69.3%下降到2007年的61.8%，下降了7.5%。2007年农业用水量比10年平均值减少了2.38%。而2007年全国总用水量比10年平均增加了4.42%。说明了在总用水量增加的情况下，农业用水无论是从绝对数量还是比重都在下降。2中国农业用水分析新框架过去，对我国农业用水分析主要集中于灌溉用水。近十年来，在国际水资源和农业水资源管理领域出现了一场观念的变革，这一变革包含了一系列新的观点、理念、概念和方法。其核心内容涵盖了：蓝水和绿水[4,5,6]；水资源收支解析[7,8,9]；真实节水[10,11,12,13]；净灌溉效率和有效灌溉效率[10,13,14]；水分生产力[15,16]；虚拟水流动和贸易[17,18]。这些观念和方法形成了一个相互关联而统一的有机整体，从新的视角分析、解读农业用水和农业水资源管理以及和其他用水部门的关系。在更大的空间尺度进行农业用水及管理的分析，为实现粮食安全、水资源安全、生态环境安全的多目标的水资源综合利用与发展提供了有力的分析工具。综合上述新的观念，本文提出了农业用水分析的新框架（图1）。首先，从蓝水和绿水的概念出发，建立了广义农业水资源的概念，它由两个分量组成，即农业蓝水资源和农业绿水资源。建立在广义农业水资源概念...