农业水资源利用论文

2022-04-20

摘要:本文对我国水资源进行了概述,对农业水资源的利用现状进行了分析,指出其存在的问题,提出了今后农业水资源合理开发利用的方案措施与农业水资源环境保护问题,即加强水资源统一管理,提高水资源利用效率;调整产业结构,提高水的经济效益;革新灌溉技术,发展节水农业;加大对水资源防污、治污力度,实现工业和生活污水再利用。下面是小编整理的《农业水资源利用论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

农业水资源利用论文 篇1:

基于DEA模型的京津冀农业水资源利用效率研究

摘    要:为提高京津冀农业水资源利用效率,本文选取2000—2018年的面板数据,运用DEA-Malmquist指数模型对京津冀地区农业水资源利用效率进行了研究。结果表明:静态(DEA)分析中,2000—2018年京津冀地区农业水资源利用效率均值波动较小,呈“W”形,其综合利用效率处于相对有效状态,北京市与河北省资源配置最优;动态(Malmquist)分析中,京津冀农业水资源利用全要素生产率变化指数呈现波动式增长,技术进步变化是影响其变化的主要因素。鉴于此,笔者提出了加强节水技术创新、“调结构、转方式”,实行节水法制化与价格机制等建议,这将有助于缓解京津冀农业水资源紧缺状况并提高其利用效率。

关键词:农业水资源利用效率;DEA-Malmquist模型;京津冀地区

Study on Utilization Efficiency of Agricultural Water Resources in the Beijing-Tianjin-Hebei Region Based on DEA Model

LI Shiyu, LIU Xiaobing

(School of Economics and Management, Beijing University of Agriculture/Beijing New Countryside Construction Research Base, Beijing 102206)

Key words: efficiency of water use in agriculture;DEA and Malmquistmodel;the Beijing-Tianjin-Hebei region

·土壤肥料與节水灌溉

收稿日期:2021-07-06

作者简介:李世玉(1996—),女,贵州兴义人,在读硕士生,主要从事林业资源与环境经济方面研究。

通讯作者简介:刘笑冰(1981—),女,北京人,副教授,博士,主要从事农林资源与环境经济方面研究。

2021,27(9):69-74

近五年来,京津冀地区的供用水总量平均值为251.7亿m3,并且人均水资源量仅为全国人均水资源量的1/9,以北京市为例,每年约21亿m3的水资源要维持约36亿m3的需求,缺口达15亿m3左右[1]。据相关统计,该区域用水总量中农业用水占到65%,其中,河北省农业用水比例为70%,天津为50%,北京市占比相对较低。随着国民经济飞速发展,京津冀地区农业生产用水受到生活、生态用水需求的强力挤压,加之其农业水资源经营管理与利用方式较为粗放,资源型缺水已成为限制区域协同发展的首要瓶颈。因此,探究京津冀农业水资源利用效率变化,发现存在的问题并揭示其内在原因,为提高京津冀农业水资源利用效率与提出针对性建议具有现实意义。

农业水资源是农业生产的基础与命脉,其高效利用不仅是低效开发到高效集约的重大转变,也是实现可持续发展的有效途径。水资源属于稀缺性资源,农业是用水大户,国内外学者对如何提高农业水资源利用效率作了较多研究。国外学者以全球气候变暖为背景,研究了干旱、半干旱地区的农业用水效率及灌溉效率;为了缓解农业水分胁迫,众多学者基于多目标机会约束规划方法研究农田水分与灌溉水资源管理策略[2]以及影响管理的行为因素[3]。国内在该领域的研究方法与研究尺度已日趋成熟。由于农业投入生产活动会造成环境外部性,农业产出区分为期望产出与非期望产出,对效率评价方法也有所不同,主要以BCC、CCR、SBM、DEA-Malmquist模型为主,并结合Tobit、logistics模型分析效率影响因素。以研究尺度为分类标准,可分为以下3类:一是全国层面,对全国水资源[4-5]与各行业水资源利用效率[6]进行评价;二是区域与灌区层面,分析长江经济带东、中、西部的特征变化[7]以及区域内单个省市[8]、黄河流域9个省市农业水资源全要素生率[9]以及重要灌区的农业水资源综合效率[10];三是单个省市,如测算广西、河北、江苏等省市的农业水资源全要素生产率,以上3类标准所得出的结论为技术进步是提高全要素生产率的决定性因素。而有关京津冀地区农业水资源研究集中于水价改革、产业用水时空差异[11]、承载力变化[12]以及水污染问题[13],对区域农业水资源全要素生产率的研究比较少见。

农业水资源短缺已经成为生态文明建设和经济社会可持续发展的瓶颈制约,如何解决其有效利用是当前京津冀协同发展至关重要的问题。因此,本文依据已有的研究基础,选取BCC-DEA 模型测算2000—2018年京津冀农业水资源利用效率,引入Malmquist指数分析效率动态变化,并探究各项指数对区域内农业用水效率的贡献程度,从而为京津冀农业用水协同发展提供相应的对策,以解决“水危机”挑战。

1 研究方法和指标体系构建

1.1 研究方法

1.1.1 BCC-DEA模型 数据包络分析(Data Envelopment Analysis,简记DEA)是在1978年由美国著名的运筹学专家A. Charnes和W.W. Cooper 等提出来的主要评价相对效率的一种效率测量方法[14]。因其具有结果不易受主观因素影响、操作较简易且能测算多项投入与产出效率等优势,被众多学者广泛应用于测度生产效率等问题,客观上评价了决策单元(DMU)投入与产出之间的相对效率值。对此,选用该模型符合本文对效率测算的要求。

DEA模型原理是通过线性规划来确定一个相对有效的生产前沿面,将DMU投射到生产前沿面上,对比DMU距离生产前沿面的远近程度,以此来对投入产出相对有效性作出评价。假设存在n个DMU,即n个评价单位;θ为DMU的效率评价值;投入变量为X=(x1,x2,…,xn)T,产出变量为Y=(y1,y2,…,yn)T。其中λ代表各个单位的组合系数,即各个决策单元的权重;s-是投入的松弛变量,s+是产出的松弛变量。则DEA模型具体方法如下:

minθ-ε

sj -

+sr +

s.t.

λi xi+sj -  =θxio (j=1,2,…,m)

λi yi-sj + =yio (r=1,2,…,n)

λ=1

λ≥0,s+≥0,s-≥0(1)

在DEA模型中,综合效率=纯技术效率×规模效率,其中综合效率用来评价决策单元总体生产效率;纯技术效率指在既定的生产条件水平下,生产投入能够达到的最大产出,代表了投入与产出之间的变化;规模效率则表示各生产要素相互之间达成合理高效的搭配程度。当θ≥1,则该决策單元为DEA有效;当θ<1时,则此时该决策单元为DEA非有效。

1.1.2 Malmquist指数 1982年,Caves、Christensen和Diewert开始运用到生产效率的测算。1994年Fare等首次将该指数理论与DEA方法结合在一起,提出了DEA-Malmquist模型[15]。Malmquist指数以DEA模型为原理,通过构建距离函数测算全要素生产率,并分为投入导向型与产出导向型两种:前者产出一定时投入越少效率越高;后者是一定投入下产出越高效率越高。根据研究的需要,本文选取BCC-DEA模型,假设( xt,yt) 表示第t期的投入与产出,(xt+1,yt+1) 表示第t+1期的投入与产出,Da t(xt,yt)、Dat+1(xt+1,yt+1 ) 分别为对应时期技术条件下的产出距离函数,其中下标a表示规模报酬不变。则t时期到t+1时期的Malmquist指数tfp=Mt+1 (xt+1,yt+1, xt, yt ),计算公式表示为:

tfp=

×

(2)

假设规模报酬不变时,全要素生产率指数(tfp)分解为技术效率变化指数(effch)与技术进步指数(tech),即tfp=effch×tech,其中effch与tech的具体公式如下所示。若tfp=1,则表示全要素生产率不变;若tfp>1,表示全要素生产率上升,反之则下降;若tech>1表明技术逐年进步,反之则衰退。

effch=(3)

tech=

×

(4)

当规模报酬可变时,技术效率变化指数可分解为纯技术效率指数(pech)和规模效率指数(sech),则effch=pech×sech,其中pech与sech的表达式如下。当与有效状态距离较近则说明相对技术效率上升,反之亦然;pech>1说明管理能力的提高能促进效率的改进,否则管理能力不高;sech>1表明当前投资规模与最优规模之间的距离越近,反之则远。

pech=(5)

sech=

×

(6)

式中,Dct+1(xt+1,yt+1 )表示规模报酬可变情况下,在t+1时期技术条件的产出距离函数时,下标c表示规模报酬可变。因此,农业水资源利用效率的计算公式为: tfp=effch×tech=pech×sech×tech。

本文借鉴相关研究[8]将农业用水量、农业劳动人口、农业机械总动力、农用化肥施用量和年末实有耕地面积作为投入指标,以京津冀3个省市的农业总产值和有效灌溉面积作为产出指标(表1)。其中投入变量中,农业劳动人口选取第一产业中参与农业就业人数替代,其余变量以统计年鉴实有数据为准。为保证产出指标不受价格波动影响,农业总产值以2000年不变价格计算的实际GDP。由于研究时段较长,2000—2005年之间的数据存在历史局限性,从而导致某些指标值缺失,本文采用缺失值插补方法取前后年份的指标平均值作为缺失項数值。

京津冀农业水资源利用效率的数据来源于2000—2018年的《北京市统计年鉴》、《北京市水资源公报》;2000—2018年的《天津市统计年鉴》、《天津市水资源公报》;2000—2018年的《河北省统计年鉴》、《河北省水资源公报》及《河北省水资源评价》,其中2000—2005年的部分指标数据来源于《中国统计年鉴》。

2 结果与分析

2.1 Pearson相关性检验

Pearson相关系数反映了两个变量线性相关程度。为保证选取的投入与产出指标具有代表性且指标之间具有明显的正向关系,即产出只能随着投入的增加而增加或者减小而减小,相关性检验尤为重要。因此,本研究运用 SPSS22.0 对京津冀农业用水效率的投入与产出指标进行了Pearson相关性分析,结果见表2。根据表中的数据可知,显著性检验P<0.01,即各指标的显著性较强且相关性均为正向,这说明投入与产出指标都具有同向关系,充分符合模型指标选取原则。

2.2 DEA静态分析结果

本文采用BCC-DEA模型并借助DEAP2.1软件对京津冀地区农业水资源利用效率进行投入导向型分析,得出综合技术效率、纯技术效率和规模效率,如表3所示。

2.2.1 时序演变特征 京津冀地区农业水资源综合利用效率均值波动变化较小,处于0.947及以上,呈“W”形,且2018年综合利用效率达到最优值。2002—2003年、2011—2013年的综合利用效率呈现急剧下降趋势;2003—2011年为波动式上升;2013—2018年又持续递增。原因如下:一方面,在1999—2009年的10年干旱期间,北京、天津等海河流域的特大城市由于地表水源骤减而面临严峻挑战,京津冀地区人均水资源量不到260 m3·人-1,因而启用限制用水、外流域调水、加大地下水开采等应急措施来应对水资源短缺问题[16];另一方面,节水技术研发、工程启用与政策效果对解决农业水资源短缺存在时间差,导致各年农业水资源利用效率有效性不同。

2.2.2 空间特征变化 在综合技术效率上,从相对评价角度衡量其综合利用效率的高低,评价值越接近1说明农业水资源的利用效率越高。京津冀地区的综合技术效率为0.995,北京市和河北省综合技术效率均为1,两者处于规模报酬不变阶段,表明两省市劳动就业人员素质教育高、资源配置达到相对最优、农业结构也较为合理;天津市次之,处于规模报酬递减阶段。总体来说,三省市综合技术效率差异并不明显。由于京津冀地区是我国经济活力旺盛、高新技术集聚的区域之一,农业水资源利用的各项科研技术相对成熟,并得到区域的广泛使用,因而相对效率均偏高。

纯技术效率主要是指农业水资源所获得的众多节约服务对其利用效率的影响程度,其效率值越接近1则表明农业水资源投入产出效率越高。京津冀地区的纯技术效率均为1(表4),表明在生产资源投入规模既定的情况下,该区域农业总产值与有效灌溉面积达到最大,即是农业水资源合理优化配置。在规模效率空间上,京津冀地区资源配置效率一定时,农业水资源投入规模与最优规模之间无差异。而天津市的农业生产投入资源冗余使得天津市处于规模报酬递减的阶段,对投入规模进行相应的缩减可使天津市达到DEA有效。

2.3 Malmquist指数动态分析结果

Malmquist反映了效率的动态变化情况,tfp指数(全要素生产率)反映了京津冀农业水资源利用效率情况,各项指数结果如5、表6所示。

2.3.1 时序演变特征 18年来,京津冀农业水资源利用全要素生产率年均变化指数为1.024(表5),年均增长率为2.4%,并呈波动增长趋势,与2000—2013年的效率值0.700比较[17],区域综合效率提高了0.324,充分说明该区域技术进步与否决定了全要素生产率的高低。从单个时间段来说,2000—2001年、2006—2008年、2012—2013年全要素生产率变化指数小于1,随着区域总体农业水资源综合利用能力逐渐提高,2017—2018年数值到1.227,为研究期间的最高值,但区域水资源缺口大,探索创新型节水技术能力还需进一步加强。

从技术效率指数来看,2000—2001年、2008—2009年、2011—2012年的效率值趋向于1,其余时间段均为1且呈正增长。从技术进步指数来看,2000—2001年、2006—2008年,2012—2013年的技术进步指数小于1,呈现负增长趋势,但从2000—2018年区域总体技术进步水平上升了2.4%。可见技术进步是促进京津冀农业水资源利用效率提升的关键因素,创新农业节水技术有利于农业水资源的有效利用,尽管技术效率阻碍了区域总体效率的提高,但其距离农业用水生产前沿面较近,区域整体技术效率达到最优。从技术效率指数分解结果来看,2000—2018年区域纯技术效率指数和规模效率指数变化无差异,均处于最优水平,这反映了京津冀地区投入与产出的资源实现了合理配置,并且管理水平的提高与各投入生产达到最优规模使得区域相对技术效率上升。

2.3.2 空间特征变化 从表6可知,18年来京津冀地区的全要素生产率大于1,发展态势日趋向好。3个省市的技术效率变化指数、纯技术效率指数与规模效率指数均达到生产前沿面水平,这表明区域农业用水量、农业劳动就业人口等投入要素配置最优,农业产业结构也较合理,并且技术进步指数驱动区域全要素生产率水平。由于北京市最先开展农业节水技术,技术更新或者体制变动等影响技术进步的因素落后发展进度,边际效率受到限制,导致其生产效率增长率降低了6.4%,若改变未来农业水资源管理与利用技术将对北京市农业水资源利用率起到促进作用。天津市和河北省的全要素生产率提升完全由技术进步指数推动,说明两省的节水技术进步效果十分显著。

3 结论与建议

3.1 结论与讨论

本研究基于以投入为导向的BCC-DEA模型,测算京津冀农业水资源利用效率,并运用Malmquist指数模型分析全要素生产率的动态变化趋势及分解结果,得出以下結论。

3.1.1 DEA静态模型测算 在时间维度上,各年份经济发展的局限性决定了区域以及各省市的农业水资源利用效率高低不一。然而,在京津冀地区协同发展战略强力推动作用下,农业水资源利用效率将持续达到DEA有效前沿面。在省市空间上,天津市规模效率限制了京津冀地区综合利用效率达到相对有效状态,表明精简投入要素规模,优化资源配置将有助于天津市农业水资源利用效率达到有效,同时也为京津冀地区综合效率有效性提供贡献。

3.1.2 Malmquist生产力指数模型测算   2000—2018年京津冀农业水资源利用全要素生产率变化指数呈现波动式增长得益于技术进步指数和技术效率指数均有效,并且技术进步变化对京津冀农业水资源利用效率起着促进作用。北京市的全要素生产率较其他两省市稍低,原因在于农业节水技术研究推广早,并没有改变地下水资源继续恶化的状况,节水技术效应明显低于用水强度增加效应[18]。

3.2 建议

20世纪90年代,水资源就已成为京津冀地区最紧迫、最直接、最主要的资源性约束条件。京津冀地区农业用水严重受地表水保证率偏低的制约,对外界水资源具有依赖性。因此,在创新节水技术的基础上,调整农业生产结构、提高管理能力、发挥法律权威性、价格机制作用与农业节水政策作用将提高农业水资源利用效率。对此,本研究提出以下建议。

3.2.1 加大农业节水技术创新研发 京津冀是我国知识技术密集型和科研型高等院校和人才的聚集地,在协同发展战略背景下,应充分发挥三省市的主体功能作用。北京市以“四个中心”为引领,应继续加大科研技术创新力度,更新耕作技术与节水技术,改善农田水利基础设施,以减少农业水资源从水源到灌溉过程中各个环节的无效与低效水资源消耗,从而提升农业水资源的利用效率[19]。同时,先进技术输入河北省、天津市能有效协调内部水资源空间分配不平衡,也能精准实现水肥一体化。

3.2.2 调整农业种植结构,转变生产与管理方式 京津冀地区在人口数量激增、水资源供需矛盾突出的情况下,“调结构、转方式”十分有必要。北京市农业种植结构较为合理,仍需优化与调整产业结构;河北省作为农业大省,其农业结构也需调整,不断发展优质高效节水作物;避免投入要素冗余是提高天津市规模效率的首要举措,投入规模控制在最优规模将实现产出最大化,并严格执行农业用水控制红线管理制度。从单一的农业管理手段向农业综合集成管理模式转变,是区域统筹资源要素管理能力提升的最佳方法。将“蓝水”、“绿水”以及再生水有机结合,提高其利用效率,有利于缓解区域农业水资源稀缺压力。

3.2.3 健全节水法制化与价格机制体系,积极宣传节水政策 京津冀地区在创新、协调、绿色等五大发展理念的指导下,加强区域间协同合作,不断健全节水条例法制化体系并保障节水法律权威,督促农民节水行为。同时,运用经济杠杆原理,设置合理的水价机制约束粗放的农业用水行为;各省市政府出台优惠的节水政策和补偿政策,对低耗水、高质高产高附加值农业产业给予支持和政策倾斜,从而带动农户生产积极性与加强节水意识。

参考文献:

[1] 赵娜. 京津冀,生态用水应排第几位?[J]. 中国生态文明, 2017(2): 84.

[2] ALAMANOS A, LATINOPOULOS D, LOUKAS A, etal. Comparing two hydro-economic approaches for multi-objective agricultural water resources planning[J]. Water Resources Management, 2020, 34(14): 4511-4526.

[3] AFSHARI S, REZAEI R, GHOLIZADEH H,etal. Analysis of explaining factors of actions related to sustainable management of agricultural water resources case study komijan county[J]. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 2018, 28(1): 267-285.

[4] 吴琼, 常浩娟, 刘昭. 基于聚类的我国各地区水资源利用效率分析[J]. 人民长江, 2018, 49(14): 55-60.

[5] 孙付华, 陈汝佳, 张兆方. 基于三阶段DEA-Malmquist区域农业水资源利用效率评价[J]. 水利经济, 2019, 37(2): 53-58, 78.

[6] 邓光耀. 水足迹视角下中国各行业水资源利用效率研究[J]. 西华大学学报(哲学社会科学版), 2020, 39(1): 83-91.

[7] 罗芳, 田苗, 孙彩虹, 等. 长江经济带农业水资源利用效率时空差异分析[J]. 人民长江, 2020, 51(2): 1-7, 48.

[8] 曾心韵, 谢雨涵,陈雯雯. 长江经济带农业水资源利用效率研究——基于DEA-Malmquist模型的实证分析[J]. 湖北农业科学, 2021, 60(7): 175-180.

[9] 崔永正, 刘涛. 黄河流域农业水资源全要素生产率测度及其影响因素研究[J]. 中国农村水利水电, 2021(6): 126-129, 136.

[10] 王征, 束锐, 王天祎, 等. 基于数据包络分析的灌区农业生产综合效率评价与分析[J]. 灌溉排水学报, 2017, 36(11): 107-114.

[11] 陈浩, 彭桥. 京津冀水资源使用效率评估——基于投入产出表的影子价格法[J]. 技术经济与管理研究, 2021(6): 114-117.

[12] 黄会平, 王如厂, 李新生, 等. 农业水足迹生产和消费协调度评价及调控研究[J]. 华北水利水电大学学报(自然科学版), 2021, 42(2): 66-75.

[13] 洪传春, 刘某承, 张雅静, 等. 时空视角下京津冀农业灰水足迹强度与效率分析[J]. 河北农业大学学报, 2021, 44(2): 128-135.

[14] CHARNES A, COOPE W W, RHODES E. Measuring the efficiency of decision making units[J]. European Journal of Operational Research, 1978, 2(6): 429-444.

[15] FARE R, GROSSKOPF S, NORRIS M. Productivity growth,technical progress,and efficiency change in industrialized countries[J]. American Economic Review, 1994, 84(1): 66-83.

[16] 李孟颖, 朱战强. 京津冀地区面向节水型社会水资源问题初探[J]. 北京规划建设, 2012(2): 110-114.

[17] 姜明棟, 杨晓卉. 农村水生态文明建设研究进展[J]. 环境污染与防治, 2019, 41(10): 1239-1244.

[18] 黄峰, 杜太生, 王素芬, 等. 华北地区农业水资源现状和未来保障研究[J]. 中国工程科学, 2019, 21(5): 28-37.

[19] 连波. 基于可持续发展观的农业水资源高效利用对策——评《农业水资源有效配置的经济分析》[J]. 灌溉排水学报, 2019, 38(12): 132.

作者:李世玉 刘笑冰

农业水资源利用论文 篇2:

浅析农业水资源利用效用评价

摘要:本文对我国水资源进行了概述,对农业水资源的利用现状进行了分析,指出其存在的问题,提出了今后农业水资源合理开发利用的方案措施与农业水资源环境保护问题,即加强水资源统一管理,提高水资源利用效率;调整产业结构,提高水的经济效益;革新灌溉技术,发展节水农业;加大对水资源防污、治污力度,实现工业和生活污水再利用。

关键词:农业水资源利用效用合理开发环境保护 统一管理 灌溉技术治污力度

农业水资源现状

水资源指可资利用或有可能被利用的水源,这种水源具有足够的数量和可用的质量,且必须具备可以更新补充、可供永续利用的特点。水是人类赖以生存和发展的基础,是不可替代的自然资源。水是农业生产的命脉,还困扰着农民的正常工作与生活。

我国水资源富而不均,多而少用,用而不精,环境趋于恶化。.我国 淡水資源總量為28000億立方米,佔全球水資源的6%,僅次於巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,僅為世界平均水平的四分之一、美國的五分之一,在世界上名列121位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。到20世紀末,內地600多座城市中,已有400多個城市存在供水不足問題,其中比较严重的缺水城市達110個。若扣除難以利用的洪水涇流和散佈在偏遠地區的地下水資源,可利用的淡水資源量則更少。中国水资源面临的严峻现实.随着中国经济的发展,水资源问题将面临更大的挑战,尤其是我国日益污染的水质和水资源的短缺,严重威胁着人类的健康和生态的发展.

二 农业水资源的利用效率及存在的问题

由于受到人类活动的强烈干扰,现代环境下水资源赋存与演变方式发生了剧烈变化,水资源供、用、耗、排关系日趋复杂。、农业水资源存在着供需矛盾日益突出、污染和超采严重、地下水位和水质下降、农业用水效率低且浪费严重等问题。水资源总量缺乏且时空变化大。我国一些地区的地表水主要来源于一些重要河流、水库和湖泊的蓄水,水资源总量受降水影响显著,在丰水年水资源总量会增多,枯水年水资源总量偏少。

由于一些地区处于半干旱半湿润的温带大陆性季风气候区,降水在空间和时间上分布极为不均,有明显的旱季和汛期之分,降水一般集中在每年的5~9月份,旱季水资源严重缺乏,汛期又容易形成洪涝灾害,造成大量弃水和严重的水土流失农业灌溉用水效率低和水资源浪费严重。如北京市目前有效灌溉面积为485万亩,节水灌溉面积只有308万亩,其中喷灌面积166万亩, 管道输水灌溉面积67万亩。辽宁省农业灌溉也比较粗放,用水的有效率仅为40%~60%。农业水资源污染严重和供需水矛盾加剧。

随着工业化和城市化进程加快,大量工业污染源和城市生活废水未经过严格处理就直接排入河流和湖泊, 造成严重的水体污染和水质下降。一些地区地表水供水比重都超过50%,地表水资源相当一部分来源于河流径流,而河水污染严重进一步加剧了该区水资源供需矛盾。

缺乏有效的管理机制,导致水资源短缺与水资源浪费共存,我国地表水灌区每公顷次灌水量1200-1500m3,最高达2258,地下水灌区达900-1050m3,高出适宜水量的1-2倍,西北地区每年灌水定额可达16537m3/hm2,是全国的1.4倍。水资源“农转非”现象严重,尽管农业水资源“农转非”提高了水资源利用效率,但也带来了一系列问题,如农民的水权如何得到保证,节水农业投资如何合理分配等。节水农业现状的束缚,节水农业是充分利用降水和可利用的水资源,采用水利与农业措施提高水的利用率和水的利用效率的农业,即提高用水有效性的农业,节水农业的核心是节水灌溉,目前我国在这方面比较落后。节水农业发展存在有主要问题一是对节水农业认识上存有误区,认为节水农业就是节水灌溉农业,节水技术是灌区的专利。节水技术总体水平低从整体上来看,我国的农业节水技术水平尚处于较低层次。管理出现误区,体制落后。现行水管机构节水功能缺损,不适应节水农业发展的需要,灌溉管理系严重落后和脱节,而缺乏效率。

三 提高农业水资源利用效用

提高农业水资源高效利用主要是从工程措施、农业措施和管理措施这三方面着手。工程措施和农业措施相结合,发挥综合优势,以达到节水、高产、高效。在市场经济条件下,研究农业水资源的高效利用,必须关注农民收入水平的提高,农民收入水平提高了,农民才会对发展农业和提高自身素质有积极投入,促使农业进一步繁荣和走向良性循环。合理的水价将使灌区的发展模式发生深刻的变化,传统的灌溉模式会受到冲击,节水观念将得到进一步强化,农业水资源高效利用将应运而生,井渠双灌高效灌溉方式可望得到积极推广,灌区的水量、水盐转换关系将会得到进一步改善,趋于良性的循环状态。但在农业水价调整过程中,必须充分考虑用水户的承受能力,使农民的收入水平不致由于水价的调整受到较大的不利影响。

农业用水水价是农业节水和高效用水的经济杠杆,水价变化的影响包括三个主要方面:(1)对农业生产效益的影响;(2)对农民负担的影响;(3)对农业节水的促进作用。减少无效蒸发量,地表水与地下水联合运用对节水的主要贡献在于可减少联合运用区域内的无效蒸发量。灌区地下水的补给来源包括降水入渗补给、河道入渗补给量、山前侧向流入补给量、渠系渗漏补给量、水库需水补给量、田间入修补给量、越流补给量、人工回灌补给量等。对减少无效蒸发量起作用的是降水入渗补给量、渠系渗漏补给量和田间入渗补给量。与单纯的地表水灌溉方式相比,地表水与地下水联合运用后,对减少水分无效蒸发量的主要贡献是减少了地下水的无效潜水蒸发量。

提高灌溉保证率,地表水和地下水联合运行是根据地表水和地下水的动态特征,利用含水层空间的调蓄能力进行的。河川流量动态变化大,而地下水径流量则较稳定,而且后者的流量高峰期要比前者滞后一段时间,这些特征就为二者的联合运用提供了条件。如果弃水量大,入渗补给条件好,加上含水层贮水空间足够大时,充分开发地下库容,可以起到水资源多年调节的作用。

四 农业水资源的防污

农业水污染主要来自3个方面:化肥、农药和牲畜粪便,其中化肥污染居首位。我国农田单位面积平均化肥使用量超过世界平均值的1倍,也大大超过国际组织为预防水污染确定的化肥使用上限指标。我国施入农田的化肥大约只有1/3被作物吸收利用,有1/3左右随水流失和挥发。我国约60%的河湖污染较严重,其中的氮、磷污染约50%来自农业面源污染。

要构建既能节水又能防污的新式农田水利系统,这种系统要有三道防线削减农业面源污染,特别是其中的氮、磷污染。第一道防线是田间节水灌溉与控制排水。由于渗漏与地表排出的水量减少,随水流出的污染物数量减少。可减少氮、磷约15%~25%。第二道防线是小型湿地。通过微生物的转化和生物吸收等作用,可降低氮、磷约40%~60%。第三道防线是生态沟,或称带状湿地。也可降低氮、磷约15%~25%。通过排污来节约水资源,从而提高提高农业水资源利用效用。

参考文献

[1]彭新育,王力.农业水资源的空间配置研究[J].自然资源学报,1998,13(3):222-228.

[2]薛志士,罗其友,等.节水农业宏观决策基础研究[M].北京:气象出版社,1997.

[3]胡和平,雷志栋,杨诗秀.农业水资源的高效利用与可持续发展[J].中国农村水利水电.1999,1:3-17.

[4]韩素华.市场条件下农业水资源高效利用模式研究[D].北京:中国水利水电科学研究院,2001

作者:苗 鑫 陈改娣 杨晓雪

农业水资源利用论文 篇3:

固原市农业水资源利用中存在问题及其改进措施

摘 要 随着我国社会主要矛盾发生变化,经济社会逐渐由高速发展向高质量发展转变。固原市响应国家号召,紧跟时代步伐,对发展的制约因素进行重点解决,水资源就是其中之一。水资源的利用对于农业发展有着重要影响,因此,对固原市农业水资源利用状况进行分析,并提出改进措施。

关键词 农业水资源;利用;存在问题;措施;宁夏固原市

固原市位于宁夏南部,地处黄土高原,气候干旱,可用水主要取自地表和地下水,而这些水资源大部分依靠雨水来补充,农业生产是典型的“靠天吃饭”的状况。每年的降雨多在7—9月,分布非常不均匀,春季降雨太少,而夏季和秋季降雨过多,容易形成洪涝灾害,因此,农业灌溉用水缺乏稳定的来源。然而,随着生产力的发展和农业规模的不断扩大,对于地表水和地下水的使用已经过度,超过了自然承載力,使得水资源遭到破坏,更加供不应求。过于单一的农业用水,不仅使得水源供应非常不均匀,还对生态环境造成了恶劣影响。因此固原市的水资源利用情况不容乐观,急需缓解用水压力。

1 存在问题

1.1 缺乏节约意识,宣传教育力度不足

农民由于普遍缺乏高等教育,不具备可持续发展的战略眼光,在水资源利用方面,普遍缺乏节约意识。有关数据显示,将近16%的农民并不知道水资源匮乏的现状,只有一半的人知道水资源危机,但感受深刻的人只有30%左右。由于缺乏危机感,农民在用水时都缺乏积极主动的节约意识,更无法在整个农业系统中形成节约用水的良好风气。此外,节约用水的宣传和教育力度也存在不足,没有及时向人们传达水资源匮乏的危机感。数据显示,一半以上的人没有接受过相关宣传,剩下的人虽然接触过相关宣传,但是有深刻感受的人非常少。由此可见,节水的宣传力度不足,还需要进一步加强。无论是行政管理部门,还是社会公益组织,都应当重视起来,加大宣传教育力度。

1.2 农村产业结构不合理

农业水资源的利用存在浪费的现象,陷入投入产出比较低的困境。投入产出比是衡量水资源利用率的重要指标,然而根据调查,目前固原市水资源的投入产出比却非常低,这表明固原市的水资源利用存在着不科学不合

理现象。

固原市农产品主要有马铃薯和玉米两种,而玉米占比尤为突出,其他各类农作物总计种植频率远远低于玉米和马铃薯。玉米和马铃薯在种植过程中需水量都是非常大的,一年浇水次数要达到2~3次,而如果种植豆类作物,每年只需要集中灌溉一次就行,大大提高了水资源的投入产出比。如果能够引进一些中药材的种植,节水效果将会进一步提高。除了农产品种类单一之外,固原市农业还存在种植结构不合理的现象[1],缺乏立体种植模式,使得农作物对水资源的吸收效果不佳,进一步降低了水资源的利用率。

1.3 严重的水资源污染

固原市水资源污染主要来自3个方面:农业、工业和生活。其中,农业污染最为普遍,究其原因,还是农业发展模式落后及环保意识薄弱。落后的生产模式中,一味追求产量致使大规模化学肥料的使用,加上农民缺乏环保意识,随意抛弃农用废品,都给水资源和生态环境带来严重破坏。具体表现就是,河水富营养化,病原微生物严重超标。除此之外,工业废水、生活污水对水资源的污染也相当严重,不容忽视。

1.4 农业用水价格机制不完善

固原市出于鼓励农业发展的需要,对于农业用水的定价较低,远远低于生活用水。这样一来,农民认识不到水资源的珍贵,反而助长了水资源浪费的现象。对此,管理部门一定要制定激励政策,鼓励节水,对浪费水资源的现象进行制约。此外,行政机关也缺乏对于农业用水问题的关注度,没有及时发布有效的政策或措施,用于提高水资源的利用率。综合来说,整个农业系统存在缺乏规范的体系、水资源管理机制不完善、节水政策不到位等问题,是造成水资源浪费的重要原因。

2 改进农业水资源利用效率的措施

2.1 提高农民节水意识,加大节水宣传教育力度

农民是农业水资源的直接使用者,是节水措施的主要承担者,因此让农民树立节水意识是改善固原市水资源利用现状的首要措施。由于农民受教育水平普遍较低,要想自发树立节水意识非常困难,这就需要行政机关发挥引领作用。1)行政主管部门应当推行自上而下的宣传教育活动,组织人员以村为单位对农民开展集中培训,对其晓之以理。2)地方政府应当挑选经济发展良好的村落发挥模范带头作用,打造新型节水示范区,通过示范区的成功经验来吸引其他农民走新型节水发展道路。3)管理部门应当出台相应政策,对农业灌溉系统改造进行扶持,打消农民的疑虑,解决农民的后顾之忧,为节水农业发展模式提供良好的政策氛围。此外,各区域和村落还可以广泛招聘技术人员,吸纳志愿者,对农民用水进行指导,最大程度地减少浪费。

2.2 加快农村产业结构调整

全面建成小康社会以后,我国进入了高质量发展阶段,为提升农业水资源投入产出比,农村产业结构调整已成为农村集体经济实现突破性发展的重要措施。对于固原市而言,农业结构调整不仅是响应国家号召,实现乡村振兴的重要措施,更是实现节水发展模式,改善水资源短缺困境,加大投入产出率的关键措施。

1)优化农作物种植结构。固原市以往的农产品种植过于单一,且种植过程中的需水量大,造成水资源投入产出比低的现象。因此应增加农作物种类,尤其是增加节水作物的种植面积和频率,使得产出的效益和投入的水资源量相当甚至更高,具体的种植对象和种植结构可以请相关部门的技术人员或农业专家前来指导,通过实地考察,因地制宜地选择种植方案。2)打造节水模范试验区,发展新型农业生产模式,新型农业生产模式一般情况下都是产出大于投入,应广泛地由点到面地进行推广。3)大力研发节水设施和技术,节水设施和技术的应用可以使投入产出比大大提高,为农业用水提供技

术保障。

2.3 打好水污染防治攻坚战

打好水污染防治攻坚战,关键是树立环保意识。当前的农副产品大多为可降解材料,本身对环境影响并不大,但如果农民普遍缺乏环保意识,随意丢弃废品,污染物超过了自然环境的自我净化能力[2],就会对环境造成破坏,对水源造成污染。因此,加强宣传教育不可或缺,对于农民主要采取说服教育的方式,向其灌输“创新、绿色、协调、开放、共享”的新发展理念,牢固树立“绿水青山就是金山银山的”思想观念[3]。

农业引起的水资源污染要想根治,必须从源头治理,从农业生产方式入手。政府要大力引导农村产业结构调整,对农业灌溉模式、种植方式进行优化,积极引进先进科学技术。同时,还要聘请农业专家对农民进行实地指导,从优化肥料使用结构、转变废水排泄方式等方面,培养其保护水资源的生产方式。

对于工业废水的治理,关键是规范管理体系。相关行政管理部门要加强巡视检查,定期对产生污染的企业进行检查,对于污水排放未达标的企业进行处罚,发现未经处理排泄工业废水的现象进行关停整顿,并追究企业法人的刑事责任。对于污染防治表现优秀的企业进行鼓励和扶持,起到模范带头作用。鼓励和惩罚并用,管理和法治同行,定会对水污染防治发挥重要作用。

对于生活污水的治理,可以以自然村为单位,实行自然村自治的制度,号召党员干部行动起来,建立自然村污水防治组织,结合各自然村特点,采取不同的措施,对水污染进行防治。

2.4 优化农业水资源配置,完善水价机制

党的十八大以来,提出了使市场在资源配置中起决定性作用的命题[4],凸显出市场配置的极端重要性。对于固原市而言,将市场机制引进到农业水资源配置当中也有着重大意义。在水资源配置系统中,政府应当起着主导作用[5],进行体制建设;农民作为水资源使用者,是执行的主力;而市场则是资源配置的工具。通过市场配置,水资源的利用会得到进一步优化,同时将水资源作为商品发挥价格杠杆的作用,建立健全农业灌溉水价调整引导机制,充分运用水价市场机制促进固原市农民节水行为,可采用以下措施进行机制建设。1)建设统一的信息化管理体系,对于各区域用水情况进行实时监测。2)适当提高农业用水价格,转变农业灌溉方式,让农民养成节约用水的良好习惯。提高用水价格不是为了限制农民生产,而是为了培养节水意识。3)建立阶梯型用水制度,促进农民向节水发展模式转变,对于节水用户进行适当奖励。

3 结语

水资源作为农业经济和社会持续发展的物质基础,固原市农业可利用的水资源已经出现不能够满足农业需水要求的问题,水资源供应和需求之间的矛盾日益突出。因此,在发展农业经济的过程中一定要合理地利用好现有的水资源,尤其是受益最大的农民,更应该由自身做起,珍惜每一滴水,为保护好农业水资源、节约农业水资源和利用好农业水资源做出贡献。

参考文献:

[1] 竺喜凤.结合韩国经验对我国农业生产結构调整的思考和建议[J].现代营销,2020(4):11-12.

[2] 王志云.农业水资源现状与节约利用探讨[J].水利科技与经济,2020,26(7):45-46.

[3] 胡明明,王闯 .浅析我国农业水资源的可持续利用[J].农家科技,2019(1):241.

[4] 潘忠文,徐承红.我国水资源利用与经济增长脱钩分析[J].华南农业大学学报(社会科学版),2019,18(2):97-108.

[5] 王茜.中国重大水污染灾害的经济学分析[D].哈尔滨:黑龙江大学,2007.

(责任编辑:赵中正)

作者:刘峰

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