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1關(guān)于水資源統(tǒng)一管理的經(jīng)驗(yàn)

以色列人口580萬,國土狹小,全國年平均降水量300mm,北部有些地區(qū)降水量高,可達(dá)700～800mm,中部沿海平原500mm左右,而南部則在300mm以下。全國60%土地屬于干旱地區(qū),近一半國土降水量低于150mm,埃拉特地區(qū)僅25mm。年水資源總量16億m3,人均300m3,不到全世界平均的1/30,約為我國平均的1/8,而且降水量主要集中在11月至次年4月之間,其他季節(jié)少雨或無雨。以上情況說明,以色列是一個(gè)嚴(yán)重缺水國家,不僅水資源總量少,而且時(shí)間上和空間上分布很不均衡。面對這一不利條件,他們舉國上下認(rèn)識到,水是命脈,是其生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。以色列雖然是一個(gè)私人經(jīng)濟(jì)十分發(fā)達(dá)的國家,但卻將水資源的管理和使用權(quán)牢牢地控制在國家手中,即使一些公民擁有土地所有權(quán),該地的水資源仍必須歸國家,這一點(diǎn)已為廣大公眾所接受。以色列已先后制定了“水法”、“水計(jì)量法”、“水井控制法”、“經(jīng)營許可法”等一系列法規(guī),并嚴(yán)格執(zhí)行。

另外,設(shè)“國家水委會”統(tǒng)一管理,實(shí)行水資源開發(fā)許可證和使用配額制。我們在其年降水量400～500mm地區(qū)了解到,一個(gè)占有6.7hm2土地的農(nóng)戶,年分配水額一般為1.5～3.0萬m3。他們將水的建設(shè)、立法、利用、分配寓于一體的做法值得我們借鑒。我國北方,特別是華北和西北也屬嚴(yán)重缺水地區(qū),但對有限水資源缺少嚴(yán)格統(tǒng)一管理的法規(guī)和體制。例如,我國農(nóng)業(yè)和城市用水是分別管理的,大江大河雖有統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu),但難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)配和有效控制。近年來所發(fā)生的黃河斷流加劇雖有降水偏小的原因,但缺乏統(tǒng)一管理與未能實(shí)行合理利用也是重要原因之一。另外,節(jié)水觀念差,農(nóng)田灌溉浪費(fèi)嚴(yán)重,水價(jià)不合理,也是造成我國北方水資源緊張不可忽視的因素。因此,結(jié)合我國國情加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理是當(dāng)務(wù)之急。在加強(qiáng)管理的同時(shí),水資源是一種有限資源的教育,增強(qiáng)全民的節(jié)水意識,以及實(shí)現(xiàn)節(jié)水技術(shù)現(xiàn)代化同樣十分重要,三者相輔相成,盡快建設(shè)成為一個(gè)節(jié)水型社會,這既是以色列以及若干發(fā)達(dá)國家的寶貴經(jīng)驗(yàn),也將是全世界缺水地區(qū)要走的道路。

2關(guān)于水資源持續(xù)利用的經(jīng)驗(yàn)

淡水資源雖是一種可再生資源,但它是有限的,隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長,全世界水資源短缺問題將日趨嚴(yán)重。以色列在水資源可持續(xù)利用方面(主要包括時(shí)空調(diào)控、節(jié)水灌溉、開辟新水源等)也取得了不少成功經(jīng)驗(yàn)。

(1)建設(shè)管道輸水工程。以色列水資源時(shí)空分布不均,其北部水資源占全國80%,可供灌溉土地僅占35%;南部水資源只有20%,而實(shí)際可供灌溉土地達(dá)65%。為了解決南北供需不平衡問題,從建國初期就開始建設(shè)全國性水網(wǎng)工程,1953年動(dòng)工,歷時(shí)11a,1964年完成,耗資1.47億美元,主管道130km,400個(gè)揚(yáng)水站,5000km輸水分管道,每年通過管道輸水13.5億m3,占全國用水量的60%。北部水源主要是加利利湖,占全國水資源總量的33%,其余為北部山區(qū)和西北部地中海平原地區(qū)的地下蓄水層,加利利湖面積120km2,湖水深43m,水儲量43億m3,是惟一地表水資源,經(jīng)科學(xué)論證,每年可再生水資源4.7億m3,平均按此數(shù)輸水,以保持加利利湖的水平衡,并避免水質(zhì)惡化。通過管道輸水,使水的輸送率達(dá)到95%。

(2)推行滴灌技術(shù)。滴灌技術(shù)始于以色列,特別是70年代以來,滴灌面積發(fā)展很快,目前80%以上的灌溉農(nóng)田應(yīng)用滴灌,10%為微噴,5%為移動(dòng)噴灌。根據(jù)作物種類和土壤類型設(shè)置滴灌控制系統(tǒng),使田間用水效率顯著提高,已達(dá)到每立方米水增產(chǎn)2.32kg。由于管道輸水和滴灌技術(shù)取得了成功,從而使以色列的灌溉面積從16.5萬hm2增加到22～25萬hm2。全國耕地從16.5萬hm2增加到44萬hm2。

(3)調(diào)整用水結(jié)構(gòu),利用工業(yè)廢水。以色列目前年供水量比正常需水量少2億m3,農(nóng)業(yè)用水占到總用水量的75%,隨著工業(yè)和城市發(fā)展勢必進(jìn)一步加劇供需矛盾,考慮到這一點(diǎn),他們已在逐步壓縮農(nóng)業(yè)用水,著手開發(fā)對工業(yè)廢水、城市污水以及微咸水的利用,并加強(qiáng)了對海水淡化的研究,現(xiàn)已取得成效。據(jù)ARO的水土研究所介紹,目前經(jīng)處理的工業(yè)廢水和微咸水用于農(nóng)業(yè)灌溉的分別為2億m3和1億m3,計(jì)劃到2010年,工業(yè)廢水利用量將達(dá)到5.4億m3,60%生活污水也將用于灌溉,而淡水用于灌溉的量從11億m3下降到5.0億m3,即農(nóng)業(yè)灌溉用水的一半左右將由經(jīng)處理工業(yè)廢水和其他劣質(zhì)水來滿足。工業(yè)和城市廢水的再利用已成為以色列下世紀(jì)初期進(jìn)一步保持水資源平衡和高效持續(xù)利用的主攻目標(biāo)。

關(guān)于雨水資源利用的問題時(shí),這次考察過程中基本未涉及到,當(dāng)我們幾次主動(dòng)問起此問題,包括官方人員在內(nèi),都不甚了解情況,因此感到他們在這方面重視程度還不夠。根據(jù)以色列的降水狀況估算,其每年雨水資源量可達(dá)80億m3以上,相當(dāng)于目前可用淡水資源量的5倍以上。據(jù)有關(guān)資料,在一部分冬小麥種植區(qū)也有運(yùn)用耕作技術(shù)實(shí)行集流種植的經(jīng)驗(yàn),在東部山地丘陵區(qū)也采取了一些筑壩引洪集雨工程,但如能在城市和農(nóng)村更廣泛地推行雨水集流技術(shù)用于農(nóng)業(yè)和生活補(bǔ)充供水,也許將對以色列水資源的持續(xù)高效利用起重要推動(dòng)作用。

3關(guān)于發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的技術(shù)選擇

以往在介紹以色列的農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)時(shí),多半強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用高新技術(shù)實(shí)施滴灌和農(nóng)業(yè)工廠化方面的成就,這是他們經(jīng)驗(yàn)的精華部分,但代表不了以色列農(nóng)業(yè)的全部。以色列的土地利用結(jié)構(gòu)是:耕地占21.5%,永久牧場(實(shí)際是植被稀疏的牧荒地)40.24%,森林和林地5.71%,其他32.55%,這反映了干旱和半干旱地區(qū)土地利用的一般特征。在占21.5%,即44萬hm2耕地中,大田作物為21萬hm2,約占耕地的48%,其中小麥7.0萬hm2,向日葵7.8萬hm2,棉花2.85萬hm2,另有:花生、豆類、玉米等,其余耕地包括:蔬菜5.5萬hm2,果樹5.2萬hm2,柑橘2.8萬hm2,花卉0.2萬hm2。大田作物生產(chǎn)水平:冬小麥?zhǔn)亲畲笞诘姆枪喔茸魑?部分有補(bǔ)噴灌設(shè)施),平均單產(chǎn)2505～4200kg/hm2。在降水量500mm左右的半干旱區(qū)已屬高產(chǎn)水平;向日葵、棉花實(shí)行滴灌,平均單產(chǎn)分別為4500kg/hm2和1500～1800kg/hm2(皮棉),蔬菜中利用大棚(Greenhouse)栽培的有2000hm2。關(guān)于作物灌溉量,實(shí)際比我們想象的要高,過去全國平均為8796m3/hm2,現(xiàn)降至5250m3/hm2左右,據(jù)實(shí)地了解,大棚中的花卉育苗,每日需供水5.7mm,以6mm計(jì),200d育苗期即需供水1200mm,約每公頃12000m3,實(shí)屬不低,柑橘灌溉量每公頃約6000m3,棉花4500m3。灌溉定額偏大,可能與干燥的氣候條件直接有關(guān),有無其他因素值得進(jìn)一步了解。整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值約55億美元,其中種植業(yè)占36.9%,畜牧業(yè)占63.1%,可見畜牧業(yè)的重要性,農(nóng)牧結(jié)合、農(nóng)畜并重也是半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)營的一般規(guī)律。以色列在節(jié)水農(nóng)業(yè)方面所取得的成就和主要經(jīng)驗(yàn)上面已作了簡述。以下結(jié)合我國情況就其所采取的具體技術(shù)措施作一初步分析。

(1)管道輸水。如上所述,輸水管道化是以色列實(shí)施節(jié)水灌溉的首要一步,輸水系數(shù)已達(dá)95%,而我國目前渠道輸水系數(shù)僅為30%～50%,說明節(jié)水潛力很大,因此我們認(rèn)為,為解決我國北方水資源短缺、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)從技術(shù)選擇上講應(yīng)將發(fā)展管道輸水和采用有效的渠道防滲技術(shù)放在第一位置,這是農(nóng)業(yè)節(jié)水的基礎(chǔ)工作,應(yīng)像建設(shè)公路、鐵路、輸油、輸氣管道那樣,作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對待,特別在當(dāng)前,比建設(shè)新水庫重要。通過努力,將灌溉水利用系數(shù)提高到60%是完全可能的,這將從總體上緩解我國北方地區(qū)水資源緊張的局面。

(2)灌溉方法選擇。以色列在灌溉方法的選擇上以滴灌為主,其成就已為國際所公認(rèn),這是由其具體國情決定的,我國地域廣闊,情況復(fù)雜,在灌溉方法上不可能采用統(tǒng)一模式。滴灌雖有很大優(yōu)點(diǎn),但由于設(shè)備費(fèi)用高,運(yùn)行時(shí)管理要求嚴(yán),在一些大田作物應(yīng)用效益如何尚待進(jìn)一步明確。在我國目前條件下宜于先在以下兩種情況下推行;(a)在干旱半干旱地區(qū)與雨水集流技術(shù)結(jié)合使用,以少量補(bǔ)充供水取得顯著增產(chǎn)的效果;(b)在高值經(jīng)濟(jì)作物或溫室栽培條件下應(yīng)用,以高投入取得高經(jīng)濟(jì)效益,這也是以色列應(yīng)用滴灌技術(shù)的基本經(jīng)驗(yàn)。另外,除引進(jìn)和仿制以色列等國的滴灌設(shè)備和應(yīng)用已有技術(shù)外,應(yīng)重視創(chuàng)新,建議組織優(yōu)勢科技力量集中研制適合于我國國情的滴灌設(shè)備(如成本低廉、適于我國水質(zhì)和田間作業(yè)等),建立我們自己的從研制、生產(chǎn)直到使用、管理的技術(shù)體系,這樣將有利于該項(xiàng)技術(shù)在更大范圍內(nèi)推行,并取得成效。我國北方大部分地區(qū)和農(nóng)田在未來較長一段時(shí)期里,還應(yīng)以推行改進(jìn)的地面灌溉技術(shù)(如小畦灌、隔行灌、波涌灌溉等)和噴灌技術(shù)為主,據(jù)研究,在黃土高原半干旱地區(qū),每公頃1500m3左右的灌溉水在作物生長關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行畦灌可取得顯著增產(chǎn)節(jié)水效果,每立方米灌溉水利用效率達(dá)到30kg/hm2以上,說明潛力很大。

(3)開辟灌溉新水源。我國目前約有1/3以上工業(yè)廢水和9/10以上的生活污水未經(jīng)處理就排入河湖,水環(huán)境惡化嚴(yán)重,加劇了可利用水資源的不足。如上所述,以色列將工業(yè)廢水、城市污水和微咸水用于農(nóng)業(yè)灌溉已取得成功經(jīng)驗(yàn),并將作為下世紀(jì)初期農(nóng)業(yè)進(jìn)一步節(jié)水的主要措施。隨著工業(yè)發(fā)展和人口增長,我國農(nóng)業(yè)用水比例勢必逐步降低,故從現(xiàn)在起就應(yīng)加快研究工業(yè)廢水處理技術(shù)和大量用于農(nóng)業(yè)的可行性問題。

(4)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。以色列一些科學(xué)家認(rèn)為:目前他們的水利用率已達(dá)0.95,這方面的潛力已經(jīng)不大,下一步應(yīng)著重研究如何提高植物蒸騰效率,但解決這一問題的難度很大,這次考察未作重點(diǎn)了解,接觸到一些有關(guān)提高作物水分利用效率方面的基礎(chǔ)性研究工作,但尚未取得有突破性進(jìn)展的成果。在作物種和品種的引進(jìn)、選育方面,他們也很重視,但偏重于品質(zhì)、外觀(如花卉)和抗病蟲等方面的考慮,較少直接聯(lián)系到水分利用。據(jù)有關(guān)資料,在旱作區(qū)也注意推行覆蓋、坑種等保水、集水技術(shù),但加大對雨水資源總體利用的問題尚未引起足夠重視。我國在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面有豐富的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合將會產(chǎn)生更大效果,如目前正在推行基本農(nóng)田建設(shè)、合理施肥、地膜覆蓋、雨水集流、需水臨界期補(bǔ)灌、化學(xué)調(diào)控等技術(shù)已在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。其中有一些經(jīng)驗(yàn)在國際上頗具特色,居于優(yōu)勢地位,但對外宣傳介紹的還不夠。今后,除應(yīng)對上述技術(shù)作進(jìn)一步改進(jìn)和完善外,利用我國豐富的種質(zhì)資源,應(yīng)用常規(guī)技術(shù)與高新技術(shù)相結(jié)合的方法選育出具有高水分利用效率的新型節(jié)水品種也是可能的。在學(xué)習(xí)借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),我們也理應(yīng)為全球農(nóng)業(yè)節(jié)水事業(yè)作出自己的貢獻(xiàn)。