新中国成立以来，我国农业发展取得了巨大的成就。目前粮食生产能力基本稳定在5000亿公斤水平，实现了粮食供求基本平衡，为我国的经济发展奠定了深厚的物质基础。但与此同时我国农业发展也付出了沉重的资源环境代价，其中，水资源紧缺已成为我国农业发展的首要制约因素。
我国农业用水短缺的形势严峻
农业用水总量下降，缺口加大。我国是世界严重缺水的国家之一。在水资源匮乏的形势下，水权转换与交易总会向着高效益方向发展，农业面临“水减粮增”的困局。目前我国粮食生产实际耗水约5700亿立方米，其中1700亿立方米来自灌溉水，其余约4000亿立方米来自降水。到2030年前后满足15亿人口需求，农业和粮食生产实际耗水将达到6600亿立方米。另一方面，我国粮食总产在1949—1978的30年间增长了169%，同期灌溉面积增长183%，灌溉成为粮食产量增长的主要驱动因素。而在1979—2008的30年间粮食总产增加73%，同期灌溉面积只增长了26%。“水减粮增”的局面，使农业缺水程度加剧，粮食安全的资源基础受到威胁。
区域性和结构性缺水问题突出。我国秦岭淮河以北地区耕地占全国的56%，而水资源仅占全国的20%，许多地区人均水资源已大大低于1700立方米的缺水警戒线，区域性缺水十分严重。我国约50%的灌溉农田为水田，主要集中在水资源丰富的南方地区，这与目前粮食流通领域存在的“北粮南运”格局严重错位，导致北方区域性缺水矛盾加剧。现阶段我国农业处于一个生产性低耗水而结构性高耗水的状态，结构性缺水问题突出，严重制约了农业的可持续发展。按照现状水土资源生产力水平测算，实现2030年粮食增产1亿吨的目标（达到6亿吨），需增加农业用水约900亿立方米（总计缺1200亿立方米），增加耕地面积3.5亿亩，农业发展面临北方缺水南方少土的严峻局面。
粮食安全与短缺资源的替代战略
所谓短缺资源替代，即是通过科技和人力资本的集约化投入，提高农业资源的生产率，大幅度缓解水土资源紧缺对农业增长的约束。我国缺水少土，资源替代的核心是以质量替代数量，以效率替代规模，以循环替代浪费。
预计未来我国农业缺水1200亿立方米。其替代途径为：灌溉节水15%替代450亿~500亿立方米，提高雨水利用10%替代350亿~450亿立方米，提高水分利用效率的生物性节水15%替代500亿~600亿立方米，非常规水利用替代80亿~120亿立方米，粮食贸易替代200亿立方米。总计可以有1580亿~1870亿立方米的替代潜力。
水资源保障粮食安全技术策略
缺水条件下，水资源保障粮食安全的关键是提高降水和灌溉水的生产力，在提高水资源利用效率的同时，提高作物水分利用效率暨单方水的粮食产出。具体而言，就是抓好集水（土壤水库、田间根域集雨、集雨补灌等）、保水（保护耕作、覆盖、制剂）、用水（节水灌溉、水肥一体化、优化栽培）和节水（节水品种、适水种植、生理节水）四个基本环节，为粮食安全提供水资源保障。
加强土壤碳管理。土壤碳管理可以提高土壤生物肥力以治理农田生态退化，改善土壤水文特性以培育农田土壤水库，减少化学肥料投入以削减农业氮磷污染负荷，这是一项多赢的技术策略。
重视旱作农业的战略地位。旱作农业是我国粮食安全的“稳压器”，生态安全的“大屏障”和消除贫困的“最前线”。据统计，2007年我国旱作农业区生产了全国45%的粮食，是我国粮食生产稳定的来源之一。
发展兼顾生产和生态的适水种植结构。根据不同地区的水土资源承载力和水环境容量，以保障粮食安全和开发区域节水潜力为目标，逐步建立起兼顾生产和生态的适水种植结构和种植模式，通过农业结构的合理化调整和升级，实现节水增效与保障生态安全的“双赢”，以节水促进产业结构升级，以增收激活节水。
挖掘生物性节水潜力。利用现代生物技术挖掘植物抗旱节水基因，培育抗旱节水优良作物新品种，依据作物自身的需水规律和生理调节功能进行水分生理调控和作物群体结构优化，充分挖掘生物节水潜力，以最少的耗水实现最大的产出。
加强培育农田土壤水库。土壤具有集雨、产水、保水的多重功能。在系统查明碳氮水关系的基础上，通过秸秆还田和增施有机肥料等农艺措施直接或间接提高土壤蓄水能力，增加耕作层涵养水分能力。
强化水分养分精准化管理。因地制宜，大力发展作物水分精细控制灌溉技术和水肥一体化灌溉技术，促进节水灌溉与农艺节水技术的有机集成，开发节水增效的适用模式成为科学管理农业水资源的必然选择。
加强小流域节水管理。保证流域农业生态系统的健康和可持续性，需要从田间走向控制单元，对流域的水土资源进行综合管理。研究不同流域水土资源承载力与生产能力、流域控制单元与水土流失关系、农业生物多样性配置与利用理论，采取各种有效保护措施进行动态小流域管理，促进大流域内旱地和水生生态系统的保护。
(梅旭荣系中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所教授)
来源：中国水利报 2012年3月22日
