优化水资源配置 提高水肥利用率确保黄河供水区粮食安全

河南省土壤肥料站 孙笑梅

党的十八大以来，习近平总书记3 次赴河南调研，要求河南扛稳粮食安全重任，强调河南粮食生产这个优势、这张王牌任何时候都不能丢。中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上，保障国家粮食安全是一个永恒的课题，任何时候这根弦都不能松。2019年9 月，习近平总书记视察河南时，将黄河流域生态保护和高质量发展确定为重大国家战略，提出推进水资源节约集约利用等明确要求。水是农业生产的命脉，是生态环境的控制性要素，是国计民生的基础性自然资源和战略性经济资源。河南省人均水资源量不足全国平均水平的1/5，作为传统的农业大省、人口大省，以及新兴的经济大省和工业大省，国家分配给河南省的用水指标有限，引黄供水总量扩展空间不大，水资源短缺的问题日趋严重。农业是用水大户，合理调节农业用水，充分利用有限的水资源，提高水肥利用效率，是沿黄地区粮食安全生产、生态环境改善的关键。

一、河南黄河流域及黄河供水区

黄河是河南省最大的过境河流，全长711 km，流域面积占全省面积的21.68%，耕地面积占全省耕地面积的16.10%，包含三门峡市、洛阳市、焦作市、新乡市、济源市、濮阳市、郑州市的全部或部分，共计29 个市县。就缺水的河南而言，黄河水不仅担负着流域内的供水任务，还肩负着沿黄及周边地区的供水重任。黄河供水区涉及郑州市、开封市、洛阳市、安阳市、鹤壁市、新乡市、焦作市、濮阳市、三门峡市、商丘市、周口市、平顶山市、许昌市13 个省辖市和1 个济源市示范区，人口占全省总人口的72.8%，耕地面积占全省耕地面积的61.8%，其中节水灌溉面积占全省节水灌溉面积的86.8%。

二、黄河供水区土肥水资源利用与农作物生产现状

（一）水资源及其利用状况

黄河供水区年平均降水量694 mm，为全省年平均降水总量的90%；地表水资源量119.67 亿m3，地下水资源量115.84 亿m3，水资源总量191.98 亿m3。黄河供水区平均用水总量176.72 亿m3，其中农业用水量92.37 亿m3、工业用水量42.58 亿m3、城乡生活用水量38.44 亿m3，分别占总用水量的52.27%、24.09%、21.75%。 2014年以来，黄河供水区用水总量呈逐年缓慢上升趋势，其中，生活用水、生态用水增幅较大，工业用水和农业用水总体上呈下降的态势。

（二）耕地与农业生产现状

改革开放以来，河南省委、省政府按照党中央、国务院决策部署，毫不动摇抓好粮食生产，实现了从粮食输入省到粮食调出省的转变。在5 个粮食调出省中，河南省水资源总量、人均耕地面积、人均水资源量均为最低，而农田灌溉面积约达66%，位居第2 位。黄河供水区耕地面积占全省耕地面积的62.6%，其中，水田占全省水田的10.3%，水浇地占全省水浇地的84.3%，旱地占全省旱地的41.4%。2019年，黄河供水区农作物播种面积占全省农作物播种面积的75%，粮食播种面积占全省粮食播种面积的77.7%，承担了河南省约66%的粮食、75%的瓜果、70%的蔬菜与食用菌生产的重任。

（三）肥料施肥现状

肥料是粮食的粮食。自2016年以来，河南省化肥施用量连续4年实现负增长。2019年全省化肥施用量666.7 万t（折纯，下同），其中，单质氮（N）190.0 万t、磷肥89.7 万t、钾肥55.3 万t、复合肥332.5 万t。黄河供水区化肥施用量454.9 万t（折纯，下同），占全省化肥施用量的68.2%，其中，单质氮（N）128.9 万t，占全省单质氮（N）的67.8%，磷肥60.1 万t，占全省磷肥的67%，钾肥36.9 万t，占全省钾肥的66.7%，复合肥229万t，每667 m2平均施肥量略高于全省平均水平。

三、存在的主要问题

（一）水资源总量短缺，时空分布不均，径流集中

黄河供水区水资源时空分布不均，西部山区和南部地区较大，北部平原较小；汛期水量偏多，非汛期水量偏小。水资源总量多年平均191.98 亿m3，2018年人均水资源量只有275 m3，耕地每667 m2平均水资源量279 m3，仅为全省平均水平的64.5%、全国平均水平的13.7%。自然降雨不足且呈明显的时空分异，汛期（6—9 月）降雨量占全年降雨量的60%～70%，山地丘陵区占总面积的1/4，集中了70%的地表径流。

（二）引黄供水保障度不高，水资源分配不协调

根据国务院“八七分水”方案，河南省黄河用水指标55.4 亿m3，其中，干流35.67 亿m3，支流19.73亿m3。引黄灌区及其他用水区域引黄调蓄工程总库容不足4 亿m3，不能满足用水需求。近年，引黄灌区年均引水34.08 亿m3，2019年引水量46.30 亿m3，其中，干流36.39 亿m3，支流9.91 亿m3。受季节性以及取水难易程度等影响，出现了水资源分配与经济社会发展布局不协调，干流、支流引水不均衡，引黄调蓄能力不足，引水与农田需水时间不匹配等一系列突出问题，造成了“黄河水可用而不可靠”的局面。

（三）干旱高发频发，危及粮食生产

河南省是我国第一小麦生产大省、第五玉米种植生产大省。小麦自播种至收获历时8 个月，生育期内自然降雨量不足全年降雨量的50%，天然供水量严重不足。玉米虽然生活在雨季，但易发生阶段性干旱。相关资料统计显示，1960—2020年，河南农业气象干旱高发频发，持续时间长，受灾范围大。时间上，多次暴发春旱、夏旱；区域上，西部重于东部，北部重于南部。旱情发生时，若不能及时灌溉，将严重影响小麦、玉米产量。

（四）地表水保障不足，地下水超采严重

黄河供水区覆盖全省大部分粮食生产核心区和主产区。全区尤其是豫北、豫西山地平原地区水资源严重不足，农田灌溉供水保障程度低。在地表水不足或不能在农作物需水关键保证供水的情况下，多数地区不得不依赖开采地下水来满足农业用水需求。当前，黄河供水区地下水开采程度平均达80%，开采程度较高，豫北、豫东平原的开采程度甚至达120%～140%，超采区面积达428.16 万hm2，占全省超采区总面积的96.4%。黄河供水区已形成了温县—孟州市，安阳市—鹤壁市—濮阳市，新乡市等较大漏斗区，其中，最大浅层地下水漏斗区“安阳市—鹤壁市—濮阳市”漏斗区面积达67.60 万hm2，中心埋深达40.41 m。

（五）旱地占比大，粮食生产短板突出

黄河供水区内耕地面积510.99 万hm2，占全省耕地面积的62.6%，其中，水田7.76 万hm2、水浇地386.57 万hm2、旱地116.65 万hm2，分别占黄河供水区相应面积的1.5%、75.6%、22.8%。旱地雨量不充沛时，由于没有及时的地表水、地下水供给，将成为粮食生产的洼地。

（六）水肥一体化投资大，大田粮食作物应用面积小

喷滴水肥一体化技术在我国发展较快，但受其投入高的影响，主要应用于园艺等高附加值的作物上。近年，虽然粮食生产水肥一体化面积有所增加，但其投入高、收益低，主要依赖国家项目投资。统计资料显示，全省水肥一体化面积小麦10.9 万hm2、玉米7.81万hm2。

四、建议与对策

（一）工程蓄水，提升地表供水能力

充分挖掘地表水资源。一是进一步加强、完善引黄工程建设，尤其加强支流引水建设，留住过境水，为粮食丰产、稳产提供水源。二是在地下水超采区或丘陵坡地，以蓄积和高效利用自然降水为核心，配置集雨窖（池），蓄积自然降水，减少地表径流。三是在城镇以及农村居民区实施雨水、污水分离，并将收集的雨水应用于农业灌溉，缓解供水压力。

（二）引（浇）水补源，提升地下应急供水能力

近年，河南省补源用水增加，对地下水恢复起到了一定的作用，但其分布一般呈点状、线状，补源面积小，收效甚微。耕地分布区域广、面积大及地表水丰沛时，应给予粮食作物灌溉补贴政策，平原区施肥前期适当增加农田灌溉量，既能提高农作物产出，又能对地下水进行有效补充。若遇干旱时，有充足的地下水可抽取救急，确保农作物生长，粮食稳产高产。

（三）水肥一体化，提升水肥利用效率

当前，由于劳动力转移以及作物后期株高的限制，全省小麦追肥率不足50%，玉米则以一次性种肥同播为主。增加对粮食生产大省的节水设施投入，不但可以给作物供水，肥料也可以随水带入，在粮食作物上实现水与氮肥的轻简化、分次化、及时化、高效化供应，提高水肥利用效率。

（四）四水协调，均衡满足各业用水需求

我国用9%的耕地、6%的淡水资源、28%的肥料生产出占世界20%的粮食、30%的水果、50%的蔬菜供养占世界20%的人口。当前，我国粮食生产仍有较大缺口。2020年1—12 月我国粮食累计进口14 262.1万t，同比增加3 117.5 万t，增幅27.97%。在现有技术与设施以及不确定的气象因素条件下，粮食用水不能一味压减，限定灌溉模式，应合理调节农业用水，将超量用水压下来，将不足水补上去。在保证粮食安全的前提下，以多方面满足人民生活需要为根本，全面、均衡调节农业用水、工业用水、生活用水、生态用水及粮食用水、油料用水、蔬菜用水、果树用水。