崔 碩，張國梅，楊祎娜，朱澤浩，劉 萌，董海榮

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，河北 保定 071000）

農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)是自然條件、傳統(tǒng)習(xí)慣以及需求結(jié)構(gòu)三方長期作用的結(jié)果，具有一定的穩(wěn)定性。在特定地區(qū)條件影響下，不同農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)下作物單位產(chǎn)出需水量存在明顯差異，從而導(dǎo)致其對水資源的消耗也有很大差異。在農(nóng)業(yè)用水有限的情況下，通過調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，不僅可以提高灌溉水的利用效益，發(fā)揮作物水分生態(tài)適應(yīng)性，也可以在一定程度上保證農(nóng)業(yè)總產(chǎn)出的穩(wěn)態(tài)增長[1]。同時，作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整也是在現(xiàn)有的科技水平下，不通過重大工程建設(shè)就可以直接實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的一種方法，且具有見效快、成本低的優(yōu)勢[2]。

邯鄲市地處冀南黑龍港流域，是冀南地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)之一，長期以來水資源匱乏，一直制約著該地區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)的發(fā)展。一方面,邯鄲市農(nóng)業(yè)耗水巨大，邯鄲市常年農(nóng)業(yè)用水量在12億m3～13億m3左右，農(nóng)業(yè)用水常年占據(jù)全市用水量的2/3以上；另一方面,邯鄲市農(nóng)業(yè)缺水問題也十分突出，該地區(qū)常年地表水資源僅為2億m3～3億m3[3]，地表水資源量難以滿足龐大的農(nóng)業(yè)用水需求，不得不依靠開采地下水進(jìn)行補(bǔ)充。隨著區(qū)域農(nóng)業(yè)用水短缺加劇，該地區(qū)在農(nóng)業(yè)節(jié)水工程技術(shù)方面進(jìn)行了許多嘗試?；谏鲜霰尘埃院愂修r(nóng)業(yè)種植業(yè)為研究對象,利用《河北省農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《邯鄲市統(tǒng)計年鑒》《邯鄲市氣候公報》《邯鄲市水資源公報》《河北省水資源公報》等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在水資源利用視角下對邯鄲市農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化進(jìn)行了研究，以期推動區(qū)域農(nóng)業(yè)節(jié)水和可持續(xù)發(fā)展。

1 邯鄲市水資源概況

1.1 氣候水文條件

邯鄲市地處暖溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，夏季雨熱同期、冬季干冷同季。如圖1所示，對邯鄲市多年降水變化進(jìn)行分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)年際降水量并不穩(wěn)定，降水充沛年份最高可以達(dá)到756 mm，而降水稀缺年份降水量可以低至355 mm，年際降水差異巨大。從旱澇情況來看，該地區(qū)多數(shù)年份降水量經(jīng)常偏低于平均降水線510.5 mm，這意味著該地區(qū)多數(shù)年份處于降水偏枯年狀況。此外，根據(jù)2001—2020年邯鄲市降水均值數(shù)據(jù)和水資源均值數(shù)據(jù)，可以計算出該地區(qū)多年降水轉(zhuǎn)化為地表水資源、地下水資源的轉(zhuǎn)換率僅為16%，遠(yuǎn)低于全國45%的水資源轉(zhuǎn)化率水平，這說明該地區(qū)不僅常年降水量偏少，且地表水蒸發(fā)量偏高，水資源難以存續(xù)，更是加劇了該地區(qū)水資源短缺問題。

圖1 邯鄲市2001-2020年降水變化統(tǒng)計

邯鄲市轄區(qū)內(nèi)的河流均屬于海河流域，分屬于漳衛(wèi)南運(yùn)河系、子牙河系、黑龍港水系、馬頰河系等4個河系。主要行洪河道有7條，包括：漳河、衛(wèi)河、衛(wèi)運(yùn)河、滏陽河、支漳河分洪道、洺河、留壘河；主要平原除澇河道有3條，包括：支漳河（慣稱老漳河）、老沙河、馬頰河。其中漳河、阜陽河在該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉過程中起到了重要作用。

1.2 水資源現(xiàn)狀

如表1所示，邯鄲市2020年地表水資源量為2.37億m3，與2019年相比增加0.23億m3，與多年均值相比少0.92億m3。2020年邯鄲市的地下水資源量為12.45億m3，比2019年地下水資源總量多4.39億m3，比多年均值水平多3.02億m3。2020年全市水資源總量為12.29億m3（全市地下水與地表水重復(fù)計算水量2.53億m3）。比2019年多4.56億m3，比多年平均值多2.06億m3。2020年邯鄲市產(chǎn)水系數(shù)為0.17，略高于往年均值。2020年邯鄲市產(chǎn)水模數(shù)為10.20萬m3·km-2，高于往年均值1.72萬m3·km-2?？傮w來看，邯鄲市2020年水資源量與往年水資源量相比處于相對充沛年份。

表1 2015—2020邯鄲市水資源量統(tǒng)計

從水資源多年變化情況來看，隨著邯鄲市地下水超采綜合治理政策的有效落實，2015—2020年間邯鄲市地下水資源量大幅增加，而地表水資源總量也在2010—2018年間有所增加。但多年來該地區(qū)地表水資源量不足水資源總量的1/3，地下水資源的可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在人均水資源占有方面，2020年邯鄲市人均水資源占有量僅為192 m3，相當(dāng)于河北省人均水平的60%，全國水平的9%[5]，水資源的不足正嚴(yán)重困擾著該地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展。

1.3 農(nóng)業(yè)用水

邯鄲市是河北南部重要的糧食、蔬菜生產(chǎn)基地之一，其種植結(jié)構(gòu)中，小麥、玉米、蔬菜等高耗水作物占比突出，這給該地區(qū)水資源造成了沉重壓力。2020年全市總供水量19.04億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量為12.48億m3，占全市用水總量的66.54%，農(nóng)業(yè)用水消耗巨大。雖然受季節(jié)性休耕政策、農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)普及的影響，該地區(qū)的農(nóng)業(yè)用水量總體呈下降趨勢，但是當(dāng)前邯鄲市農(nóng)業(yè)用水形勢依然不容樂觀。此外，由于該地區(qū)地表水資源難以滿足農(nóng)業(yè)用水需求，為了滿足農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要，不得不依靠超采地下水來解決農(nóng)業(yè)用水缺口問題，從而引發(fā)東部平原縣區(qū)地下水位持續(xù)下降，造成地面沉陷，機(jī)井報廢問題時有發(fā)生，農(nóng)業(yè)供水矛盾更加突出。

2 種植業(yè)發(fā)展情況與農(nóng)作物需水分析

2.1 種植業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

邯鄲市是冀南地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)之一，素有“北方糧倉”“冀南棉?！薄熬┙虿藞@”的美譽(yù)。從表2統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，邯鄲市糧食、蔬菜、油料3大類作物常年播種面積均占全省糧油、蔬菜作物播種面積的10%左右，棉花常年播種面積更是占省內(nèi)棉花播種面積的1/5左右，邯鄲市農(nóng)業(yè)種植業(yè)在河北省種植業(yè)地位可見一斑。對邯鄲市2000—2020年糧棉油播種面積具體情況變化進(jìn)行分析，如圖2所示，該地區(qū)糧食作物生產(chǎn)一直占據(jù)主導(dǎo)地位，且歷年種植面積變化水平不大；棉花、油料、蔬菜作物歷年播種面積占比不高且呈下降趨勢，20年間下降幅度高達(dá)50%以上，這與當(dāng)前省內(nèi)棉花、油料作物種植面積變化水平基本保持一致。

表2 邯鄲市歷年糧棉油、蔬菜播種面積省內(nèi)占比統(tǒng)計

圖2 邯鄲市2000—2020年糧食、棉花、油料、蔬菜作物播種面積變化

邯鄲市2020年糧食、棉花、油料、蔬菜作物播種面積比重分別為80.4%、4.7%、3.9%、10.2%。糧食作物中，夏收糧、秋收糧分別占比全市糧食作物播種面積的44.9%、55.1%。其中，夏收糧均為冬小麥，秋收糧中，以玉米播種面積最大，占比84.3%。其次是谷子、薯類、豆類（大豆、綠豆）、稻谷和高粱，分別占秋收糧播種面積比重的6.2%、1.8%、1.4%、0.2%、0.1%。油料作物中，播種面積大小依次為花生、油菜籽、芝麻，分別占油料作物播種面積的69.2%、24.7%、1.6%。由此可知，現(xiàn)狀條件下，邯鄲市農(nóng)業(yè)種植以糧食作物為主，其主要種植農(nóng)作物為冬小麥、夏玉米，其占總作物播種面積比重為76.0%；其次是蔬菜瓜類，占總作物播種面積的10.7%；而谷子、高粱等節(jié)水作物播種面積相對較少，僅占總農(nóng)作物播種面積的6.7%。

2.2 農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)效益分析

結(jié)合地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品成本收益統(tǒng)計數(shù)據(jù)筆者發(fā)現(xiàn)：邯鄲市播種面積較大的5種糧棉油類作物按照單位產(chǎn)值從大到小排序，依次為花生、棉花、谷子、玉米和小麥，其單位產(chǎn)值分別為31 110、24 568、23 131、17 101和16 715元·hm-2。此外，不同農(nóng)作物的生產(chǎn)成本也有很大的差別，其中棉花的生產(chǎn)成本最高，為34 045元·hm-2；玉米的生產(chǎn)成本最低，為11 478元·hm-2?？鄢a(chǎn)成本后，花生單位利潤最高，為11 915元·hm-2；谷子單位利潤次之，為10 215元·hm-2；其他如玉米單位利潤為5 726元·hm-2、小麥單位利潤為5 237元·hm-2；棉花由于生產(chǎn)成本過高，導(dǎo)致單位利潤為負(fù)值。比較谷子、小麥和玉米3種糧食作物收益結(jié)果發(fā)現(xiàn)，谷子單位利潤是玉米的1.78倍，是小麥的1.95倍，谷子的經(jīng)濟(jì)收益十分可觀。

2.3 農(nóng)作物需水分析

當(dāng)前邯鄲市種植面積較大的作物分別為冬小麥、玉米、蔬菜以及棉花。同時，這4種作物也是需水量比較大的作物，這4種作物的全生長期需水量分別在3 900～6 000 m3·hm-2、3 000～4 500 m3·hm-2、3 300～8 250 m3·hm-2和4 500～6 750 m3·hm-2，而種植面積相對較少的谷子生長期需水量卻僅為2 400～3 000 m3·hm-2[9]。

2.3.1 高耗水作物需水分析 結(jié)合表3數(shù)據(jù)，對邯鄲市種植的冬小麥、玉米、蔬菜瓜類以及棉花等高耗水作物進(jìn)行需水分析可以發(fā)現(xiàn)以下問題：第一，冬小麥的生長期處于降雨量偏少的月份，為了保證其產(chǎn)量必須灌溉，因此小麥就成了農(nóng)業(yè)灌溉用水的大戶；第二，夏玉米的播種面積僅次于冬小麥，其生長期雖是該地區(qū)的雨水充沛月份，但該地區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)伏旱現(xiàn)象，此時玉米也需要灌溉；第三，該地區(qū)蔬菜瓜類種植也是需水大戶，雖然夏季自然降水可以補(bǔ)充蔬菜生育期所需水分，但大部分時間依然需要進(jìn)行灌溉；第四，棉花一般4月份播種。在足墑播種的情況下，4—6月份為現(xiàn)蕾開花期，所需水分不是很多，但遇到伏旱的情況，必須灌溉補(bǔ)水以保證棉花抽蕾。比較這4種作物的生育期耗水量情況和生育期的降水情況可看出，雖然蔬菜瓜類、棉花單位需水量更多，但由于冬小麥、夏玉米在種植面積方面的絕對優(yōu)勢，導(dǎo)致冬小麥、夏玉米的灌溉用水量反而要高于蔬菜、瓜類以及棉花。為了節(jié)約水資源，優(yōu)化邯鄲地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，勢必需要對冬小麥、夏玉米種植面積進(jìn)行縮減調(diào)整。

表3 邯鄲市主要作物生長期多年平均需水量平衡統(tǒng)計表

2.3.2 低耗水作物需水分析 對邯鄲市種植的以谷子為代表的旱作雨養(yǎng)作物進(jìn)行需水分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，谷子具有極強(qiáng)的耐旱性，在相同缺水環(huán)境下，谷子相比小麥、玉米更加耐旱。結(jié)合谷子生長期需水與生長期內(nèi)降水情況來看，該地區(qū)春季少雨缺水，利于谷子出苗后扎根；夏季雨量集中，利于谷子孕穗期的營養(yǎng)生長和生殖生長，并能滿足其對水分的大量需要；秋季干燥少雨，利于谷子灌漿。由此看來，在大部分情況下，谷子種植對灌溉需求并不高，可以完全依靠自然降水，且谷子的生長特性與當(dāng)?shù)氐慕邓攸c完美契合，所以在邯鄲市種植業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，提高谷子的種植面積是一個不錯的選擇。

3 邯鄲市農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整分析

邯鄲市作為農(nóng)業(yè)用水大市，水資源較為匱乏且農(nóng)業(yè)灌溉用水需求量大，但其種植業(yè)生產(chǎn)卻以高耗水、低效益特性[11]的冬小麥和夏玉米為主，因此需要調(diào)整冬小麥、夏玉米的種植面積。但是在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中，不僅需要考慮經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益，還需要考慮保障人民糧食安全這一社會前提。糧食安全的國際標(biāo)準(zhǔn)是年人均糧食至少400 kg以上，其中，主糧小麥200 kg、玉米150 kg、雜糧薯類50 kg[12]。以此糧食安全標(biāo)準(zhǔn)和邯鄲市糧食產(chǎn)量及人口現(xiàn)狀可以估算出邯鄲市必需的作物種植面積。

3.1 計算方式

式中，總目標(biāo)糧食安全產(chǎn)量是指在滿足糧食安全自給標(biāo)準(zhǔn)（年人均400 kg糧食需求）所必需的最低糧食安全產(chǎn)量；目標(biāo)作物產(chǎn)量，是指在滿足糧食安全自給目標(biāo)產(chǎn)量下，各類農(nóng)作物所必需的最低完成產(chǎn)量，其中小麥比例為50%，玉米為37.5%，雜糧薯類為12.5%；目標(biāo)作物種植面積，是指在達(dá)到糧食安全自己標(biāo)準(zhǔn)下，目標(biāo)作物產(chǎn)量所對應(yīng)的目標(biāo)作物的種植面積；可調(diào)整種植面積，是指在達(dá)到糧食安全自給目標(biāo)下作物種植面積與實際現(xiàn)狀年作物種植面積的差值。

3.2 結(jié)果與分析

根據(jù)第七次全國人口普查數(shù)據(jù)顯示，邯鄲市常住人口為941.4萬人，則至少需要保證376.56萬t糧食產(chǎn)量，其中小麥、玉米分別需要保證188.28萬t、141.21萬t以上就可以達(dá)到糧食安全的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合此安全標(biāo)準(zhǔn)及2020年邯鄲市冬小麥、玉米的單產(chǎn)數(shù)據(jù)即可估算出糧食安全標(biāo)準(zhǔn)前提下的冬小麥、玉米最低播種面積分別為27.15萬hm2、19.69萬hm2。但是如表4數(shù)據(jù)所示，2020年邯鄲市冬小麥、玉米實際播種面積為34.85萬hm2、38.63萬hm2，小麥、玉米面積差值為7.7萬hm2、18.94萬hm2，實際小麥、玉米種植面積與目標(biāo)種植面積差距明顯，這說明邯鄲市農(nóng)業(yè)節(jié)水前景十分可觀。

表4 2020年邯鄲市全市冬小麥、玉米種植情況

此外，邯鄲市作為河北省主要的糧食生產(chǎn)區(qū)之一，其糧食安全除了滿足自給，還需承擔(dān)河北省糧食安全任務(wù)目標(biāo)[13]（保障小麥生產(chǎn)功能區(qū)35.2萬hm2，玉米生產(chǎn)功能區(qū)31.93萬hm2）。因此，在考慮承擔(dān)河北省糧食安全任務(wù)目標(biāo)情況下，邯鄲市實際可調(diào)整的農(nóng)作物種植面積合計約為6.7萬hm2（主要為夏玉米種植調(diào)整面積）。這多出來的可調(diào)整種植面積應(yīng)當(dāng)結(jié)合其在河北省糧食生產(chǎn)中承擔(dān)的任務(wù)目標(biāo)，在保障任務(wù)目標(biāo)完成的情況下，適度增加旱作物種植面積。若將此調(diào)整面積發(fā)展種植為以谷子為代表的旱作雨養(yǎng)作物，以河北省農(nóng)業(yè)灌溉用水定額結(jié)合邯鄲市灌溉分區(qū)情況（如表5所示）[14]，在一般降水年份（P=50%）下至少可以節(jié)省灌溉用水1 507.5萬m3，在降水偏枯年份（P=75%）可以節(jié)省灌溉用水1 594.6萬m3，節(jié)水效果十分明顯。

表5 大田作物基本灌溉用水定額（通用值）

4 對策與建議

第一，強(qiáng)化政策的導(dǎo)向作用。邯鄲市水資源匱乏，卻是冀南重要的糧食生產(chǎn)區(qū)之一，在為國家承擔(dān)著重要的糧食生產(chǎn)重任的同時，也承受著資源環(huán)境壓力。邯鄲市多產(chǎn)糧食則勢必會加重地下水抽采，水資源形勢也會勢必越發(fā)緊張。所以要堅定不移地推行地下水超采治理工作，持續(xù)推進(jìn)季節(jié)性休耕政策和旱作雨養(yǎng)項目的實施，加大對節(jié)水品種和節(jié)水技術(shù)推廣和采納的支持力度。在地下水超采治理區(qū)，積極引導(dǎo)推動高效節(jié)水灌溉農(nóng)田建設(shè)，并有序增加優(yōu)質(zhì)耐旱作物（如谷子）種植面積，形成以水定產(chǎn)、以水定種的以水資源承載力相匹配的地區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)體系，為解決地區(qū)糧食安全與水資源之間的矛盾提供有效方案。

第二，發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢，推進(jìn)以谷子為特色的旱作特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。谷子是一種抗旱耐瘠薄、水分利用率比較高的作物，其產(chǎn)品具有藥食同源、健康營養(yǎng)的特性，人們對其消費需求日益增加。加之近年來隨著谷子育種技術(shù)發(fā)展和精簡化栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用，谷子產(chǎn)量水平得到很大提升，農(nóng)戶種植熱情日益高漲。在邯鄲這樣一個具有濃厚的“粟文化”積淀的區(qū)域發(fā)展谷子產(chǎn)業(yè)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的目標(biāo)，對國家糧食安全也具有重要的補(bǔ)充作用。因此，要積極推動優(yōu)質(zhì)谷子品種種植生產(chǎn)，充分發(fā)揮邯鄲谷子種植的地區(qū)優(yōu)勢、文化優(yōu)勢，打造從生產(chǎn)加工到銷售的“一條龍”式產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)而提高谷子的種植綜合效益與收入，從而引導(dǎo)農(nóng)民主動參與以谷子為代表的旱作特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

第三，做好宣傳，正確引導(dǎo)農(nóng)戶合理行為選擇。農(nóng)戶是作物生產(chǎn)最終的決策者和行動者，正確引導(dǎo)農(nóng)戶行為是農(nóng)村發(fā)展工作者和農(nóng)業(yè)推廣工作人員的重要職責(zé)。根據(jù)國家及省、市、縣各級農(nóng)業(yè)部門對種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的政策安排、區(qū)域農(nóng)業(yè)資源形勢等，通過各種培訓(xùn)和媒介途徑，做好針對農(nóng)戶的宣傳教育工作至關(guān)重要。因此，要積極構(gòu)建好與維護(hù)好各級農(nóng)業(yè)推廣體系、加強(qiáng)農(nóng)業(yè)推廣隊伍科學(xué)化建設(shè)，有效推動農(nóng)戶宣傳教育工作展開，為促進(jìn)該地區(qū)農(nóng)田高效灌溉建設(shè)與農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化、發(fā)展旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)提供有效技術(shù)支持與服務(wù)。

總之，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整是一個長期的、不斷調(diào)整的動態(tài)過程，而不是一蹴而就的。在種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中，要堅持實事求是、因地制宜的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況有創(chuàng)造性地開展工作。