1、1西北半干旱区农业可持续发展的模式选择 于法稳 尚 杰 西北地区(主要指黄土高原)是中华民族农业的发祥地，具有悠久的农耕文明。分析两千多年来农牧业生产发展的消长兴替的过程，以及它们对自然环境所造成的影响，可以得出一条重要的历史教训：在黄土高原上进行过度的农垦和单一的粮食生产，必然要给自然生态环境带来生态灾难，导致农林牧业生产的全面衰退。黄土高原地区不仅是该区人民生存的基底，而且也是东部农区的生态屏障。因此，改善黄土高原地区的生态环境和提高土地生产力不仅是该区域的内部问题，而且是西部大开发的重要组成部分，同时也与黄河的安危密切相关。根据国际开发半干旱区的经验，必须寻找一种同时实现提高农业生产力和
2、改善生态环境的关键技术。集水型生态农业不仅适应黄土高原半干旱区的自然资源(特别是水资源)特点，而且有效地实现了改善生态环境与提高土地生产力的结合，同时与农民的切身利益紧密地联系在一起，易于在农户层面上推广，这无疑将成为该区农业可持续发展的最佳选择。本文在对集水型生态农业有关问题分析的基础上，以甘肃省榆中县中连川乡李家岘村为例进行了实证分析。一、集水型生态农业产生的背景西北半干旱区的自然条件，特别是水资源条件，使农业生产表现出产量低而不稳的特点，土地承载能力没有得到实质性的提高，因而该区人口的急剧增加，对土地造成的压力越来越大，农民温饱问题不能得到稳定解决。同时，西北半干旱地区作为传统的农牧业地
3、区，农民对土地的依附感很强，对种粮食具有难以割舍的“情结”。针对该区降水不足，水土流失严重，生态环境脆弱的现实，如何在西部大开发的背景下，实现该区农民的脱贫和农业、农村经济的可持续发展，是摆在我们面前的一个严峻的课题。半干旱区的缺水并非绝对没有水，而是降雨时间和作物生长期严重错位。雨水作为该区农业生产的唯一水源，将其资源化利用就成为连接半干旱区资源、环境和农业可持续发展的纽带，成为实现生态环境恢复、资源永续利用的重要手段。其关键是水土保持措施同高产、高效粮食生产与经济发展相结合，找到二者的结合点，促进良性循环的建立。集水型生态农业作为改善生态环境和提高土地生产力的结合点，借助于现代农业技术，能
4、有效地促进农业生态系统良性循环的建立，推动该区农业的可持续发展。传统的水土保持措施已经相当完善，为集水型生态农业的发展奠定了良好的基础条件。在2集水技术上，该区农民有上千年的水窖集水经验，借助现代科学技术，构筑速度提高，质量提高。在种植技术上，采用抗旱品种、地膜覆盖、节水灌溉等现代农业生产技术以及先进的种植模式，极大地提高了粮食产量。市场经济的发展为实现商品利润奠定了基础，为资源优化组合和市场发育的顺利完成创造了条件。因此，在西北半干旱区发展集水型生态农业不仅是可能的，而且是可行的。二、集水型生态农业理论的提出与发展解决黄土高原半干旱区的问题就是要恢复与重建生态环境，为此，必须立足于该区水资源
5、不足、生态环境脆弱的现实，以农业生产为主战场，构建新的高效农业生态系统。1.集水型生态农业的提出从农业生产的角度看，影响农业生产的主要生态因子不外乎光、温、水、肥四大要素，而半干旱地区光照充足，温度适中，水肥是重点考虑的问题。从生态学角度看，土地肥力衰退的根本原因仍然是水分不足，以及掠夺性开发。因此，水分是限制农业生产最根本的生态因素。实验研究表明，在土壤水分含量到达全年最低值之前每亩补充 3060 立方米水，就可解决作物关键时期的需水，作物产量就可大幅度增加。甘肃定西水保所 1997 年试验表明：采用滴灌在地膜玉米和地膜小麦生育期补灌 20 立方米水(补灌 2 次，每次 10 立方米)，比未
6、补灌的增产 121%和 100%，地膜玉米每公顷产量达到 6150 公斤，地膜小麦每公顷 900 公斤。集水型生态农业的研究起始于 80 年代中期，并在甘肃省榆中县北山地区进行了试点，其出发点是将降水收集在水窖等设施中，在农作物生长过程中适时补灌，提高作物生产能力。当地农民已有千年的修建水窖历史，以解决人畜饮水，但农民根本没有想到用水窖收集的雨水灌溉，更没有认识到补充灌溉对农业生产的巨大作用。正是观念的更新才使这种古老的水窖发挥出了潜在的功能，如甘肃省的“121 工程”、“集流补灌工程”，陕西的“甘露工程”，内蒙古的“112 集雨节灌工程”，四川的“川北微水工程”等，使集水农业在西北地区迅速发
7、展起来，被称为“黄土高原农业上的一项革命性措施”。经过几年的理论探讨和试点推广，依据西北半干旱地区生态环境建设和农业可持续发展的实践需要，“集水型生态农业”的学术思想已逐渐形成和完善。所谓“集水型生态农业”，是以建设良性循环的农业生态经济系统为中心，利用人工集水面或天然集水面形成径流，将径流储存在一定的储水设施(如水窖)中，以供必要时进行有限补灌，并与农作物种植管理措施相结合，同时兼顾经济、生态和社会三个效益的一种农业可持续发展模式。2.集水型生态农业的技术体系3集水型生态农业的技术体系基本由三部分组成：集水工程子系统。主要是通过庭院、屋顶、人工集雨场(田地里用混凝土、三合土、塑料薄膜铺设而成
8、的)，以及公路路面等各种途径收集雨水或其它小水源(如泉水、季节性的河水等)；蓄水工程也从水窖发展到旱井、水柜、水池、山平塘等多种形式；节水灌溉从最初的滴灌发展到移动滴灌、渗灌、小型喷灌，以及能防止蒸发的膜下滴灌、大棚滴灌等多种方法。农艺工程子系统。其作用就是通过各种农艺栽培技术，把集水工程子系统得到的水资源迅速高效增值，在梯田上连带种植玉米、小麦，在塑料大棚中种植蔬菜等。社会经济与管理子系统。在西北农村，人们的商品意识还很淡薄，组织农民将生产的农产品推向市场，以获取更多的经济效益，实现由小农经济向商品经济过渡，推动整个社会经济的发展，成为发展集水型生态农业的主要目标之一。在利用先进适用技术稳定
9、提高单产的前提下，大力发展人工草地，建立植被恢复体系，通过人工植被和自然植被的有机结合，促进畜牧业的发展，既能解决食物问题，提高农业的总体效益，又能促进生态环境的改善。调动农民的积极性，使其成为生态建设的主体，最终建立良好的农村生态环境，实现农业的可持续发展，是集水型生态农业的另一个主要目标。三、集水型生态农业的实证分析1.李家岘的基本概况榆中县地处黄土高原的西端，是甘肃省中部干旱和贫困山区的典型代表。李家岘村地处榆中县北山，是一个温饱型的示范点，海拔高度 2375 米，年平均气温 5，无霜期仅 100 天左右，年降雨 350 毫米；全村 5 户人家，25 口人，其中劳动力 11 人，占 44
10、%；耕地 250 亩，其中梯田占 15.5%，坡地占 74.7%，苔地占 9.8%。由此可见，该村的耕地以坡地为主，这是造成严重水土流失的主要场所，也是进行生态环境建设的主战场。在集水型生态农业建设方面，该村现已建成 51 个水窖，容积从 15 立方米到 35 立方米不等，其中用于人畜饮水的水窖 17 个，占水窖总数的 1/3，其余的全部用于补充灌溉。另外建有日光温室 1 个，塑料大棚 3 个。2.农户土地利用的演变过程从土地利用历史来看，以集水补灌为分界点，该区土地利用可以明显地划分为三个阶段：第一阶段(1991 年以前)。这一阶段是发展雨养农业时期，该区的农业生产完全依靠天然降水，具有极大
11、的波动性，农户普遍采取广种薄收的粗放型经营方式，导致了一系列农业生态问题，使整个农业生态经济系统处于低水平的稳定状态。在这个阶段，由于粮食作物产量低而不稳，土地承载能力低，无法满足家庭成员的食物需求，农户决策最基本的准则是追求产量的最大化。在此准则指引下，农户必然采取过垦、过牧、4过樵方式，对土地进行大规模的粗放经营。其生态后果是加重水土流失的程度，使土壤贫瘠化，抗旱能力下降，从而导致作物产量的再度下滑，形成一种恶性循环。第二阶段(19911996 年)。这一阶段是发展集水型生态农业的初期，由单一种植结构模式向农牧结合过渡，土地承载能力有所提高，农业生态系统水平有一定的提高，但又表现出较大的波
12、动性。1991 年，在榆中县北山开始了集水灌溉示范，使该区迈出了冲破贫困、奔向富裕路的第一步。1994 年，甘肃省实施了“121 工程”：每户修建 100 平方米的混凝土集流场，加上 50 平方米的屋面，全年可集蓄雨水 30 立方米，基本满足 5 口之家的饮水需要，还可以用余下的水发展庭院经济。至此，农业生产开始进入第二个阶段。农户往往根据其所存放粮食的多少做出下一步的决策。由于这一地区灾害频繁，农民具有很深的“粮食情结”。在这个阶段，农户土地利用的策略发生了根本性变化，从依靠面积的扩大增加粮食总量转向依靠提高单产。采用农业新技术，如使用地膜、抗旱的新品种，采用滴灌、穴灌等灌溉方式进行集水补灌
13、，大大地提高了作物的单产水平，农户的食物安全基本上得到解决。至此，人为造成的水土流失有所缓解，土壤肥力得到一定程度的培育。从种植的作物看，历史上从未种植过的高风险作物玉米开始成功地进入该区，结束了该区不能种玉米的历史。塑料大棚内栽培蔬菜，也同样是一个奇迹，结束了北山不能种蔬菜的历史。 第三个阶段(1997 年至今)。这一阶段是开始建立农业生态良性循环的时期，走的是集水型生态农业之路，农业生产采取了集水基础上的农牧结合模式，使农业生态经济系统结构日趋稳定，达到一种较高水平的动态平衡。历史性转折发生在 1997 年。从 1996 年开始，农户在苔地上种植人工牧草紫花苜蓿，并在此基础上开始发展养殖业
14、，逐渐走上农牧结合的道路。此时，农户决策的准则从增加粮食、满足生存需要，转向使单位土地利润最大，增加现金收入，改善经济状况。其对应的策略则是构筑水窖，收集雨水，逐步退耕还草，增加牧地面积，发展畜牧业。而且，农户利用集水技术，结合农作工艺种植高附加值作物，如在塑料大棚内种植蔬菜。从经济效益来看，作物产量进一步提高，牧业收入增加，农民生活水平提高；从生态效益来看，农户土地利用模式优化，生态环境得到恢复和重建，农业生态经济系统稳定性增强，抵抗外界的风险能力提高。农民的食物安全得到稳定的保障。 3.集水型生态农业的效益分析从半干旱地区农业可持续发展的战略来讲，雨水蓄集利用不仅达到了将时空不连续、不稳定
15、的降水转变为持续、稳定的供水水源的目的，而且实现了保护和恢复自然资源与稳定农业生态系统的有效统一。因此，集水灌溉在该区得到迅速推广，并通过加强集水型生态农业技术体5系的各个环节，取得了显著的经济、生态和社会效益。(1)在集水工程方面。该示范点从 1991 年开始构建水窖，到 1999 年总数为 51 个，总容积约为 900 立方米，其中 1/3 用于人畜饮水，其余的用于补充灌溉。这些水窖主要是利用荒坡、公路、房顶等作为集流场，集水效率一般可达到 70%75%，这样可收集雨水 630675 立方米，为发展集水型生态农业提供了水源。(2)在农艺工程方面。通过集水有限灌溉技术同有效的农业技术相结合，
16、该示范点粮食产量成倍增加，显示出了十分诱人的发展潜力。通过选用新的抗旱品种、采用地膜覆盖、实行新的种植模式(小麦、玉米连带种植)，利用所收集的雨水，采用滴灌、穴灌、膜下滴灌等节水措施进行补充灌溉，比大田漫灌节水 60%90%。(3)在社会经济与管理系统方面。集水型生态农业建设，不但提高了粮食生产，而且促进了畜牧业的发展，增加了农民收入。更为重要的是农民逐步树立了市场观念，这对于推动农村经济的发展起到了积极的作用。(4)从经济效益来看。集水型生态农业可以大幅度提高农业生产力，增加产量，而养殖业的发展增加了农民收入。1996 年利用收集的雨水对地膜小麦和地膜玉米进行补充灌溉，使每亩产量由原来的 5
17、0 多公斤增加到 397 公斤，是对照田的 4.5 倍；结合塑料大棚栽培技术种植蔬菜试验的结果表明：亩产蔬菜高达 25003500 公斤，收入 3000 多元，这对于干旱地区来说是一个破天荒的记录。村民张世贵一家 1999 年粮食总产量为 4638 公斤，人均 700 多公斤；从收入结构看，种植业收入 3940 元，养殖业收入 600 元，其它收入 500 元，人均收入 1000 多元。(5)从生态效益看。紫花苜蓿等人工牧草由于是多年生的，有利于保护生态和农业生态系统的稳定，从而提高整个农牧生态系统抵抗外界风险的能力。紫花苜蓿的根深入地下 56 米，可以利用土壤中深层地下水，对农牧复合生态系统
18、的稳定起到了不可低估的作用。作者对此调查时发现：1998 年 9 月到 1999 年 4 月间，由于秋冬季节降雨少，作物播种受到了极大影响。4 月中旬，苜蓿根部地下部分 45 厘米都枯死。5 月初普遍降雨之后，苜蓿迅速生长，到 8 月 10日，苜蓿平均株高已达 1 米左右，每公顷鲜草量达到 37500 公斤左右。由此可见，牧草对农业生态系统的稳定作用是非常大的。四、结论与建议以上分析表明，集水型生态农业是西北半干旱地区广大农村提高土地生产力，增加农民收入，促进农业种植结构调整，建立稳定、健康、持续的农业生态经济系统的一种可持续发展模式。在西部大开发中，在干旱、半干旱地区建设集水型生态农业，必将推动该区农业的可持续发展和生态环境的恢复与重建。6但目前存在的一个问题是农户修建水窖缺乏科学的规划，建议科技人员深入分析该区自然降雨状况，由此确定构建水窖的数量并进行科学布局，以最大限度地利用雨水发展生态农业，实现“山川秀美”。(作者单位：中国社会科学院农村发展研究所；原载中国农村经济 2001 年第 10 期)
