1 导论
1.1 研究背景
水是人类活动离不开的重要资源，一国水资源的多少对其经济社会发展具有特别重要的影响。中国人均拥有淡水资源量 2100m3，是世界平均水平的 28%，属于世界上严重缺水的国家之一。捉襟见肘的水资源拥有量使得中国农业、工业、城市生活等各个方面都必须节约用水。因此，2011 年的中央 1 号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》明确提出，要实行“最严格的水资源管理制度”，为全国的水资源利用管理设定了“三条红线”和“四项制度”，分别是“到 2030 年全国用水总量不超过 7000 亿 m3、水资源利用效率达到或接近世界先进水平、水功能区水质达标率提高到 95%以上”和“用水总量控制制度、用水效率控制制度、水功能区限制纳污制度、水资源管理责任和考核制度”。
农业是中国水资源耗用的第一大户，农业用水总量在全国水资源利用总量中的比重一直在 60%以上（建国初期到 1970 年代曾经高达 90%以上，上世纪 80 年代在 80%以上，20 世纪末在 70%以上，2000 年以来在 60%以上）。实行最严格的水资源管理制度，控制用水总量、提高水资源利用效率，首先应该考虑农业节水，减少农业用水量。
我国农业水资源的综合利用效率较低。2017 年，全国农业水资源综合利用系数只有0.5（水资源有效利用率 50%）。农业水资源实际利用了一半、浪费了一半。粗略测算，以 2017 年中国农业用水总量和综合利用效率为基数，农业水资源利用系数提高 10 个百分点（从 0.5 提高到 0.6），全国农业用水节约总量为 377 亿 m3，相当于全国工业用水总量的 25%、生活用水总量的 50%；如果农业水资源综合利用效率能够提高到发达国家的水平（大约是 0.7 或 0.80），全国的农业用水节约量便是 754~1130 亿 m3，相当于全国工业用水量的 50%-80%、生活用水量的 100%，全国的缺水问题就能够得到很大缓解。现实数据告诉我们，农业节水的潜力巨大，研究农业节水问题，意义重大。
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1.2 国内外研究文献回顾
农业节水和节水农业发展问题一直倍受学界重视，相关研究经久不衰，从农业节水路径角度看，已有研究围绕着发展节水灌溉、优化农作物空间布局、调整农业结构、发展农产品虚拟水国际贸易等方面均有涉及，已经取得不菲的研究成果。
1.2.1 农业节水总论性研究文献回顾
农业节水系指通过采用抗旱节水农作物新品种和农业技术、发展节水灌溉、调整布局和结构、加强灌溉管理等技术记措施，提高农业水资源利用效率，用更少的水资源消耗获得更多的农业产出的农业生产和经营模式（郑芳、胡继连，2011）。我国是一个水资源严重短缺的国家，农业生产受旱严重，农业用水损耗严重，降水资源失衡严重，地下水超采严重，发展节水农业，提高农业水资源利用效率，节约利用稀缺水资源，应该成为我国农业发展的总体方向，把发展节水农业作为重要举措，通过建立节水农业补偿机制、出台农业节水重大技术补贴政策、增加节水农业设施投入、调整种植模式等，推进节水农业发展（陈萌山，2011）。现实中，节水农业发展缺乏系统规划，节水技术集成不够，节水农业科技创新和推广不够，节水农业保障体系不完善，应该制定合理的节水农业发展规划，建立和完善节水农业技术体系，鼓励节水抗旱农作物新品种和新技术的研发应用，建立长效节水农业发展机制（李明辉、范本荣等，2013）。
国外高效节水农业发展已经形成一些成熟模式（张振锋，2015）：以色列喷灌、滴灌技术依托模式，全国农业广泛推广喷灌、滴灌，实行水肥一体化灌溉管理，灌溉水资源平均有效利用率高达 90%，支持以色列在干旱缺水的条件下实现了 92%的农产品自给；法国农用水资源需求管理模式，法国南部地区水资源缺乏，通过建立流域管理委员会、农业用水者协会、地方水资源利用管理公司等组织体系，共同参与水资源管理，其中，农业用水者协会统一管理和维护农田灌溉设施、收取水费、调节农业用水量，对于节约灌溉用水具有非常明显的效果；美国现代化节农业高科技支撑模式，借助庞大的水利科技力量，开展现代化灌溉技术研究和应用，将自动控制技术应用于灌区配水调度，自动化配水效率高达 96%，通过发展自动控制下的非充分灌溉，既节约了农业用水，又提高了农业收益。
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2 相关技术概念与理论基础
2.1 节水农业和农业节水主要技术
节水农业是指节约水资源消耗量（以更少的水资源消耗）保障和增加农业产出的一种高效农业。以节水灌溉技术为主要支撑的节水农业为节灌农业。
2.1.1 节水灌溉主要技术
节水灌溉包括田间地面措施节水灌溉、管灌、喷灌、微灌、渗灌等，下面分别加以阐释说明。
（1）田间地面措施节水灌溉。主要是采取地面整理措施实现节水灌溉。具体包括：①田间渠系硬化，改土渠输水为硬化防渗渠输水。田间渠系硬化的方式可以是石块垒砌，也可以是混凝土封砌或使用混凝土 U 型槽，其他方式也有一些，防渗输水的节水效果一般在 20%左右。②改漫灌为畦灌或沟灌，且推行窄畦和短畦、短沟灌溉（见图 2.1）。畦灌或沟灌能够有效引导水的流向，防止满地乱淌浪费水资源；窄畦比宽畦更容易平整畦面，节约灌水量；短畦和短沟能够减少水在田间的流淌时间，减少沟、畦前端的无谓渗透从而节约用水量，提高灌溉水资源利用效率。
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2.2 农作物灌溉用水定额及作物分类
2.2.1 农作物灌溉用水定额
农作物整个生命过程（一季）所需要的全部水分为农作物需水量，其中包括农作物植株体内积存的水分量、农作物植株蒸腾水分量、田间水分蒸发量、地下渗漏量，等等。农作物生长发育所需要的水分有两种渠道供给，一是自然供水（包括降雨和地下水），二是人工灌溉。农作物需水量减去自然供水量就是农作物灌溉需水量。由于各地区的降雨和地下水位情况不同，农作物在不同地区的灌溉需水量也不同。对于同一种农作物来说，种植在降雨和地下水资源丰富的地区，其灌溉需水量必然要低，相反，则必然会高。
2000 年以来，全国各地县级以上区域均根据本地的自然条件、作物种类、灌溉工程形式、水源类型、农艺配套措施、灌溉习惯等测算出了本地农田灌溉的基本用水定额，这一定额即为农作物灌溉用水定额，它是农作物播种前及农作物全生育期单位面积土地上各次灌溉用水量之和，即农作物一生所需要的灌溉用水基本数量。农作物灌溉用水定额具体分为净灌溉定额和毛灌溉定额。
农作物净灌溉用水定额是指田间实际耗用的灌溉用水定额；农作物毛灌溉用水定额是净灌溉用水定额再加上供水渠系或管道中间损耗的水量。
2.2.2 农作物耗水量分类：以灌溉用水定额为依据
参考农作物灌溉用水定额，可以将农作物分为高耗水水田作物、高耗水旱田作物和低耗水旱田作物三种类型。做这样一种特殊分类，主要目的是为研究中国农业的耗水结构提供参数。出于研究需要，也可继续细分为中高耗水农作物和中低耗水农作物，等等。
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3.1 中国农业用水与节水灌溉发展概况.........................................29
3.2 中国农业节水灌溉发展的细目分析 ......................................32
4 节水型农作物空间布局绩效研究.................................49
4.1 中国水资源禀赋（降雨）的空间分布 .........................................49
4.2 中国高耗水农作物的空间布局调整分析 .....................................50
5 节水型农业结构调整绩效研究 .............................................72
5.1 中国的农业结构调整动态分析 ..................72
5.1.1 主要农作物种植面积动态变动过程分析 ................................72
5.1.2 主要农作物种植面积比例变动过程分析 ..................................74
7 农业节水路径因素敏感性分析
7.1 分析模型与指标的选择
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8 农业节水非效率现象校正对策建议
8.1 大田节水灌溉发展建议
大田节水灌溉（包括喷灌、微灌）是节水灌溉发展的短板，对农业节水具有很高的敏感性，应该大力发展大田节水灌溉。根据前文的讨论分析，发展大田节水灌溉，必须想办法克服相关障碍，为农户选择和采用节灌技术创造合适条件。
（1）加快农地流转，推进规模经营，为发挥喷灌创造基本规模条件。案例研究表明，规模经营是卷盘式移动喷灌应用的基础条件，散户喷灌的主要推广障碍之一是规模不经济，因此，推进农业规模经营应该是促进喷灌技术推广应用的第一考虑。农业规模经营以农地流转为前提，加快农地流转才能有效实现农业规模经营，对此，学界已经形成学术共识，提出了诸多政策建议，如发展非农经济解决部分农民留恋土地和不愿意放弃农地的问题、做好农地确权保障弃地农户的土地权益、健全农地流转机制为农地流转提供便利，等等，此不赘述。
（2）像稳定农地承包权那样稳定农地经营权，赋予各类经营大户可以期许的长久经营权益。卷盘式移动喷灌机的一次性购置投资相对较大，从投资分摊的角度来看需要较长时间的分摊过程，这就需要有长久而稳定的农地经营权做保障，否则，农户的经营行为也会短期化。目前，为了稳定农民的土地承包权，我们已经形成了成熟而有效的制度体系，例如，土地承包年限从原来的 15 年延长到了 30 年，而且还可以继续延长（农业部在山东枣庄的试验为承包期 70 年），但是，关于土地流转后形成的新经营权的租约期限尚没有明确规定，应该根据土地流转后的具体用途做出适当规范，例如，小规模临时用地的流转租期可以短一点，鼓励大规模家庭农场延长其用地流转租期，理论上可以和承包权的设置期限一致。
参考文献（略）