2.3 印度农业节水发展状况
2.3.1 农业发展与农业用水
印度是一个农业大国,同时又属于发展中国家,国土面积32873万hm2,耕地面积14282万hm2,人口9.45亿人,其中农业人口占57%;年降水量由东到西变化于100~1000mm之间,年降水总量为40000亿m3,年水资源量19530亿m3。印度也是世界第一灌溉大国,灌溉面积5700万hm2(1998年),大约53%为地下水灌溉,35%为渠道水灌溉,6%为池塘水灌溉,6%为其他水源灌溉。灌溉面积中地面灌溉占主导地位(99%)。1990年人均水资源量2400m3,预计2025年将降至1700m3。由上述指标可以看出,中国的灌溉情况与印度有许多相似之处,因此印度农业节水发展的经验与教训对中国农业节水的进一步发展具有重要的借鉴意义。
2.3.1.1 农业发展过程及其在国民经济中的作用
自印度独立以来,保障食物的安全供给一直是政府的首要任务。印度政府认为,对印度这样的人口大国来说,保障食物安全的第一步是实现粮食自给,因为国际粮食市场与印度巨大的粮食生产和消费相比显得非常有限。例如,国际稻米市场为1200万~1300万t,而印度的稻米产量达8000万t。如果粮食需求的10%依靠进口的话,将会引起国际粮食价格的大幅度增长,甚至威胁到国家安全。
印度政府重视粮食自给的另外一个原因是需要用粮食生产为众多农业人口提供就业机会,生产比国际粮食价格低的谷物。由于政府的重视,印度农业取了很大发展,水稻产量居世界第二位(中国居第一位),还成为椰菜、黄麻、小麦、棉花、咖啡、柑橘、苹果的重要产地,在世界农业中处于重要地位,见表9。
表9 印度在世界农业中的位置(1996年)

注 本表资料来源:Agricultural Statistics At a Glance,March,1998,Ministry of Agriculture,Government of India.
① 1995年数据。
② 非官方数字。
农业是印度国民经济的重要支柱,农业产出占国家GNP的28%,农业为60%的人提供了就业,成为农村生计的主要来源。政府花费了很大的物力和财力,使农业产出的年增长率保持在4.5%。
2.3.1.2 农业的特点与特色
作为一个农业大国,印度的农业具有如下特点:
(1)发展农业不仅是解决粮食基本自给和保障食物安全的需要,而且为广大农村人口就业提供了重要出路。20世纪50年代以前,印度不得不进口大量的粮食和食品,以满足人们的生活需要。通过改善农业技术以及采用高产优良品种和改善灌溉条件,作物产量得到大幅度提高。政府采用项目的形式,对农民进行科技培训;向农民提供购买良种和化肥的贷款,采用粮价补贴的方法鼓励农民增加粮食生产。在人口迅速增长的巨大压力下,现在可以生产足够的粮食满足人们的需求,仅在严重旱涝灾害时某些地区出现粮食短缺。
(2)在发展粮食生产的同时,重视经济作物的生产,以提高农民收入,减轻贫困。印度不仅主要粮食作物(小麦、水稻等)产量排在世界前两位,而且很多经济作物的产量也排在世界前列,如芒果产量相当于世界总产量的一半以上,茶的产量排在世界第一位。近年来,政府积极发展花卉和园艺作物生产,在花卉和园艺作物灌溉工程建设上给予大力扶持。
2.3.1.3 水对农业生产的贡献
(1)农业用水现状。印度年最大可利用水资源量为19530亿m3(降水总量40000亿m3)。考虑水资源空间分布特征和开发难度等限制因素后,年可利用水资源量为10860亿m3,其中地表水6900亿m3,地下水3960亿m3(可更新的地下水为4320亿m3)。
现阶段水库可供水量为2250亿m3,在建或筹建中的水库可供水量为1320亿m3。1990年、1997年各部门用水量列于表10。
表10 印度各部门现状用水量及预测

从表10可以看出,灌溉是印度水资源的第一大用户,灌溉用水量占总用水量的80%以上,超过中国灌溉水量占总用水量的比例。从1990~1997年,印度总用水量增加了530亿m3(约增加了10%),用水量增加最多的是灌溉,增加了410亿m3,占用水总增加量的77%。预计2000~2025年灌溉用水量仍不断增加,但灌溉用水量占总用水量的比例将由1997年的83%下降为73%,主要是因为在这一阶段工业用水量将大幅度增加。
(2)灌溉对农业的贡献。虽然印度灌溉面积占耕地面积的30%,但灌溉土地的产出占农业总产出的56%。灌溉耕地的平均单产为2.75t/hm2,为非灌溉耕地平均单产(1.25t/hm2)的2.2倍。表11给出了灌溉面积、播种面积、复种指数等指标1950~1995的变化情况。从表11中可以看出,从1970~1995年,播种面积没有明显增加(从14027万hm2增加到14282万hm2,增长率不足2%),但粮食产量却从1970年的10800万t增加到19200万t,增加了78%。粮食产量增加的主要原因是灌溉面积大幅度增加(增加70%),使得粮食平均单产(灌溉与非灌溉平均)从0.871t/hm2提高到1.548 t/hm2;另一方面,灌溉面积的增加,使耕地的复种指数提高,总播种面积大幅度提高。正是由于灌溉在农业生产中所处的重要地位,政府非常重视灌溉事业的发展,计划地表水和地下水灌溉面积分别以4%和6%的速度增加,到2025年达到9500万hm2。据估算,印度最大可能灌溉面积约为13990万hm2。
表11 印度1950~1995年灌溉发展情况简表单位:万hm2

注 播种面积指不计入复种的耕地面积;总播种面积指计入复种的播种面积;灌溉面积指不计入复种的灌溉耕地面积;总灌溉面积指计入复种的灌溉耕地面积;表中1951年的值为1950~1951年度的值,其余年份同。
(3)灌溉存在的主要问题。由于受经济发展水平、农民素质、灌溉传统习惯等的影响,印度的灌溉相对比较落后,地面灌溉占主导地位,大水漫灌比较普遍,灌溉定额偏高,排水不畅,致使次生盐碱化严重。据统计,全国有850万hm2的耕地存在渍害,其中246万hm2是由于灌区排水系统不完善造成的;同时还有盐害耕地550万hm2,其中306万hm2是由于灌溉不当引起的。也就是说,全国盐渍化耕地1400万hm2,其中552万hm2(约占灌溉面积的10%)是由于灌溉不当或排水不完善引起的。印度灌溉存在的问题与中国大中型渠灌区存在的问题类似。
2.3.2 农业节水发展模式
总的说来,印度的灌溉比较落后,98%以上为地面灌溉,喷灌面积为78万hm2,占灌溉面积的不足2%。印度在ICID出版的《The Watsave Scenario》中提出的更有效地管理水资源的措施包括:农民参与系统的规划与运行;改善灌区的排水条件和提高输水效率;采用现代灌水新技术;减少蒸发与蒸腾及水的循环重复利用等。
20世纪80年代以来,印度开始应用微灌。在印度第八个五年计划(1992~1997年)期间,政府对微灌系统建设给予补贴,对于小规模经营的农民或女性农民,政府补贴园艺作物微灌系统投资的90%或补贴600美元/hm2,而对于其他农民则补贴工程投资的70%或460美元/hm2。这种极其优惠的补贴政策,使微灌技术得到较快推广,到2000年印度的微灌面积跃居世界第二(美国第一),达到38万hm2。印度园艺作物种植面积约为1500万hm2,预计到2005年至少发展园艺作物微灌面积达100万hm2。在印度,微灌发展最快的州是位于西南部的马哈拉施特拉州(Mahmrashtra State),1998年微灌面积达到12.2362万hm2,占同期全国微灌总面积的47%。微灌系统的规模为0.2~20hm2。马哈拉施特拉州微灌发展过程见图5。从图5可清楚看出,自1993年开始,微灌面积增长迅速,年增长在1.7万~2.2万hm2。该州计划2000年以后,每年增加微灌面积2.5万hm2。马哈拉施特拉州的自然条件与中国西部地区相似,因此以下对该州微灌发展较快的原因、发展微灌的成功经验和教训进行分析,以供中国借鉴。

图5 印度马哈拉施特拉州微灌发展过程
2.3.2.1 马哈拉施特拉州微灌迅速发展的原因分析
(1)园艺业的蓬勃发展为微灌提供了机遇。1991年马哈拉施特拉州开始实施园艺发展项目,每年增加园艺作物面积10万hm2,对新种植的园艺作物实行一定补贴。果树种植面积从1990年的24.2万hm2增加到1998年的104万hm2,预计2008年达到193万hm2,见表12。该州种植25种果树、30种蔬菜和20种花卉,葡萄产量占全国的50%以上,柑橘、橡胶产量占全国的20%以上。该州还是印度第2大水果产地,每年可提供50%的可加工食品以及30%的新鲜水果和蔬菜。花卉生产潜力业很大,并且每2000hm2花卉中,大约有100hm2在温室中种植。因此,可以说微灌的发展是与园艺业、食品加工业的蓬勃发展以及产品出口增加密切相关的。
表12 马哈拉施特拉州果树面积(https://www.daowen.com)

注 资料来源:Office of the Commissioner of Agriculture,Dept.of Horticulture,GOM,Pune,1999。
* 估算值。
(2)水资源短缺促进了微灌发展。马哈拉施特拉州可利用水资源状况如表13所示。该州的灌溉水源为地下水,冬季(10~翌年2月份)每眼井仅能灌溉1~2hm2,干旱季节(3~6月份)可以灌溉的面积更小。严重缺水致使农民不但不能扩大果园面积,就连维持现有的面积也很困难。在这种情况下,选择微灌进行灌溉就成为非常明智之举。
表13 马哈拉施特拉州每年可利用的水资源量(地表水与地下水)

(3)充足的财政补贴。除了政府对园艺作物微灌系统投资进行补贴外,州也对经济作物(如甘蔗、棉花等)微灌进行补贴。补贴标准为工程造价的50%或490美元/hm2。
(4)农民素质较高,发展微灌积极性高。马哈拉施特拉州的农民,尤其是西部和北部的农民,热衷于农业新技术,并且有丰富的灌溉经验。当地的果品与蔬菜协会也为采用微灌提供了适宜的氛围。
(5)微灌工业的兴起。在印度75家大、中、小型微灌设备制造厂家中,马哈拉施特拉州就有28家。78%的微灌设备由5个大型厂家生产,3家在马哈拉施特拉州。马哈拉施特拉州还拥有优质水泵和PVC管道的生产企业,因此农民很容易购买到需要的微灌设备。
(6)研究与培训。马哈拉施特拉州的4所农业大学、州立水土管理研究所以及其他研究单位都开展了微灌节水量、作物需水规律、微灌对产量和作物形态影响等方面的研究。州立水土管理研究所还定期对负责农业和灌溉的官员和农民进行喷微灌技术短期培训。最近与以色列政府合作建立了两个300hm2的棉花滴灌自动化示范培训基地。媒体也对滴灌的成功经验和管理措施进行宣传。
2.3.2.2 经验与教训
(1)农民的态度。马哈拉施特拉州农民对微灌的态度可分为3类:
第一类是由于水资源短缺,农民必须使用微灌来保护其高产值作物。这些农民相信微灌的优点,尽力了解系统的运行与维护,用他们的智慧克服微灌使用中的困难。
第二类是那些经济宽裕、将农业作为第二职业的农民。这些人一般雇用其他农民进行系统运行,因此其目的主要在于节省劳动力。由于系统使用者不懂管理与运行,总认为微灌系统过于复杂,因此系统的运行不令人满意。
第三类是那些安装微灌只是为了得到政府补贴以及将安装微灌作为一种社会运动的农民。这类系统缺乏维护,运行极差。农民甚至毫不犹豫地将微灌系统收起来,回到传统的灌溉方法。
(2)系统规划设计。通常规划设计是由制造厂家的代理商来进行。虽然要求对土壤和水质进行测试,但极少进行。对于小规模(1~2hm2)的微灌工程,通常靠经验进行设计,设计中注重降低造价,而对系统的水力性能不太重视。大的微灌工程,制造商一般直接利用计算机辅助系统进行设计。另一方面,由于对微灌系统的补贴不包括水泵,因此农民往往使用原来地面灌溉的水泵(大流量、低扬程),致使泵与系统不配套,微灌灌水均匀度低(甚至不足50%)。有些系统为了追求低造价,采用的毛管间距过大,无法满足作物的需水要求。
(3)政府补贴的管理。毫无疑问,政府补贴使得农民可以负担得起微灌系统的投资,刺激了微灌的快速发展,但是也带来一些负面影响。由于补贴要经过政府不同部门审批,因此农民获得补贴要花费很长时间。补贴还无限期地推迟,结果导致制造商故意扩大系统造价以弥补补贴不能按时到位的损失。政府补贴在财政年度的第四季度集中发放,由于匆忙,导致了一些系统建设不完善,影响了效益的发挥。将部分补贴改为贷款也许更有利于提高资金的使用效益。
(4)系统的运行与维护。大多数农民知道系统维护的重要性,因此一般都进行维护,但维护的间隔往往过长。虽然对微灌作物需水进行了大量研究,但尚未将这些成果传授给农民,致使灌水定额不合理。系统未安装压力表,或即使安装也很快就损坏了,农民无法判断系统是否工作正常。
技术培训与技术支持不足,政府部门成了发放补贴的管理机构,而没有专家对系统田间的运行情况进行监测;售后服务不足和对微灌设备的故意破坏等均制约着微灌的发展;偏远山区电压偏低、电压不稳等影响了水泵的连续运行;电费按水泵的功率收取,而不是按实际消耗的电力收取,也妨碍了水的高效利用。
马哈拉施特拉州微灌得以快速发展的经验与教训可简单地归结为:微灌应优先用于严重缺水地区的高价值经济作物;农民素质较高并有发展微灌的积极性;合理的系统设计是取得良好经济效益的基础;政府补贴非常必要,但需要完善管理;技术培训与支持以及良好的售后服务是持续发展的关键。这些经验对中国微灌发展具有一定的借鉴意义。
2.3.2.3 印度的旱地农业
印度虽然是多雨国家,但是旱农在整个农业生产中仍然占有重要地位。表现在:有水分胁迫问题的旱地占有相当大面积,季风每年从印度洋带来大量雨水,使印度1/3的耕地雨量充沛;但其他地区程度不同地受到水分胁迫,在1.438亿hm2的耕地中,旱地占73.5%;旱地农业产品占有相当大的比重,全印度谷物产量的45%来自旱地,油料和豆类占75%。印度旱农地区主要种植:玉米、黍类、棉花、小麦、大麦、豆类等。印度旱地农业面临的主要问题如下:
(1)水分胁迫。主要表现在西部降水量小;水分布不匀,大部分地区的降水分布在6~9月,适合于春播作物生长,但是不利于秋播作物生长;降水变率大,大部分地区降水量低于年均降水量20%的时候,就发生干旱,低于30%的时候,就使得粮食严重减产,而低于20%~30%的情况,每3~5年就发生1次,因而灾害频繁;季风雨时期不定,不利于作物生长。
(2)土壤胁迫。主要表现在土壤侵蚀严重;土壤肥力不高;盐化现象严重;土壤保水能力差。
为此,印度旱地农业采用的主要措施包括:
(1)保土蓄水。第一是蓄水耕作。在荒坡顶部的非耕地,开挖鱼鳞坑,植树种草,保持水土;在12%~15%的坡地,采用打坝,拦蓄洪水和径流;在坡度为5%~12%的山坡地带,筑等高垄沟或拦水埂;在坡度小于2%~5%的缓坡农田上,实行不同作物等高带状间作;在地势平坦的黑土地带,土壤黏重,雨季难以耕作,采用宽畦垄作法。第二是集水种植。利用蓄水池收集田间降水、利用天然集水区集水、利用田内集水等。第三是改土保水法。包括底层铺垫防止漏水的阻水层;施用改土物质,改良土壤的保水性能。第四是覆盖保墒。利用各种材料覆盖地表,以减少土壤水分的蒸发损失,增加土壤蓄水量。第五是除草节水。除草可以减少杂草对土壤水分和养分的消耗。
(2)充分利用贮水,发挥旱地增产潜力。选用抗旱作物,采用不同的栽培制度。包括实行间作套种、增加复种指数、改变常规栽培制度以适应异常气候、减少植株密度。
(3)采用农林耕作制度,全面保护和利用旱地资源。农林耕作制度就是把农业和林业结合起来,把林业纳入农业耕作系统。成条栽植的林木能够成为防风带,防止土壤风蚀,保持土壤肥力;林木与粮草间作能够充分利用降水。
2.3.3 农业用水政策与管理模式
2.3.3.1 科技政策
国家重视农业节水方面的科研工作,科研投入逐年增加,研究内容包括提高输水效率、减轻土壤盐碱化、作物需水规律等方面。
2.3.3.2 管理体制
印度的水管理体制比较落后,尚未实行按水量收费,一般按灌溉面积或电机功率收取水费。水的价格由政府制定,也由政府半年收取一次。灌区的管理与维护费用全部由政府负担。