1、我國農業水資源的特點
我國農業水資源的特點與水資源的基本相同：（1）農業水資源空間分布不均，與耕地分布以及生產力布局不相匹配。從全國分配來看，總體上南方水多、北方水少，東部多、西部少，山區多、平原少。我國長江流域及其以南地區水資源量占全國的82%，而耕地僅占36%，人口占54%。黃淮海平原擁有中國20%的人口和可耕地，但糧食產量占總產量的25%，平均水量僅為全國平均水平的20%，高密度的人口和集約耕作使得地下水儲量以年均1m的速度遞減，并使得該地區的農業水資源短缺問題大大惡化[1]。（2）降水時間分布不均。我國水資源主要來源于大氣降水，受季風的影響，我國降水年內年際變化大，造成農業水資源年內年際分配極其不平衡。我國降水時間分配上呈現明顯的雨熱同期，基本上是夏秋多、冬春少。總體表現為降水量越少的地區，年內集中程度越高。分析我國近5年來全國耕地受旱面積逐月變化情況（圖1）可見3—6月份降水明顯減少，干旱尤為嚴重，形成典型的春旱夏澇，而且水資源量中大約有2/3左右是洪水徑流量，形成江河的汛期洪水和非汛期的枯水。受全球性氣候變化等影響，近年來我國部分地區降水發生變化，北方地區水資源明顯減少。近20年來，全國地表水資源量和水資源總量變化不大，但南方地區河川徑流量和水資源總量有所增加，而北方地區水資源量減少明顯。北方部分流域已從周期性的水資源短缺轉變成絕對性短缺。
2、我國農業水資源日益緊缺，危及糧食安全
2.1農業水資源供求矛盾日益嚴峻，農業用水很難得到保證
水資源不足是我國的基本國情。雖然水資源總量豐富，但人均占有量和單位面積耕地占有量小，大部分地區都存在著不同程度的水資源短缺問題。而隨著社會經濟的發展，人們對糧食的數量與質量需求提出了更高要求，這就要求更大的供水量來維持。農業水資源的供給能力主要取決于水資源總量的增長和其它競爭性用途(如工業和生活用水等)的增長狀況[2]。通過對我國1949—2007年不同部門水資源使用情況的統計整理可知（表1），從1949—2007年，我國農業、工業和生活供水總量逐步增加，從1949年的1031億立方米增長到2007年的5819億立方米，增加了5.6倍。而農業用水量自1993年之后所占比重開始下降，總量趨穩，工業和生活用水卻逐年增加。由表中可知，農業用水比重，1949年為97%，到2007年該比例下降到61.9%；與此同時，工業和生活用水比重分別由2.3%和0.6%上升到24.1%和12.2%。工業和生活用水基本引自農林或灌溉水源地，農業用水逐漸被工業和生活用水擠占。其根本原因是單位水資源在工業和生活部門所產生的效益遠遠高于在農業部門所產生的效益。因此，隨著我國社會工業化和人口城市化的不斷發展，只要有比較利益的存在，農業用水的份額還將會繼續下降，據估計，到2050年該份額將下降到54%[3]。由此可見，農業水資源的短缺不僅問題嚴重，而且供求矛盾也將日益突出，農業用水很難得到保證。
2.2農業水資源利用效率不高，浪費嚴重
我國農業水資源嚴重短缺，但同時又存在水資源利用效率低下和浪費嚴重的現象，水資源短缺與粗放低效利用的狀況并存，而水資源的粗放低效利用，又加劇了水資源短缺程度[4]。我國農業的灌溉目前仍是普遍沿用“土渠輸水、大水漫灌”的方式，灌溉過程中由于蒸發、滲漏等原因，水分損失很多，并且灌溉方式落后，灌溉水量一般都要超出農作物實際需水量的1/3甚至1倍以上，主要灌區的渠系利用系數只有0.4—0.6,也就是說約有一半的水被浪費。另外，水的利用效率比較低，我國每立方米水的糧食生產能力遠低于世界平均水平，目前生產單位糧食用水是發達國家的2到2.5倍。
2.3節水技術總體水平低
近幾年來，我國加快了農業節水灌溉技術的發展，逐漸總結和推廣了以下十種節水技術：渠道防滲技術，管道輸水技術，畦灌、溝灌技術，噴灌技術，微灌技術，水稻控制灌溉技術，集雨節灌技術，“坐水種”技術，抗旱保水技術和管理節水技術等。但是從整體上來看，我國的農業節水技術水平還處于比較低的層次。以節水灌溉為例，2008年全國節水灌溉面積占有效灌溉面積的41.8%，渠道防滲和管道輸水灌溉等方式仍占主導地位約占全部工程節水灌溉面積的42.8%，噴灌和滴灌等高效節水灌溉方式僅占有效灌溉面積的7%左右，與發達國家相比還存在很大差距，并且節水灌溉設備品種和質量也還不能滿足節水灌溉的發展需要。
2.4水土資源流失嚴重，灌溉工程老化，影響糧食的可持續生產
過度的開墾，肆無忌憚地對森林亂砍濫伐，造成了生態環境的嚴重破壞，水土流失嚴重。2006年全國水土保持工作會議上水利部提供的數據顯示：我國還有水土流失面積356萬平方公里，占國土總面積的1/3，每年流失的土壤總量達50多億噸，需要治理的水土流失面積有200多萬平方公里。水土的大量流失，引起地力減退，產量降低，造成泥沙淤積河流、水庫和渠道，加重了洪澇、旱災。2009年秋季以來的西南干旱災情依然持續，災難的背后值得人們去反思，究其原因，引發干旱的原因之一便是肆無忌憚地對當地森林過度砍伐而造成西南地區的石漠化。這次旱災嚴重影響了當地人民的正常生活和當地的經濟發展甚至威脅到當地的糧食安全。
我國大部分灌概設施建于20世紀50~60年代，這些灌溉設施建設標準低、缺乏維修，設施老化嚴重，工程功能不完善。特別是2008年汶川大地震之后，很多水利工程遭到嚴重破壞。據統計，灌溉區已有10%的工程喪失其功能，60%的工程設施受到不同程度的損壞。目前，我國有220個大型灌區老化失修，111座大型水庫不同程度地存在險情。以渠道工程老化為例，在被調查的373座渠道建筑物中，嚴重老化損壞的占70%，失效的占16%，報廢的占10%，完好的僅占4%[5]。如果不對這些老化的工程和設備進行改造和修繕，農業供水的可持續性就會受到嚴重威脅，灌溉設施老化進一步加劇了農業水資源的短缺狀況。
2.5水資源污染嚴重，威脅糧食的質量安全
統計顯示，2003年我國全國廢污水排放總量680億頓(2/3為工業廢水，1/3為生活污水)，比1980年增加兩倍多。約有1/3的工業廢水和2/3的生活污水未經處理排人水中，造成82%的河流不同程度地受到污染，其中嚴重污染的為1/4。農田大量使用化肥、農藥，也加劇了水環境的污染。2005年l月份的監測顯示，長江、黃河、淮河等七大江河水系劣v類水質占28.4%。水污染已出現由支流向主干延伸、由城市向農村蔓延、由地表水向地下水滲透、由陸地向海域發展的趨勢。此外，利用污水灌溉是我國農田污染的主要污染源。被污染的河流水用于灌溉，對土壤環境產生嚴重的不良影響，威脅著我國的糧食質量安全。
2.6降水量呈歷史下降趨勢
近幾年，我國降水量呈現不斷下降的趨勢。由表3可知，2000年降水量為60092億立方米，到2007年，降水量57763億立方米，減少量約為2329億立方米。我國大部分水資源主要來源于大氣降水，降水量的減少無疑使我國農業水資源緊缺情況更加嚴峻，對我國部分地區“靠天吃飯”的糧食生產模式收到嚴峻挑戰，甚至危及部分干旱地區的糧食安全。
2.7連續干旱加重農業水資源緊缺，造成糧食減產嚴重
由于水資源的短缺，我國荒漠化干旱十分嚴重，農業灌溉水危機隨著近幾年干旱的頻繁發生也變得日益尖銳。由于我國70%的糧食產自灌溉區，而農業用水中80%以上又用于耕地灌溉，連年干旱危害農作物生產，威脅著我國的糧食安全。分析1991年以來全國農作物因旱受災情況（圖2）以及因旱糧食損失情況（圖3）可知，自1991年到2008年18年來，我國平均因旱受災面積達25898.35千公頃，占全國耕地面積的21.3%，平均因旱糧食損失達289.4億公斤。就2009年9月以來我國西南地區遭遇的特大干旱，產糧大省四川的糧食年產量就比上年減少了161．5萬噸。我國政府日前發布的《氣候變化國家評估報告》指出，近100年來中國的平均氣溫上升了0.5至0.8攝氏度。如果不采取有效措施，到21世紀后半期，我國的小麥、水稻和玉米等農作物產量最多可能下降37％，糧食安全將受到嚴重影響。
2.8糧食增長對農業灌溉的需求
灌溉對糧食增長的作用可以歸結為：第一、改變農業生態條件，增加耕地面積，特別是那些除了灌溉就根本不能種植的干旱土地，比如在西北地區，沒有灌溉就沒有農業。第二、提高作物單產。分析1991—2007年我國有效灌溉面積和糧食單產的變化情況（圖4）可知，從全國來看，糧食單產隨著有效灌溉面積的增加而增長，糧食單產停滯不前的階段正好是有效灌溉面積停滯增長的階段。第三、灌溉能使干旱年份也能有較高的產量，對于降低農業生產的波動性具有重要作用。
我國現有有效灌溉面積58472千公頃，占全國耕地面積的48.0%。據專家預測，在2050年有效灌溉面積將達到我國耕地面積的上限60000~65000千公頃，其中包括10000千公頃的宜農荒地資源的開墾[6]。在采取各種措施提高糧食單產的條件下，使我國有效灌溉耕地的平均糧食單產達到每平方千米1500千克。要達到這一目標，到2050年，平均每十年必須增加約200萬平方千米的有效灌溉面積，用水量將從現在的3400億立方米（2007年）增長到6650億立方米，可見我國農業水資源十分緊迫，嚴重影響我國的糧食安全。
3、可持續利用水資源，確保我國糧食安全的戰略選擇
隨著我國人口的不斷增加，農業、工業和城市生活用水與日俱增，工業、生活用水將擠占農業用水，農業用水危及更加嚴峻，進而必將影響到我國的糧食安全問題，對此，我們必須有清醒的認識，采用果斷有力的措施，確保我國糧食安全，社會穩定。
3.1借鑒世界先進的水資源管理模式，加強水資源統一管理
美國是較早走上依法管水的國家之一，早在1776年就對水資源管理政策開始實施改革，逐漸完善水資源管理體制，主要有八個特點：①重視生態環境用水；②強調改進流域生態系統的整體功能；③由重治理轉化為重預防；④強調政府、企業和公眾在水資源管理上的協作；⑤重視水資源數據和情報的利用和分享；⑥重視水資源的教育；⑦強調流域范圍內水、空氣和生態資源的綜合管理；⑧充分體現水的商品價值。法國是非常重視水資源管理的一個國家，不但早在1964年就頒布了水法，而且建立起了高效率的水資源管理體系，這個體系被譽為是世界上最好的水資源管理體系之一，其具有以下四大特點：①成立流域委員會和水務局；②顯明的財政導向原則，即所謂“用水者付費及污染者付費”原則；③一種新的個人與集體共同管理水以及衛生設施的伙伴關系；④稅的“公共一致性”使資源的配置更趨于公平合理。此外，澳大利亞、墨西哥和日本等也相繼對各自的水資源管理體制進行改革，探索出了適合國情的水資源政策。
縱觀各國水資源管理體制改革的經驗，至少有以下幾點給我們以啟示，值得借鑒：①面對市場，改革現行的行政管理體制，實施“事企”剝離；②拉動經濟杠桿，建立節水灌溉經濟激勵機制；③建立用戶參與管理決策的民主管理機制；④建立科學的水價體系，逐步使水價包含所有成本，做到成本回收；⑤制定相關法律，促進節水農業發展和水管理機制的轉變。⑥運用現代衛星遙感技術，如地理信息系統等，實現水資源管理手段的現代化，提高工作效益和管理水平。
3.2實施農業高效用水技術，大力推廣農業節水技術
隨著水資源可持續利用意識的發展，世界各國都把農業節水技術提上日程，并取得一些成就。比如美國在20世紀90年代間微灌面積增加了73%，達105萬平凡千米，占世微灌面積的29.7%，灌溉方式上由地表微灌向地下滴灌發展[7]。但是，由前邊的分析可以看出，目前從整體上來看，我國的農業節水技術水平還處于比較低的層次。通過對國內外節水灌溉技術比較分析我國與發達國家的節水灌溉技術，可以得到一些啟發：發展我國的節水灌溉技術需要從我國國情出發，重視改進地面灌溉技術；因地制宜推廣噴、微灌技術；需要著眼于世界節水灌溉技術發展的趨勢，研究開發自動化、現代化的節水灌溉系統，推動我國傳統農業向高效優質農業的轉化[8]。以色列創造了節水農業的奇跡，其杰出表現告訴我們：豐富的水資源有利于農業生產的發展，有限的水資源會成為農業生產的制約，但隨著科技投入的增加和農業高效用水技術的改進，這種約束可以被打破。
受經濟實力的制約，在相當長的時間里我國仍將以地面灌水為主要灌溉方式，所以，地面節水灌溉技術是目前推廣先進節水技術的重點，其主要方法有：①加大田間流速以減少滲流；②實行輸配水的管道化以減少用土渠輸配水的沿程損失；③對現有渠道進行防滲改造以減少滲漏損失；④發展間歇灌溉，以增加灌水流速，減少深層滲漏損失。
此外，通過非糧食農業生產節水建設帶動整個農業節水的措施也是十分必要的。在對單位耕地面積用水量與各種糧食作物種植比重的相關性分析中發現，二者顯著負相關，農業用水量的增長更多地來自非糧食作物種植需水的擴張，而不是糧食作物本身。通過對非糧食生產節水工程的投資來帶動整個農業生產節水從而促進糧食生產能力的提高，可能是一個比較效益更高、更有效的途徑[9]。
3.3積極進行污水回收處理發展灌溉
企業廢污水排放量大和再利用效率低下也是造成我國水資源不足的重要原因之一。由表1可知，到2007年我國工業用水量占全國供水量的24.1%，僅次于農業用水量，居第二位，約為生活用水量的兩倍。進入21世紀，隨著我國工業和鄉鎮企業的迅猛發展，污水排放量將會大大增加，這些污廢水，經過一定的處理用來作為農田灌溉水源，不僅提供了一個污廢水凈化的途徑，而且可以增加農業用水來源，緩解農業用水被工業、生活用水擠占的狀況。因此積極慎重地發展污水灌溉也是解決工農業用水矛盾的戰略。
隨著水資源供需矛盾的日趨尖銳，污水灌溉越來越受到人們的重視，污水灌溉面積將會迅速擴大。但是使用污水灌溉必須做好污灌前的預處理工作，嚴格控制污灌水質標準，否則不但污染農田生態環境，破壞農田生態系統的結構，導致其功能的下降，而且會給人類的身體健康造成危害。目前，國內外已研究出許多成功的污水處理方法，有物理法、化學法、生物法，還有綜合方法，對污灌實行科學管理包括：選擇合適的作物種類，測定土壤pH值、質地、有機質含量、土壤的污染物環境容量；制定科學的灌溉制度；選擇合適的灌水方式，加強污灌的試驗研究和跟蹤監測；大力開展環保宣傳,提高全民環保意識。只有這樣才能使污灌發揮最大的作用，同時避免環境污染。
3.4適當開展區域水資源調度
我國水資源時空分布及其不均勻，開展區域水資源調度工程可以改變我國水資源空間分布不平衡的狀況。我國已建成的跨流域調水工程，北方主要有：引大濟秦、引黃濟晉、引碧濟大連、引黃濟青、引黃濟冀、引灤入津等工程。南方主要有：云南的引洱濟賓、四川的都江堰引水、廣西的靈渠、廣東的引東江濟香港等。這些跨流域調水工程對缺水地區的社會經濟發展發揮了巨大作用。此外，目前的現實社會當中，解決水源的時空分布不均的矛盾的另外一個主要途徑是依靠建設具有蓄水能力的大型龍頭水庫的水電站蓄水來解決。
以色列在發展灌溉方面采用的措施之一便是興建北水南調國家輸水工程，解決南方資源性缺水問題。借鑒于此，針對我國北方水資源匱乏、南方水資源豐富，南北相差懸殊的狀況，實施南水北調工程是解決華北及西北部分地區水危機問題的主要途徑。
3.5面向國內國際市場，開展虛擬水資源貿易
虛擬水是指在生產的產品和服務中所需要的水資源數量，被稱為凝結在產品和服務中的虛擬水量[10]。生產1噸糧食需要消耗1000噸水，那么進口1噸糧食就相當于進口了1000噸水。進口糧食已經成為進口水資源的最有效途徑，目前各國都利用糧食來平衡其水資源。因此，從某種意義上說，未來的糧食貿易就成了水資源貿易。根據我國國情，立足于糧食基本自給的同時，應該實施虛擬水戰略，通過進口我國比較劣勢的農產品（水資源密集型產品），出口比較優勢的農產品（勞動密集型產品）。如適當進口小麥和大豆等糧食，出口肉類、蔬果和棉花等。充分發揮我國勞動密集型農產品的國際競爭力，在追求經濟效益最大化的同時，實現虛擬水凈進口，以保障我國水資源安全。此外，加強我國國內各地區的虛擬水貿易也是十分必要，如減少華北地區冬小麥播種面積，緩解華北地區水資源壓力，保障我國的水資源和糧食安全及可持續發展。
