论文标题：Implications of agricultural success in the Yellow River Basin and its strategy for green development

期刊：Frontiers of Agricultural Science & Engineering

作者：Gang HE, Zhaohui WANG, Qichao ZHU, Jianbo SHEN, Fusuo ZHANG

发表时间：15 Mar 2024

DOI：10.15302/J-FASE-2024539

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中国农业绿色发展：洞察与进展

Agriculture Green Development in China: Insights and Advances

专 辑 文 章 介 绍

· 第九篇 ·

▎论文ID

Implications of agricultural success in the Yellow River Basin and its strategy for green development

黄河流域农业成功的启示及其绿色发展策略

发表年份：2024年

第一作者：何刚

通讯作者：何刚

邮箱：hegang029@nwafu.edu.cn

作者单位：西北农林科技大学资源环境学院

Cite this article :

Gang HE, Zhaohui WANG, Qichao ZHU, Jianbo SHEN, Fusuo ZHANG. Implications of agricultural success in the Yellow River Basin and its strategy for green development. Front. Agr. Sci. Eng., 2024, 11(1): 122–133 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2024539

· 文 章 摘 要 ·

黄河流域是我国重要的粮食生产基地和生态屏障，生态环境保护和水资源短缺是黄河流域的主要限制因素。在黄河流域上游地区，优化农业生产中化学品使用和种养结合是保护生态环境的关键。对于中上游的旱地农业，创新和发展集、蓄、保、用四方面的高效降水技术大幅提高了作物产量。中下游灌溉农业是我国粮食生产核心区，节水灌溉的大面积应用极大地提高了水资源利用效率；与1998年相比，在总取水量相近情况下，2018年谷物产量增加6220万吨、2018年潼关水文观测站年水土流失量减少5.84亿立方米，在生态环境保护和水资源高效利用方面取得巨大成功。中国政府提出，到2035年黄河流域生态保护和高质量发展取得重大战略成果，如此高的要求需全社会共同努力。

· 文 章 亮 点 ·

1. 生态脆弱和水资源短缺是黄河流域面临的主要挑战。

2. 高效用水技术的广泛应用大幅提高了水资源利用效率和作物产量。

3. 用水方式由粗放低效向节约集约转变及全流域统筹是流域农业绿色发展的关键。

· Graphical abstract ·

· 研 究 内 容 ·

▎研究背景

流域农业绿色发展一直是全球经济和社会的关键组成部分，生态环境保护和水资源短缺是制约流域农业发展的主要因素。黄河是中华民族的“母亲河”，是我国粮食生产基地和生态屏障，也是全球生态最脆弱、水资源最紧张的河流之一。黄河流域面临的主要挑战是上游生态脆弱、中游水资源短缺和水土流失严重、下游粮食生产代价大。本研究将黄河流域农业发展分为三个河段，分析了它们在农业发展过程的经验和教训，为全球以河流为主导的农业发展提供参考。

▎黄河流域上游的生态农业

黄河流域上游是我国生态安全的重要屏障，青海三江源地区是我国最重要的水源地。为减少农业生产污染、保护生态环境，青海出台了许多相关政策和激励措施。2018年，青海省政府制定化肥减量增效行动方案，实施四年后全省化肥总用量减少40%以上，杀虫剂在2018–2019年也减少22%。2021年，与农业农村部合作提出《共同打造青海绿色有机农畜产品输出地行动方案》，期望建成生态环保、特色鲜明、国内外知名的绿色有机农畜产品输出地。

青海也是畜牧业大省，尽管大量牲畜为农业生产提供了丰富的粪便资源，但牲畜粪便在农作物生长中施用量很低。长期以来，畜牧业生产一直是环境污染的主要来源，牲畜粪便还田率低是主要原因。种养结合是实现粮食绿色生产和环境保护的关键，然而在小农户管理的农田中施用有机肥，还需很大的努力。

▎黄河流域中上游的旱地农业

位于中上游的黄土高原是黄河流域的核心区域。面对水资源稀缺，旱地农业在粮食生产方面取得巨大成功，主要归因于高效用水技术的应用与发展。采用水窖等工程措施收集降水、并在关键生育期补灌，增加了作物用水量、优化了作物用水时期、大幅提高水分利用效率和作物产量。梯田、垄作、秸秆还田、等高种植和保护性耕作等措施可通过形成微集水区，改善土壤结构，增加降水渗透，减少径流来改善降水蓄积。采用地膜、作物秸秆和砾石等材料覆盖土壤表面是减少土壤水分蒸发、保护降水的关键。科学施肥、种植抗旱作物和品种是增加作物蒸腾、提高降水利用的关键措施。由此可见，提高水资源利用率的技术途径多样，因地制宜是提高流域农业用水效率的关键。

黄土高原是全球水土流失最严重的地区，产生了全球10%的泥沙量，近年来情况明显好转。植被恢复、淤地坝和梯田是减少水土流失的三个核心途径。在“退耕还林”政策支持下，黄土高原植被覆盖率从1999年的32%提高到2013年的60%，实现了由黄到绿的转变，植被覆盖率的提高大大减少了水土流失。淤地坝和梯田是减少泥沙排放量的主要工程措施，这里拦水坝数量增加到近1000座，在减少水土流失方面发挥重要作用。经过几代人不懈努力，昔日四野八荒、惟有黄色的黄土高原变成了“绿水青山”，这一伟大转变举世瞩目。

图1 旱地作物生产中有效利用降水的技术途径与主要措施

▎黄河流域中下游的灌溉农业

中下游的灌溉农业是黄河流域农业的重要组成部分，冬小麦–夏玉米轮作是中下游集约农业最重要的种植方式。由于降水量和小麦需水量不匹配，冬小麦成为灌溉用水的最大消耗者。在过去二十年，地下水过度使用导致地下水位持续下降，在未来10–30年干旱可能进一步加剧，严重的水资源短缺正威胁着粮食安全。

不合理灌溉导致水资源浪费和灌溉用水效率低，漫灌是农业生产中最常见用水方式，频繁的漫灌伴随着高的土壤蒸发量，发展和应用先进的灌溉技术是提高灌溉水利用效率的关键。例如，滴灌技术可通过优化气孔控制来改善蒸腾作用、可通过减少地面蒸发面积来减少土壤蒸发。近年来，微灌等节水灌溉技术应用越来越广泛，极大地提高了灌溉水分利用效率，促进了农业绿色生产。

· 展 望 ·

由于政策支持以及作物和土壤管理技术的发展与应用，黄河流域农业发展取得了令人瞩目的成就，为面临类似挑战的地区和国家树立了榜样。在未来，伴随人口增长、人均粮食需求增加和耕地面积减少，黄河流域农业发展在粮食增长、环境保护和经济发展等方面将面临更加严峻的挑战。2021年中共中央、国务院印发了《黄河流域生态保护和质量发展规划纲要》，为实现黄河流域生态保护和高质量发展勾勒了清晰的发展道路。我们相信，未来黄河流域农业生产的用水将更高效，生态环境效益也将更美好。

编辑 | 唐静月 李云舟

审稿 | 许建香

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