1 在世界竞争需求条件下,确保农业用水供应 林格勒、罗斯格兰特

在世界竞争需求条件下，确保农业用水供应 林格勒、罗斯格兰特、蔡希明、克里纳 国际食物政策研究所，美国

1. 介绍1 食品生产，家庭用水、包括饮用水、烹饪用水、卫生用水、工业用水；旅游和文化的用途，以及支持地球生态系统来说，水都是至关重要的。然而，国家的发展、地区的发展以及世界很多地区出现的季节性缺水，给各国政府和国际发展和环境组织提出了非常严峻的挑战。由于开发新水源的成本日渐提高、灌溉区域中土壤的退化、地下水的枯竭、日渐增多的水污染和与水相关的生态系统的退化，以及常常在补贴和被扭曲的刺激之下（罗斯格兰特、蔡希明和克里纳，2002年）对已开发的水供应造成的浪费使用，都大大加强了水资源短缺带来的挑战。全球气候的改变对发展中国家的农民产生了更多的不利影响（参见IPCC 2001），这也进一步带来了挑战。。

本论文描述了农业灌溉的地位角色，分析了按照以往发展形势的情况下，全球和地区性农业水供应和食品生产水平对未来水需求的变化结果，以及介绍了在日趋激烈的水竞争的条件下保证农业水供应的潜在方法。

2. 农业灌溉的地位 全球淡水的主要应用就是农业灌溉。在20世纪90年代中期，全球大约有80%而发展中国家中有86%的淡水消费源于农业。对于扩大农业生产和提高农产品产量以供养日益增多的世界人口来讲，农业灌溉的发展起到了重要的作用，而且，通过对农作物产量和农作物多样性范围的更多控制，农业灌溉还有利于保持食品生产的水平和稳定价格。 在发展中国家中，灌溉发展，尤其是作为绿色革命技术中的一个重要组成部分，在实现食品安全方面具有至关重要的作用，从地区上说，增加了收入、改善了健康和营养，从国家层面讲，减小了产量与需求之间的差距。灌溉对于提高农业产量和增加农作物生产力的重要性，已经得到很好的说明，特别是对于亚洲（例如参见，麦勒、1985年，巴克等、2004年，罗斯格兰特、卡斯莱诺和佩雷斯、1997年，以及其它很多著作）。

有关灌溉对缓解贫困的影响的各种研究结果已经得以整合，但是，这些结果的差异则取决于分析规模、研究地区和选用的方法（巴塔莱和纳雷亚纳穆西、2003年）的不同。根据利普顿、利兹菲尔德和法雷斯（2002年）的研究，更多地关注灌溉投入的影响是非常重要的，从提高小型农场主的生产力和收入，到增加雇佣没有土地的劳工，以及通过降低食品价格达到城市贫困并尽可能减少农村向城市迁徙。而且，灌溉体系常常向农村提供多种

本论文由林格勒、罗斯格兰特、蔡希明和克莱恩共同撰写。Auswirkungen der zunehmenden Wasserverknappung auf die globale und regionale Nahrungsmittelproduktion. Zeitschrift für angewandte Umweltforschung (ZAU) (环境研究杂志). Jg. 15/16 (2003/2004), H. 3-5, pp. 604-619. 在本文中，将水和食品预测相结合的IMPACT-WATER模型，已经由IFPRI和IWMI共同研究出来。 用水用途的服务，包括农村的家庭水供应、农家果园、家畜饲养、渔业、娱乐活动和其它企业。这些灌溉用水尤其对妇女和社会边缘群体（如畜牧者或打渔者）则更为重要（巴克尔等、1999年）。

在确保食品安全和改善农村福利方面，虽然有很多灌溉成就令人印象深刻，但昔日的经验表明不适当的灌溉管理会造成不利的环境结果，包括过多的水资源消耗、淡水资源的污染、使过去富饶的农作物耕地涝渍和盐碱化。虽然灌溉会导致缺水、水污染和生态系统退化，但同时也能保护更大面积的森林和其它土地：在发展中国家里，38%受到灌溉的盛产谷物地区提供了59%的谷物产量。而在发达国家，灌溉的作用就小了一些，18%受到灌溉的谷物地区生产了23%的谷物（罗斯格兰特、 蔡以及克里纳，2002年）

除了在食品安全中起到的基本作用外，水对于饮用水和生活用水、作为工业生产所需的资源来说也是最重要的。水还是环保和生态系统服务所必需的。在健康尤其是儿童健康问题上，接触安全的饮用水以及卫生设施是异常重要的。在贫困国家，不安全的饮用水造成了很多的健康问题。每年大约有40亿人感染痢疾，导致220万人死亡，其中主要是5岁以下的儿童（世界卫生组织/联合国儿童基金会，2000年）。在地球上，有超过10亿的人口还无法获得能满足最起码的健康和收入所需的足够的安全用水。提供被污染的水、饮用不安全的食物和水也会影响人类健康和生育。

虽然家庭用水和工业用水要远远少于农业灌溉，但在这些方面水的消耗量增加得也很快。从全球看，1950至1995年间，生活用水和工业用水的抽取量增长了4倍，而农业灌溉用水只提高了1倍（柯斯格鲁夫和李斯伯曼，2000年）。 3. 按照以往发展情况看，农业用水的供应压力日益增加

结合模拟了30年内水的供应和需求以及食品的供应和需求的“水——食品预测IMPACT WATER”模型，按照以往的发展形势，向我们提供了一些有关农业用水资源竞争日趋激烈所产生影响的某些见解（欲知详情，参见罗斯格兰特、蔡希明以及克里纳，2002年著作）。目前的这种情况——正如其自身名称所暗指——如果很多驱动因素以往的趋势得以维持、目前的水投资策略、水价格和水管理都得以延续的话，它将反映出未来的水和食品之间自然的结果。

这种趋势的延续是指由于农业消费品比较萧条或是实际价格缓慢下降、灌溉发展只出现在有限的适当的地区、投资水平下降以及土地退化水平加剧等因素的影响，灌溉面积的增长很少。由于灌溉面积增加缓慢，食品的增加将基本上依靠产出量，可以农作物生产率增长同样持续缓慢。在过去的几十年当中，农业研究和农村基础设施建设上的公共投资增长缓慢，高生产率水平依旧是依靠针对小麦和水稻的绿色革命实现的，同样地，现在在很多地区肥料施用率处于很高的水平。所有这些因素造成未来的产量增长难以实现。在日趋增长的竞争情况下水供应将使得缺水成为耕地面积和生产率增长的主要限制因素。

到2025年，全球人口将增加到79亿，其中80%居住在发展中国家，58%居住在快速发展的城市（联合国1999年报告）。对应于人口增长和收入增加，全球对谷物的需求2025年将比1995年提高46%，而在发展中国家则要提高65%。据预计，对肉类制品的需求提高得更快，达到56%，而在发展中世界里，肉类的消费将不止翻一番（罗斯格兰特、蔡希明以及克里纳2002）。

未来谷物产量增长的一半将靠农业灌溉实现。而且，更丰富的食物种类意味着对其它含水更多的农作物例如甘蔗和园艺农作物的需求更大。但是，持续快速增长的生活用水和工业用水以及对人们对水的环保需求的认知度提高，加上新的水资源更高的开发成本和快速增加的水污染水平，这些因素都将对满足食品增长需要的水的供应产生威胁，增加对食品和水综合危机的忧虑，特别是在容易受到影响的发展中国家和地区。

2025年全球水的抽取量预计将比1995年提高22%，达到477.2万立方米。在发展中国家，这30年中将增长27%，达到350.7万立方米。在1995至2025年间，生活用水、工业用水和家畜养殖用水抽取量合计年耗将有明显地提高，增长62%或22.5万立方米，主要来自发展中国家。全球的灌溉用水量则只有4%的增加，到2025年达到149.2万立方米。 在20世纪90年代中，灌溉占据了全球水消费的近86%。预计到2025年这个份额将下降到76%，其主要原因是非灌溉需求的快速增长。发展中国家群体中，变化发生得更快一些（参见图1）

按照以往形势发展下去的附加结果如表1所示。其中发展中国家群体，人均水消费量预计将下降21%达到每年242立方米，而发达国家的人均水消费量预计有小幅上升。这种下降不是由净减少就是由水利用效率提高所致。在发展中国家，水消费量尤其是家用和工业用水明显增加，而人均灌溉用水则有所减少。平均看来，西亚和北非的缺水地区在1995年曾是人均水消费最高的，而非洲次撒哈拉沙漠地区消费水平则是最低的。对于世界食品安全尤为重要的是，中国和美国灌溉用水量预计的绝对下降——这两个国家连同印度是世界上最大的谷物生产国。灌溉用水量的预计减少，原因是非常重要的。美国的预计水消耗减少是因为灌溉用水效率的提高，而水资源匮乏却限制了中国未来的灌溉用水的发展。

水缺乏的一个众所周知的指标是淡水抽取量占总可再生水资源的比例（联合国、1997年）。图2呈现了这个指标在1995年的数值和2025年的预测值。需要特别注意的是西亚/北非地区的水资源短缺情况加剧。然而，这种合计的指标有时候会掩盖它所揭示的内容。例如中国的北部地区，属于世界最干旱的地区。为了缓解大都市如北京和天津以及其它城市对水的渴求，以及为了增强整个北部地区与水相关的生态系统服务，中国政府花费数十亿美元把水从相对丰富的南方调运到干旱的北部地区的南水北调工程。

从这张图中我们可以得出另一个重要的结论，非洲次撒哈拉沙漠地区仅仅使用了可用水资源中的一小部分。因此，该地区很低的人均水消费水平（表1中所示）并不是因为水资源的缺乏，而是缺少水利基础设施和对灌溉的投资以及缺少电力采购和需求。

农作物产量和食品生产的含义 水资源缺乏是造成农作物产量增长缓慢的重要因素。罗斯格兰特、蔡希明以及克里纳（2002）使用一个相对的农作物产量指数显示了水的缺乏，该指数是指模型计算出的农作物产量与潜在的非水分胁迫（stressed）的产量的比值。据预测，在发展中国家按照以往的形势发展情况，这个灌溉谷物的相对的农作物产量指数将由1995年的0.86下降到2021至2025年的0.75。也就是说，平均地讲，75%的潜在产量不会受到水资源紧张的压力。由于2025年水资源的紧张增长到0.68吨每公顷，这表明作物产量每年的损失是不可避免的，每年的谷物产量损失达到1.3亿吨，相当于中国20世纪90年代末的水稻的年产量。 与此同时，产量增加和更好的灌溉措施预计将提高发展中国家的谷物产量，由1995年每公顷平均3.3吨提高到2025年每公顷4.6吨，同时，雨水灌溉谷物的产量也将从平均每公顷1.5吨提高到每公顷2.1吨。在预测的时期中，雨水灌溉作物的产量占总谷物产量的份额预计维持同样的水平（参见表2）。

在发达国家群体中，雨水灌溉农业比灌溉农业通常更为重要，1995年其雨水灌溉谷物产量达到3.2吨每公顷，与发展中国家群体灌溉产量水平接近。在预测的时期内，在这些发达国家中，雨水灌溉农业占谷物总产量的份额预计会由77%缓慢下降到74%。

全球谷物贸易和进口的后果 发展中国家的食品生产将会增加，不过这种增长还不足以满足快速提升的和更加多样化的食品需求。按照以往的形势发展，发展中国家的谷物净进口将由1995年的1.07亿吨增加到2025 的2.45亿吨（参见图3）。在非洲次撒哈拉沙漠地区出现了称之为“热点”的食品贸易缺口，在该地区的谷物进口量预计到2025年将增加3倍达到3500万吨，同时在西亚/北非地区，谷物的进口量也将由1995年的3800万吨提高 到2025年的8300万吨。对于节水谷物进口的依赖使得缺水地区形成了经济和环境意识，但是这种依赖必须由增强的非农业增长支撑。非洲次撒哈拉沙漠地区本身根本不可能负担得起计划水平进口量所需的开销，必须借助国际金融援助或食品援助。对这些进口上金融援助的缺乏势必会进一步增加该地区的食品不安全性和对水资源的压力。