美国德克萨斯州高平原:灌溉与水
美国南方农民正在进行着“断奶”的行动,他们试图减少从奥加拉拉含水层的抽水灌溉,以保护这里的地下水,因为该地下水是美国工业、农业和现代生活重要的水源。
美国的德克萨斯州是全国最干旱的地方,人们还在这个地方种植棉花,只是因为这里还有水源,那就是人们每天从奥加拉含水层抽取的上百万加仑的水。
在科罗拉多州的圣路易斯河谷,农民们支付高昂的赋税,使用募集资金支付他们的灌溉生产,从而减少地下水的抽取。俄勒冈州东部的尤马蒂拉流域的水资源管理者努力实现节水目标,他们使用哥伦比亚河冬季多余水量,以保护逐渐减少的含水层。美国全国范围的盆地地下水位已显示出较大的跌幅,某些水井甚至深达地下152米。
早在20世纪60年代,德克萨斯州高原的农民就希望从密西西比河流域引水,以对奥加拉拉含水层进行补给,但至今也没有实施这样的项目。德克萨斯是美国最重要的棉花和小麦出产基地,该产区位于奥加拉拉含水层之上,自20世纪50年代以来,农民一直依靠抽采含水层的水来进行灌溉,含水层的水正逐渐减少。
德克萨斯州180万公顷的高原棉花全部依靠奥加拉拉水体进行灌溉,奥加拉拉含水层水量的减少并非特殊。近几十年来,全世界范围的科学家、农业专家、研究人员一直在断言全球的含水层水量都在减少,他们告诫人们水井里的水跟油一样,都是有限的资源。一方面是产粮基地,另一方面是地下水水量在减少,寻找问题的解决方案是紧迫的,德克萨斯州的水资源管理者正在测试新的抽水限制方案,旨在延长含水层的生命周期。
为了保持农场经济的繁荣,地下水在德克萨斯高原上的开采受到了限制。展望未来,很多农民将目光转向了农场上的风能资源开发,但是,新的经济增长方式受到环境、法律和文化上的障碍,要实现从灌溉农业到风能经济的过渡将是困难的。
世界上有许多农业热点地区,都在面临着和德克萨斯州一样的问题。例如美国加州中心谷地区、印度的恒河平原、中国北方平原和阿拉伯半岛等,这些都是世界上一些关键的粮食产区,都在以不可持续的速率抽采地下水。根据最近在美国杂志《自然》上的一篇研究报告,全球约有17亿人居住的地方地下水受到减少的威胁,大约占世界人口的四分之一。
“正如我们今天在德克萨斯州所看到的那样,这种情况将来在全球的其它地方也能够看到,”美国农业部(USDA)研究中心的植物生理学家詹姆斯·马汉说,“全球水危机是真实的,没有哪个地方可以偷偷摸摸地逃避它。”
限水措施
美国得克萨斯州高原棉花的种植面积约300万公顷,棉花的种植面积逐渐减少,现在降到1974年以来的新低,只有种植面积最多时的25%。根据该地区的降雨和含水层的补给情况,现在只有10%到20%的灌溉土地被认为是可持续的。
德克萨斯州节约用水委员会的董事长格伦··舒尔说:“我们并不想要更多的水。它不只是一个环境问题,它也是一个经济可持续发展问题,我们节省每英亩土地上的用水,等于节约我们的口袋里的钱。”
此外,含水层的深度变化也很大,在某些地方,地下水位下降的影响更为严重。农业用水占德克萨斯州高原地下水抽取量的96%。在含水层南端,二战以后人们对地下水的过度开采,一半的地下水已经用完。在接下来的几十年里,地下水将会越来越少,地下水位也会越来越低,抽水的成本越来越高,地下水灌溉农业将不会带来任何利润。
尽管高原上的农作物可以依靠雨来进行生长,但是在旱地高原,无灌溉农业是高风险、少利润的,因为这里的降雨量零星而稀少。在一般情况下,完全依靠大自然的雨水进行浇灌的农业,产量可能要减少一半以上。如果降雨不足,再加上高温,农民可能会颗粒无收。根据美国农业部的报告,2011年时创纪录的高温和缺水,导致了德克萨斯州棉花产量下挫了55%。
2005年,德克萨斯州立法机关要求全州的16个地下水管理区域和96个水行政区域进行协调,每个区域都必须提交一份新的用水计划,并且标明一个目标,那就在未来50年能够保留多少地下水,这个目标被称为“未来期望条件”
相关研究
美国农业部的植物生理学家詹姆斯·马汉和他的研究团队,正在研究水、热和农作物生长的关系。他们的实验室设在德克萨斯州鲁勃克基地(Lubbock)。马汉在他的试验田控制着每块棉花田所获得的水量,干枯的棉花田去年只得到25厘米(10英寸)的降水。马汉使用相当于干枯棉花田三倍的水量于旁边大小相同的棉花田,获得了丰收。除了测试温度和湿度如何影响棉花生长外,他还研究缺少棉花的质量问题。
“如果我有足够的水喝,我就可以在沙漠里四处游荡,”马汉说,“但问题是,没有足够的水来调节每个植物的内部温度。缺水意味着减产,而减产意味着收入的减少,因为种子和能源的成本在上升。”
美国前棉花种植者协会主席埃文斯,多年来一直在研读达尔文和有关土壤科学方面的书籍。近二十年来,他开始尝试不耕田播种,他所倡导的免耕技术能够保留土壤中的水分和有机物质。“现在我们正在使土壤变得更好。”他说。
(网友来稿:童国庆)
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