“贺兰山下果园成，塞北江南旧有名。”唐代诗人韦蟾笔下的鱼米之乡，就是贺兰。宁夏贺兰县地处银川平原腹地，拥有黄河自流灌溉之利，得天独厚的自然资源条件为渔业养殖和水稻种植的发展提供了良好基础，是全国商品粮生产基地和西北第一渔业大县。
作为黄河流域的农业发达地区，贺兰也因黄河而兴。今年10月通过的《中华人民共和国黄河保护法》指出要节约集约利用水资源，推动黄河流域高质量发展，提出“实施灌区农田退水循环利用，加强对农业污染源的监测预警”的要求。
2015年以来，为应对气候变化影响下的水资源短缺与水质污染的难题，贺兰县常信乡四十里店村尝试探索传统农业模式的转型，发展起以“光明渔村”和“稻渔空间”基地为代表的稻渔立体综合种养园区，建立起成熟的稻渔水循环系统，增强了黄河上游流域农业适应气候变化的能力、推动农业可持续发展。
贺兰县当地稻田画景观
气候变化背景下，宁夏农业水资源危机突显
中国气象局今年8月份发布《中国气候变化蓝皮书（2022）》指出，过去70年间，中国升温速率高于同期全球平均水平，是全球气候变化的敏感区。
在我国西北地区，气温升高的趋势则更为明显，1961年至2018年，西北地区年平均增温速率为0.30℃/10年，而全国为0.23℃/10年，全球为0.12℃/10年，西北地区的变化显然高于世界平均水平。温度升高加剧了蒸腾作用，同时，位于其东部的甘肃东部、宁夏、陕西年降水量还在减少，干旱风险进一步加剧。
即便是被称为“塞上江南”的宁夏，水资源短缺问题依旧突出。据宁夏回族自治区水利厅数据显示，宁夏多年平均降水约289毫米，不足全国平均水平的二分之一，人均水资源占有量为161立方米，仅为全国平均水平的十二分之一。缺水是制约经济社会发展的瓶颈，节水则被认为是解决宁夏水资源短缺问题的根本出路。
为此，宁夏制定了严格的黄河取水的水资源配额，坚持“节水优先”方针，深度节水控水，推动用水方式转变，以支撑黄河流域的生态保护。《宁夏回族自治区节水控水行动实施方案》明确要求，将全区2020年全年的取水总量控制在73.27亿立方米红线以内，并且这一数字还在逐年下降。
随着经济社会不断地发展，宁夏地区的工业用水、城市用水量持续增加，农业用水、工业用水和生活用水之间相互挤占，水资源供求矛盾愈加严重，农业发展过程中持续存在的水资源压力不减反增。
同时，引黄灌区渔业养殖和稻田种植退水导致农业面源水污染日趋严重，是宁夏农业发展不得不面临的另一危机。宁夏农林科学院农业资源与环境研究所刘汝亮副研究员表示，“南方地区农业用水主要依靠降雨，与之不同的是，宁夏地处西北干旱区，降雨量少，需要从黄河里引水灌溉，而农田退水则直接流入黄河，给黄河水质造成了较大的威胁。”
“十三五”以来，生态环境部、农业农村部大力实施《农业农村污染治理攻坚战行动计划》《打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》等系列攻坚行动，加大农业面源污染的防治力度，逐步建立农业面源污染防治的政策制度和技术体系，削减土壤和水环境农业面源污染负荷、促进土壤质量和水质改善。
农业既是用水大户，农业部门的节水与改善水质的潜力也是不容小觑的。水资源危机的刚性约束倒逼着宁夏转变现有农业模式、探索新的发展路径。
“稻渔共作”模式互促互惠，集约化利用水资源
2015年，位于贺兰县常信乡的光明渔村基地有了用水的忧患意识，主动联系宁夏农科院开展循环用水的研究。据刘汝亮介绍，研究团队结合贺兰县在西北地区渔业养殖规模大的优势，综合考虑降低用水负荷和面源污染等因素，经过稻渔生态立体种养模式探索，实现了水资源循环利用和面源污染治理，构建的“低碳高效池塘循环水养鱼”循环用水模式逐渐成熟。
图二：稻渔水循环系统全景图
“低碳高效池塘循环水养鱼”模式将池塘塘口划分出流水精养区、外塘净化区功能区，在实现高密度养殖的同时，有效地收集鱼类排泄物和残剩饲料，解决了水产养殖水体富营养化和污染问题。该模式的循环用水系统既实现了更大产值，也节约了养殖用水。
将养鱼的水处理后用来灌溉，稻田作为湿地可以处理水产养殖尾水，也就是被水产养殖过程中残饵和粪便污染的水体。“低碳高效池塘循环水养鱼”模式通过新型水循环技术，将池塘养殖系统与稻渔系统互相连通，有效解决水稻种植过度施肥、土壤板结、有机质含量降低和水产养殖业尾水不达标排放、优质水源短缺的行业难题。
图三：低碳高效池塘循环水养鱼平面布局示意图
上海海洋大学海洋生态与环境学院管卫兵博士曾在之前采访中表示，光明渔村通过稻渔综合种养殖模式，不仅水稻亩产能增加50多公斤，还能改良盐碱地。稻田再配合牛粪的施用，大量减少了化肥和农药，而且通过系统内循环水，稻田能节水30%，同时也减少了池塘养殖尾水的排放。
光明渔村基地通过农技渔技的结合，实现“一水多用、一田多收”的水资源集约化利用，有效缓解了水体污染问题。在距离光明渔村基地不远之处，还坐落着一家以提升水资源利用率为核心的稻渔综合种养模式园区——“稻渔空间”。
稻渔空间同样选择采用“稻渔生态立体种养”技术，园区水循环系统覆盖稻田面积600亩，将水稻和鱼、鸭、螃蟹等立体种养，利用流水槽养殖水体灌溉稻田，作为有机肥促进水稻生长发育。经过水稻种植系统充分吸收利用，净化后的水再回流到流水槽，为水产养殖提供优质水源，残剩的饲料排放到稻田中作为稻田鱼的饵料，实现养殖水体零排放。
图四：稻渔空间总平面图
由于稻渔之间互促互惠，大幅减少化肥和农药使用量，稻田的生态环境明显改善，进而提升稻米和水产品的品质和质量安全水平。同时，稻渔综合种养与乡村旅游等第三产业融合发展，吸引了各方游客前来观光，园区的经济效益也得到极大提升。
在初期规划时，“光明渔村”以缓解水产养殖水体富营养化和污染问题为主要目的；而“稻渔空间”则致力于提升水稻种植的水资源利用率。尽管两个基地的出发点不同，但殊途同归，都实现水资源的节约集约利用，推进了黄河流域的生态环境保护。
发展适应性农业，推动农业可持续发展
贺兰县的稻渔综合种养模式突破了原来的稻田养殖传统思维，弥补传统稻田养殖的低产不高效的缺点。另外，传统水产养殖模式转变为复合的水产生态养殖，复合生态水产养殖和传统的稻田养殖相结合，发展成为新的“稻渔共作”模式。
近年来，稻渔综合种养产业蓬勃发展，产业规模持续壮大，在促进产业升级、提升经济效益的同时，也提高了水资源的承载能力，增强着农业领域应对气候变化的韧性。中国工程院院士张建云曾在采访中认为，“气候变化将会使得我国原本不平衡的水资源供需矛盾更加尖锐。”
“极端天气引发的水资源变化表现出三点：第一，气候变化将会导致降水的时空分布、强度和总量变化，引发布局地区的强降雨、高温干旱以及强力台风问题，导致极端干旱、极端暴雨、洪水内涝、冰雹等灾情；第二，气候变化导致地表水蒸发加速，引发河道、湖泊等水体面积缩小、水质下降等问题；第三，气候变化影响地下水的补给与循环交替，还通过降雨化学组成变化影响地下水水质变化。”中国科学院地理科学与资源研究所副研究员王永生表示。
如此的“稻渔共作”模式在全国各地已经有了不同程度的尝试。比如在辽宁盘锦市、江苏省盱眙县、湖北潜江市、浙江青田县、广西三江县等地，都有着类似的产业基地，这些地区大部分属于水资源较为丰富的地区。但是全球变暖使得各地干旱和洪涝的风险升高，即使是在水资源丰富的南方地区，也依然存在着水资源短缺的潜在危机。对此，今年夏季我国南方多地极端干旱的现象已经有所警示。未来气候变化带来的水资源危机将会给农业生产带来较大挑战。
王永生表示，“气候变化引发的水资源时空变化增加了农业生产的脆弱性。面对气候变化带来的极端气候，可采取长短期综合措施加以应对，以提升农业生产系统的韧性。”因此，加强农业领域各方面适应气候变化的能力、发展适应气候变化的产业模式措施，对推动农业可持续发展具有重要意义。宁夏贺兰县“稻渔共作”模式的积极尝试，在节水降污和提高经济效益的同时，推动当地农业向更具气候适应能力的方向转型发展。同时为其他水资源紧张地区农业发展提供了生动参考。
