河南省高效節(jié)水灌溉發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素分析及預(yù)測(cè)研究

畢慶生，裴貝貝，吳用

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450002)

中國(guó)是世界上水資源相對(duì)缺乏的國(guó)家之一，人均淡水量不足世界人均淡水量的25%，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，水資源的瓶頸制約作用越來越突出。農(nóng)業(yè)是用水大戶，中國(guó)用于灌溉的水資源占全國(guó)總用水量比例巨大。大力發(fā)展節(jié)水灌溉、提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[1]。中國(guó)高度重視農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉事業(yè)，尤其是近10年來，在節(jié)水灌溉方面出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)政策，同時(shí)對(duì)節(jié)水灌溉設(shè)施建設(shè)等方面的經(jīng)費(fèi)投入在不斷增長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的研究也有了較大進(jìn)展，成果豐碩。石晨陽等[2]采用專家訪談法及大數(shù)定理法對(duì)不同生態(tài)類型區(qū)不同作物經(jīng)濟(jì)灌溉下的用水量與節(jié)水量進(jìn)行預(yù)測(cè)；尹劍等[3]研究了典型灌區(qū)主要作物的不同節(jié)水方案在不同水文頻率年下的農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力；王迪等[4]采用融合Markov鏈的GM(1,1)模型對(duì)大型灌區(qū)農(nóng)田有效灌溉面積進(jìn)行了預(yù)測(cè)；虎海燕[5]提出了灌區(qū)在農(nóng)業(yè)用水過程中通過用水指標(biāo)控制和灌溉定額管理能夠挖掘灌區(qū)節(jié)水潛力。然而，由于節(jié)水灌溉發(fā)展受到資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)和政策等多方面的影響，對(duì)高效節(jié)水灌溉驅(qū)動(dòng)和制約因素的研究，以及對(duì)節(jié)水灌溉發(fā)展的預(yù)測(cè)十分困難。目前，節(jié)水灌溉相關(guān)研究主要集中在節(jié)水潛力分析和具體節(jié)水技術(shù)方法方面。薛媛等[6]通過選定4個(gè)準(zhǔn)則層指標(biāo)和19個(gè)目標(biāo)層指標(biāo),以疏勒河流域高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目為例,系統(tǒng)分析了各類指標(biāo)的耦合影響,評(píng)價(jià)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目綜合效果。趙令等[7]將農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力估算理論運(yùn)用到中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū),在現(xiàn)有的節(jié)水灌溉工程措施基礎(chǔ)上對(duì)糧食主產(chǎn)區(qū)內(nèi)各省份的農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力進(jìn)行估算分析。王應(yīng)武等[8]將農(nóng)業(yè)灌區(qū)毛節(jié)水量與凈節(jié)水量的區(qū)分與計(jì)算，發(fā)現(xiàn)節(jié)水措施實(shí)施后灌區(qū)毛節(jié)水量增加所帶來的節(jié)水潛力顯著,但是立足于凈節(jié)水量角度的節(jié)水潛力提升不明顯。余雙喜[9]探討了節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的關(guān)系以及節(jié)水灌溉技術(shù)。徐文靜等[10]分析了節(jié)水灌溉中主要農(nóng)田水利工程技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),探討了未來灌溉技術(shù)與相關(guān)裝備的發(fā)展趨勢(shì)。左黎明等[11]將基于安全協(xié)議的智能系統(tǒng)應(yīng)用在節(jié)水灌溉中。然而除此之外，對(duì)噴灌、微灌和低壓管灌等為主要方式的農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉驅(qū)動(dòng)和制約因素的研究及節(jié)水灌溉發(fā)展的預(yù)測(cè)研究還不夠，尤其是綜合性、定量化研究成果還不多見[12]?！掇r(nóng)田水利條例》規(guī)定，編制農(nóng)田水利規(guī)劃應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、水土資源供需平衡、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求、灌溉排水發(fā)展需求和環(huán)境保護(hù)等因素。因此，為了提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉相關(guān)政策和規(guī)劃的針對(duì)性與科學(xué)性，有必要對(duì)節(jié)水灌溉驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析研究，并對(duì)高效節(jié)水灌溉面積發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)。

影響高效節(jié)水灌溉發(fā)展的因素分為2大類。其中一類是直接因素，如政策因素、財(cái)政投入因素等，這類因素可導(dǎo)致高效節(jié)水灌溉面積的直接增加，尤其是財(cái)政投入與高效節(jié)水灌溉面積之間具有等價(jià)性，即財(cái)政投入越大，相應(yīng)的高效節(jié)水灌溉面積的擴(kuò)大就越快。另一類是潛在因素，如水資源短缺、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科研投入水平以及農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力減少、糧食安全和農(nóng)民增收等，這類因素在高效節(jié)水灌溉發(fā)展中發(fā)揮著潛在的推動(dòng)作用，推動(dòng)高效節(jié)水灌溉相關(guān)政策的出臺(tái)、財(cái)政資金投入的增加等，進(jìn)而推動(dòng)了高效節(jié)水灌溉的發(fā)展。節(jié)水灌溉面積是衡量農(nóng)業(yè)節(jié)水水平的重要指標(biāo)，節(jié)水灌溉面積預(yù)測(cè)是進(jìn)行農(nóng)業(yè)用水預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行節(jié)水灌溉發(fā)展規(guī)劃、制定政策措施的基礎(chǔ)。本研究主要分析潛在因素對(duì)高效節(jié)水灌溉面積增加的驅(qū)動(dòng)作用。雖然這些潛在因素之間相互耦合，互為因果，作用機(jī)制十分復(fù)雜，很難通過一般相關(guān)分析方法來確定因素之間的相互關(guān)系，但是節(jié)水灌溉面積的變化是各種因素綜合作用的持續(xù)的過程，其變化規(guī)律蘊(yùn)含并表現(xiàn)在數(shù)據(jù)變化之中，因此可以視為非線性的時(shí)間序列[13]。灰色系統(tǒng)理論是研究小樣本、貧信息以及包含不確定性因素系統(tǒng)的有效工具[14]?；疑到y(tǒng)理論把相關(guān)因素綜合在一起視為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，通過系統(tǒng)行為特征值序列曲線之間幾何形狀的相似程度來判斷相互之間聯(lián)系緊密程度。GM(1,1)預(yù)測(cè)模型是灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)常用模型之一，模型以系統(tǒng)行為特征值序列為研究對(duì)象，對(duì)樣本分布規(guī)律無特殊要求，十分適合對(duì)高效節(jié)水灌溉發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素分析及預(yù)測(cè)研究。

河南省近年來平均水資源總量約為4.04×1010m3，人均水資源占有量約為中國(guó)人均水資源占有量的20%，加之地表水資源受地形地貌、流域等影響，地區(qū)分布極為不均，水土資源及人口分布組合極不平衡，水資源的供需矛盾突出，是中國(guó)嚴(yán)重缺水的省份之一。河南省也是中國(guó)農(nóng)業(yè)大省和灌溉面積大省，是國(guó)家糧食生產(chǎn)核心區(qū)，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉具有重要意義。本研究以河南省為例，以2007—2018年節(jié)水灌溉面積數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論，對(duì)河南省噴灌、微灌和低壓管灌等高效節(jié)水灌溉發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析，通過節(jié)水灌溉面積序列來建立預(yù)測(cè)模型，計(jì)算高效節(jié)水灌溉面積與相關(guān)因素的綜合灰色關(guān)聯(lián)度，從而對(duì)其關(guān)聯(lián)因素進(jìn)行分析研究，并通過構(gòu)建GM(1,1)模型對(duì)未來年份的節(jié)水灌溉面積進(jìn)行預(yù)測(cè)，以期為相關(guān)部門制定發(fā)展規(guī)劃和配套措施提供理論支持。

1 方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 關(guān)聯(lián)度計(jì)算

關(guān)聯(lián)度包括灰色關(guān)聯(lián)度和廣義灰色關(guān)聯(lián)度，其中廣義灰色關(guān)聯(lián)度又分為絕對(duì)關(guān)聯(lián)度、相對(duì)關(guān)聯(lián)度和綜合關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度越大，序列之間的關(guān)系越密切，反之亦然。本研究使用的是廣義灰色關(guān)聯(lián)度，計(jì)算方法如下。

1.1.1 灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度ε0i計(jì)算 利用均值算子對(duì)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，生成均值像數(shù)據(jù)序列Xi，計(jì)算始點(diǎn)零化像和|Si|：

(1)

(2)

(3)

最后計(jì)算系統(tǒng)行為序列X0與某個(gè)因素序列Xi(i≠0)的灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度ε0i：

(4)

1.1.2 灰色相對(duì)關(guān)聯(lián)度γ0i計(jì)算 首先計(jì)算均值像數(shù)據(jù)序列Xi初值像，即

(5)

然后按照絕對(duì)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法計(jì)算初值像X′i的絕對(duì)關(guān)聯(lián)度，即為序列Xi的灰色相對(duì)關(guān)聯(lián)度γ0i。計(jì)算方法見1.1.1。

1.1.3 灰色綜合關(guān)聯(lián)度ρ0i計(jì)算 灰色綜合關(guān)聯(lián)度ρ0i是由灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度ε0i和相對(duì)關(guān)聯(lián)度γ0i構(gòu)造而成，其構(gòu)造式為：

ρ0i=θε0i+(1-θ)γ0i；(i=1，2，…，m)

(6)

式中：θ∈[0,1]，取θ=0.5。

1.2 GM(1,1)模型的建立

設(shè)所研究系統(tǒng)的特征值序列為：X(0)={x(0)(1)，x(0)(2)，x(0)(3)，…，x(0)(n)}，對(duì)該序列進(jìn)行定性分析和準(zhǔn)光滑性檢驗(yàn)，根據(jù)分析和檢驗(yàn)結(jié)果確定是否直接用于建模，或確定適當(dāng)?shù)乃阕?，?duì)算子作用后的序列建模[15]。在檢驗(yàn)符合條件后，對(duì)其做累加操作生成一階累加(1-AGO)序列X(1)：

X(1)={x(1)(k)；k=1,2,…,n}

(7)

對(duì)X(1)做準(zhǔn)指數(shù)檢驗(yàn)，在其符合準(zhǔn)指數(shù)檢驗(yàn)條件后，計(jì)算X(1)的緊臨均值生成序列Z(1)：

Z(1)={z(1)(k)；k=2,3,…,n}

(8)

式中：z(1)(k)=0.5x(1)(k)+0.5x(1)(k-1)；(k=2,3,…,n)。

對(duì)灰色微分方程：

x(0)(t)+ax(1)(t)=b

(9)

式中：a為發(fā)展系數(shù)，b為灰色作用量。

按照最小二乘法原理，構(gòu)建矩陣B和Y：

(10)

求出估計(jì)參數(shù)a，b，即：

(11)

得到時(shí)間響應(yīng)序列為：

(12)

計(jì)算x(1)的模擬值，并累減生成得到原始數(shù)據(jù)序列x(0)的模擬值，即

(13)

對(duì)模型進(jìn)行精度檢驗(yàn)。通過相對(duì)誤差、模擬誤差、關(guān)聯(lián)度、均方差比值和小誤差概率[15]對(duì)殘差進(jìn)行考察，判斷模型是否合格，確定其精度水平。

1.3 數(shù)據(jù)來源

本研究資料來源于2007—2018年《河南水利統(tǒng)計(jì)年鑒》《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)水利統(tǒng)計(jì)年鑒》，以及河南水利網(wǎng)(http://slt.henan.gov.cn/bmzl/szygl/szygb/)等資料的整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 河南省高效節(jié)水灌溉發(fā)展特點(diǎn)分析

由表1可知，2007—2018年河南省灌溉總面積由5 039.56×103hm2增加到5 408.31×103hm2，增加了7.32%，而同期低壓管灌、噴灌和微灌形式的高效節(jié)水灌溉面積由714.24×103hm2增加到1 449.0×103hm2，增加了102.94%，年平均增長(zhǎng)速度為8.57%；從節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢(shì)來看，高效節(jié)水灌溉面積增長(zhǎng)雖有波動(dòng)，但總體上呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，高效節(jié)水灌溉面積占灌溉總面積的比例由2007年的14.17%提高到2018年的26.79%。在其他行業(yè)不斷擠占農(nóng)業(yè)水資源的情況下，高效節(jié)水灌溉在提高水資源利用率、保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和糧食產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

從節(jié)水灌溉技術(shù)方式來看，2018年高效節(jié)水灌溉中單位面積投入小、技術(shù)含量較低的低壓管灌占比高達(dá)84.64%，而單位面積資金投入大、技術(shù)含量高、灌水效率高、質(zhì)量好的噴灌和微灌占比不到16%，其中噴灌占比為12.33%，微灌占比3.03%。總體來看，高效節(jié)水灌溉面積占比偏低。

表1 河南省2007—2018年高效節(jié)水灌溉面積與灌溉總面積

2.2 河南省高效節(jié)水灌溉發(fā)展驅(qū)動(dòng)因素分析

2.2.1 驅(qū)動(dòng)因素選取 高效節(jié)水灌溉發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素很多，既包括水資源不足而引發(fā)的節(jié)水需求，以及城市化進(jìn)程中農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移帶來的提高勞動(dòng)效率的需求，也包括節(jié)水灌溉發(fā)展所帶來的農(nóng)副產(chǎn)品增加、農(nóng)民增收等方面的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)，以及技術(shù)進(jìn)步帶來的技術(shù)驅(qū)動(dòng)等。第一，選用平均單位有效灌溉面積用水量降低來表示高效節(jié)水灌溉的節(jié)水效果。高效節(jié)水灌溉的發(fā)展提高了灌溉水利用率，降低灌溉用水量，但隨著有效灌溉面積的增加和灌溉保證率的提高，對(duì)灌溉用水量的減少產(chǎn)生抵消作用，直接用灌溉用水總量難以顯示高效節(jié)水灌溉節(jié)約水資源的情況。第二，選用河南省人均GDP來考察河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)高效節(jié)水灌溉發(fā)展的驅(qū)動(dòng)作用。人均GDP是了解和把握地區(qū)宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況的最有效工具。第三，選用河南省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例來分析農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移對(duì)高效節(jié)水灌溉的驅(qū)動(dòng)作用。高效節(jié)水灌溉可以提高勞動(dòng)效率，節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間，符合當(dāng)前農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工之后，農(nóng)村勞動(dòng)力減少對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)效率的需求。第四，選用同時(shí)期河南省總研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入來考察科技研發(fā)投入水平對(duì)高效節(jié)水灌溉的驅(qū)動(dòng)作用。高效節(jié)水灌溉技術(shù)含量高，除涉及農(nóng)業(yè)和灌溉技術(shù)外，還涉及相關(guān)工業(yè)和制造業(yè)技術(shù)，是技術(shù)進(jìn)步的綜合結(jié)果。第五，選用有效灌溉面積、糧食總產(chǎn)量等因素考察農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善和農(nóng)副產(chǎn)品增加對(duì)高效節(jié)水灌溉的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)作用。隨著社會(huì)生活水平的提高，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的要求也越來越高，這種要求最終體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展上，既包括農(nóng)產(chǎn)品的增加，也包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改善和生產(chǎn)能力的提升。第六，高效節(jié)水灌溉可極大地提高灌溉質(zhì)量，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)，從而促進(jìn)農(nóng)村居民家庭人均收入的增加、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的增加。

根據(jù)以上分析，最終確定河南省平均單位有效灌溉面積用水量(X1)、人均GDP(X2)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例(X3)、總研發(fā)經(jīng)費(fèi)(X4)、有效灌溉面積(X5)、糧食總產(chǎn)量(X6)、農(nóng)村居民家庭人均收入(X7)和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(X8)共8個(gè)因素，分析各個(gè)因素與高效節(jié)水灌溉面積的關(guān)聯(lián)度。將河南省平均單位有效灌溉面積的用水量(X1)、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員比例(X3)2個(gè)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行倒數(shù)處理，使其與高效節(jié)水灌溉面積呈正相關(guān)關(guān)系，然后對(duì)所有數(shù)據(jù)序列按式(1)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果見表2。

表2 河南省2007—2018年高效節(jié)水灌溉面積及8個(gè)驅(qū)動(dòng)因素 Table 2 The high-efficient water-saving irrigated area in Henan province from 2007 to 2018 and eight driving factors

2.2.2 關(guān)聯(lián)度計(jì)算與分析 按照灰色關(guān)聯(lián)理論，分別計(jì)算得到高效節(jié)水灌溉面積與8個(gè)驅(qū)動(dòng)因素之間的灰色絕對(duì)關(guān)聯(lián)度、相對(duì)關(guān)聯(lián)度和綜合關(guān)聯(lián)度，計(jì)算結(jié)果見表3，其中取θ=0.5，即ρ=0.5ε+0.5γ。8個(gè)驅(qū)動(dòng)因素與高效節(jié)水灌溉面積有較強(qiáng)的綜合關(guān)聯(lián)度，不低于0.557，這表明高效節(jié)水灌溉發(fā)展是各種因素綜合作用的結(jié)果。按綜合關(guān)聯(lián)度大小排序?yàn)棣褁3>ρx8>ρx2>ρx7>ρx6>ρx4>ρx5>ρx1。其中，高效節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例的綜合關(guān)聯(lián)度最大為0.848。高效節(jié)水灌溉面積與平均單位有效灌溉面積用水量的綜合關(guān)聯(lián)度最小為0.557。

表3 高效節(jié)水灌溉驅(qū)動(dòng)因素及其關(guān)聯(lián)度Table 3 The driving factors of high-efficient water-saving irrigation and their correlation degree

2.3 河南省高效節(jié)水灌溉面積預(yù)測(cè)

高效節(jié)水灌溉面積的發(fā)展是各種因素綜合作用的結(jié)果。近10年來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷深化，水資源短缺日益制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，同時(shí)根據(jù)保障糧食安全、保護(hù)資源與環(huán)境等需要，中國(guó)出臺(tái)了一系列促進(jìn)高效節(jié)水的相關(guān)政策，高效節(jié)水灌溉面積呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；此外，到2018年河南省高效節(jié)水灌溉面積在灌溉總面積中的占比僅為26.79%，發(fā)展空間較大，可以不考慮全省灌溉總面積對(duì)高效節(jié)水灌溉面積的限制性影響，采用GM(1,1)模型建模預(yù)測(cè)。

選用2007—2016年的高效節(jié)水灌溉面積數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并用2017、2018年數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)計(jì)算GM(1,1)模型的發(fā)展系數(shù)a=-0.084 989 6，灰色作用量b=538.692 701 1，據(jù)此所建GM(1,1)模型為：

(14)

以2007年數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于上述模型，對(duì)河南省2008—2016年高效節(jié)水灌溉面積進(jìn)行模擬，計(jì)算結(jié)果見表4。對(duì)2017、2018年進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算值分別為1 344.29×103和1 463.57×103hm2，相對(duì)誤差分別為1.33%和1.00%，誤差較小。

對(duì)預(yù)測(cè)模型作殘差檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)、均方差比值及小誤差概率檢驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果見表5。參考檢驗(yàn)精度標(biāo)準(zhǔn)[15]，預(yù)測(cè)模型各項(xiàng)檢驗(yàn)值符合二級(jí)精度模型檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，且α=-0.084 989 6<0.3，可用于中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。運(yùn)用所建模型對(duì)2020、2025和2030年河南省高效節(jié)水灌溉面積進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果分別為1 734.7×103、2 653.25×103和4 058.17×103hm2。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，2020—2030年，河南省高效節(jié)水灌溉面積仍將處于快速增長(zhǎng)時(shí)期，年均增速將達(dá)到12.18%。

表4 河南省2008—2016年高效節(jié)水灌溉面積模擬結(jié)果

表5 模型精度檢驗(yàn)值Table 5 Model accuracy test value

3 結(jié)論與建議

本研究結(jié)果表明，高效節(jié)水灌溉面積與8個(gè)驅(qū)動(dòng)因素都具有較高的關(guān)聯(lián)度，表明高效節(jié)水灌溉受多種因素影響。其中，高效節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員比例的綜合關(guān)聯(lián)度最大,為0.848，這表明農(nóng)田灌溉是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的農(nóng)事活動(dòng)，占用大量的勞動(dòng)力，高效節(jié)水灌溉勞動(dòng)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低，可釋放大量農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，符合城市化快速發(fā)展進(jìn)程對(duì)農(nóng)業(yè)從業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移的需要。高效節(jié)水灌溉面積與農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、人均GDP、農(nóng)村居民家庭人均收入以及糧食總產(chǎn)量4項(xiàng)因素的綜合關(guān)聯(lián)度分別為0.791、0.728、0.713和0.703，表明高效節(jié)水灌溉對(duì)提高糧食產(chǎn)量、農(nóng)民增收等相關(guān)性很高，在保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收和推進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要意義。高效節(jié)水灌溉面積與總研發(fā)經(jīng)費(fèi)的綜合關(guān)聯(lián)度為0.642，一方面是因?yàn)楦咝Ч?jié)水灌溉技術(shù)可以通過省外輸入，不需要全部由本地研發(fā)；另一方面就全省總研發(fā)經(jīng)費(fèi)來講，涉及高效節(jié)水灌溉方面的研發(fā)經(jīng)費(fèi)只是其中的一部分，因此研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入對(duì)高效節(jié)水灌溉發(fā)展具有很強(qiáng)的推動(dòng)作用。高效節(jié)水灌溉面積與有效灌溉面積的綜合關(guān)聯(lián)度為0.611，相對(duì)較低，這主要是因?yàn)橛行Ч喔让娣e發(fā)展主要受到水源等條件的影響，而高效節(jié)水灌溉更主要的是提高灌溉水的利用率和提高灌溉勞動(dòng)效率，進(jìn)而提高灌溉保證率，目前主要是對(duì)已有灌區(qū)進(jìn)行配套和改造，因此在擴(kuò)大有效灌溉面積方面的作用不是特別大。在8個(gè)驅(qū)動(dòng)因素中，高效節(jié)水灌溉面積與平均單位有效灌溉面積用水量的綜合關(guān)聯(lián)度最小為0.557，一方面是因?yàn)槠骄鶈挝挥行Ч喔让娣e用水量是按照全省進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算的，目前高效節(jié)水灌溉面積占灌溉總面積的比例還較小，對(duì)全省平均灌溉用水量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果影響較?。涣硪环矫媸且?yàn)楦咝Ч?jié)水灌溉提高了灌溉保證率，抵消了其在提高灌溉水利用率方面的作用。因此，作為農(nóng)業(yè)大省和灌溉面積大省，河南省應(yīng)把高效節(jié)水灌溉發(fā)展納入全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃，在各相關(guān)發(fā)展規(guī)劃中對(duì)高效節(jié)水灌溉建設(shè)內(nèi)容提出明確要求，共同推動(dòng)，大力發(fā)展。

通過GM(1,1)模型預(yù)測(cè)高效節(jié)水灌溉面積結(jié)果來看，2020—2030年仍將是河南省高效節(jié)水灌溉面積快速發(fā)展時(shí)期，在不考慮灌溉總面積大規(guī)模增加的情況下，到2030年，高效節(jié)水灌溉面積占灌溉總面積的比例將由2018年的26.79%增加到70%以上。因此，做好發(fā)展規(guī)劃非常重要，對(duì)2020—2030年河南省高效節(jié)水灌溉面積進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果制定發(fā)展規(guī)劃，保障高效節(jié)水灌溉有序推進(jìn)，穩(wěn)步健康發(fā)展。此外，不同的灌溉方式之間存在差異，甚至?xí)?duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的影響[16]。從噴灌、微灌和低壓管灌等各種高效節(jié)水灌溉方式的結(jié)構(gòu)比例來看，噴灌和微灌2種方式灌水效率高、質(zhì)量高、節(jié)水效果好，但是一次性建設(shè)投入大規(guī)模的節(jié)水灌溉方式比例相對(duì)偏低。因此，隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)，應(yīng)適當(dāng)加快噴灌和微灌的建設(shè)速度，充分發(fā)揮其高效、節(jié)水的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。