一、引言 水资源的利用是农业生产最为关键的因素之一。在我国历史上，频繁的水旱灾害所导致的水资源危机曾严重地冲击农业生产，甚至导致社会的动荡和王朝的衰亡。尽管历代王朝致力于水利工程的建设与维护，并由此产生了严密的官僚组织和先进的水利科技，但依然难以使得我国农业克服水资源危机的困扰。①直至近代，水旱灾害仍然严重冲击着我国的农业生产和民众生计：1876至1879年间的旱灾导致北方五省约900万-1300万人死亡；②1920年的华北旱灾使得2000万人受灾，50万人死亡；③而1931年的江淮大水则造成了超过3000万人受灾、15万人死亡的后果。④ 新中国成立后，我国政府和民众开展了大规模的水利建设，力图通过对水资源更有效的管理利用，减轻水旱灾害给农业生产带来的损失。通过修筑河道堤防、兴建水库塘堰等措施，一定程度上加强了我国农业抗御水旱灾害的能力。⑤但我国农业发展受水资源的限制依然严重。根据1965年统计数据，我国北方的河南、河北、陕西、山西、山东、内蒙古、辽宁、北京8省(区、市)耕地的有效灌溉比例仅为18％，⑥远低于全国32％的平均水平；尽管耕地面积占到全国的40％，但粮食产量却只占全国的27.5％，平均每年要调进50亿公斤粮食。⑦ 我国北方的水资源利用模式在20世纪60年代中后期开始了一次意义重大的变革。由于钻井设备的改进和新中国机械工业的发展，使得大规模开展机电井建设、利用地下水资源进行农业灌溉成为可能。⑧全国配套机井数量从1965年的15万眼增长至1975年的182万眼，全国的井灌面积从1949年的1582万亩增长至1975年的1.55亿亩，⑨全国地下水开采量在1979年达到了618亿立方米。⑩在全国各省中，河南、河北和山东开采地下水的成效最大，20世纪70年代中期三省的机井数量已分别达到48万、41.2万和32万眼，井灌面积总和超过6000万亩，占耕地总面积的20％以上。(11)由于地下水开采导致了北方农业水资源利用模式的重大变革，因而很可能对农业发展产生重要影响。 本研究利用河南省1963-1978年的县级面板数据，构建计量模型考察了新中国地下水利用对农业发展的影响。估计结果显示，20世纪六七十年代机电井建设密度越高的地区，当地20世纪70年代的粮食亩产量和总产量较20世纪60年代出现了更显著增长；并且，机电井建设和地下水开采使得降水异常(干旱或多雨)对粮食生产的不利影响得到了显著的缓解；此外，本研究利用地质富水程度作为机电井建设的工具变量进行了两阶段回归估计，结果同样肯定了地下水利用对农业生产的重要作用。最后，在地下水利用促进农业发展的途径方面，研究发现机电井建设对农业灌溉的保障和对盐碱地的改良作用，是促进粮食产出提高的重要途径。 本文的贡献：首先，尽管珀金斯、樊胜根、林毅夫等学者已从制度、技术等方面对新中国的农业发展进行了深入考察，(12)但地下水利用的重要作用却尚未得到关注；本研究发现地下水开采是一项保障华北地区农业用水并提高粮食产出的重要技术手段，因而从技术角度进一步解释了新中国农业发展的原因。其次，通过考察地下水利用对农业抗旱与抗涝的影响，本研究也丰富了气候与经济发展的相关文献。(13)最后，本研究发现了不同地区地下水资源富裕程度的差异对水资源利用和农业发展的影响，因而也扩展了关于自然资源禀赋与经济发展的研究。(14) 二、历史背景 (一)历史上水资源对河南省农业发展的制约 河南在公元前5000年左右即开启了新石器时代。(15)尽管数千年来河南的农业经历了长足的发展，但直至近代，频仍的水旱灾害仍对农业生产造成严重冲击。新中国成立前的五百年中，几乎年年有灾。(16)其中，光绪初年的大旱灾曾导致全省78州县报灾，28州县地全荒芜，1876至1878年间共减少人口280万；1931年的特大水灾则使得近900万人被灾，3000多万亩农田被淹。(17) 之所以河南易受水旱灾害的冲击，与河南省的气候特征关系密切。由于位于亚热带与暖温带的过渡地带，受季风性气候影响强烈，降水的年际变动相对较大。根据1949年以来的资料，河南省降水的相对变率在17％-23％之间，为全国降水变率最大地区之一，最多年降水量与最少年降水量相差2.6-4.7倍。(18)因而，河南省降水的剧烈波动加大了农业对水资源的利用难度。 (二)河南省地下水利用与农业发展 如何获取稳定的水资源是河南农业发展的关键。明清时期，政府和民众开始尝试通过加大对地下水资源的利用以抵御干旱的冲击。明代，“掘土深丈以上而得水者，为井以汲之。此法北土甚多，特以灌畦种菜。近河南及真定诸府，大作井以灌田，旱年甚获其利”。(19)而至清代，许州知州曾“劝民掘井三万余”，(20)武陟、温县、孟县、安阳等地也多有以井水灌田的记载。(21)然而，明清时期的凿井和汲水技术仍较为落后，难以对深层的地下水进行开采利用，因而旱灾较为严重时仍面临水源断绝的危机。(22)民国时期，虽然政府和社会团体也致力于凿井灌田振兴水利，但规模仍相对有限。(23) 新中国成立后，对地下水的开采利用成为河南水利事业的重要目标。政府通过发动群众，使用人力挖泥等传统方法开展打井作业，使得农业对地下水的利用程度获得了一定提升。全省的砖、土井数量从1949年的19.96万眼增长至1957年的107.6万眼，井灌面积从139万亩上升至934.5万亩。这一时期，机电井建设尚在起步，共建设3473眼。(24)“大跃进”运动期间，由于河南省的水利建设采取了以拦蓄地面水为主的方针，因而对地下水的开发利用进展缓慢。至1962年“大跃进”结束，砖、土井的数量反而减少至76万眼，机电井数增长不足1.5万眼。并且，“以蓄为主”的方针并未收到良好的效果，由于大搞平原水库和引黄漫灌，导致地下水位上升，涝碱灾害加剧，对农业生产造成了严重的阻碍。(25)
