旱作节水农业技术十篇

时间:2023-12-25 17:45:14

旱作节水农业技术

旱作节水农业技术篇1

一、适宜区域

该项技术适宜在我省长春、松原、白城等市的干旱县(市)和干旱地区推广应用。该技术在春旱严重干旱地区比人工刨埯坐水种每公顷节水达30吨以上,省工12个,省种15公斤,每公顷节省支出350元以上,增产幅度可达10%以上。

二、技术要点

1.机械深松蓄水

分全面深松和局部深松两种。全面深松是用全方位深松机或振动(翼式)深松机在工作幅宽上全面松土。局部深松是用铲式或凿式深松机进行间隔的局部松土。一般深松整地为35~45厘米、中耕深松深度为20~30厘米、垄作深松为25~30厘米。

2.行走式节水灌溉机械播种

(1)施水方式:一种是种床开沟施水,用施水开沟器在垄上开沟、施水。开沟深度一般为6~10厘米,宽度为10~15厘米;另一种是种床下开沟施水,施水在种床表土下面,施水铧尖调整到比开沟器铧尖低3~5厘米处。

(2)施水量:根据土壤墒情来确定施水量,使其土壤含水量满足种子出苗条件。旱情较重或沙质土壤施水量公顷60~90立方米,旱情较轻施水量公顷30~60立方米。

(3)机械组装:在拖拉机牵引的拖车上安装水箱,在拖车后挂接坐水种单体播种机;在水箱引出放水管在开沟器后部固定,用放水伐控制水流量;用单体播种机同时深施肥,将施肥口置于开沟器与水管出口之间;在播种机后挂覆土器,另外播后视土壤干湿情况及时镇压苗带,以防跑墒。

3.行走式机械苗侧开沟节水灌溉

用小四轮拖拉机牵引装有水箱的拖车,拖车后挂开沟器和覆土器,开沟器上附有苗侧开沟注水装置,使开沟、注水、覆土作业一次完成。开沟深度一般为15厘米,沟与苗带相距一般为10厘米,注水定额一般为6吨/亩(相当于每株灌水1.8~2.4公斤)。该项技术是以行走式和注入式为特点的节水灌溉技术措施,能够在苗侧根部形成一个具有保水、抗旱、增温、保苗等诸多效应的“湿团”体,灌水量是大水漫灌用水量的十分之一,在无降雨条件下可保持苗活20天,可有效解决苗期干旱补水问题。

4.应用抗旱保水剂

保水剂可以将雨水或灌溉水多余的部分吸收储存在土壤中,成为农作物干旱时的“小水库”,并在一定时间内缓慢供应给作物吸收。

(1)种子包衣:先将保水剂按1%浓度对水,待吸收成凝胶状后,在将玉米种子侵入,取出晾干即形成了包衣种子。

(2)拌土或拌肥:将保水剂与细土或化肥混合,在起垄时均匀撒入播种沟,每亩用量为1.5公斤。

旱作节水农业技术篇2

一、湘西州的自然特征。湘西州位于云贵高原东侧,湖南省西北部,属于我国由西向东遂降的第二阶梯,处于湘、鄂、渝、黔四省市交汇地带。境内群山起伏,岩溶地貌发育强烈,是一个以中低山、中山为主,丘、岗、平交错分布的山地山原地貌,因受亚热带季风影响和山地控制,全州雨量充沛,年均降水量1400mm,年均径流深892mm,径流模数0.283m3/s.km2,光热条件优越,垂直差异明显,平均日气温16℃,日照时数1300小时,无霜期270天以上;全州辖8个县、市,耕地总面积201.0千hm2,其中旱土83.2千hm2,山旱田28.7hm2,约80的耕地依赖降雨灌溉。20__年底,全州农作物播种面积320余千hm2(含复种),农业总产值21.66亿元,其中旱作农业面积250余千hm2,主要有柑桔、玉米、红薯、油菜、茶叶、猕猴桃、百合、蔬菜等,旱作农业总产值15.16亿元,约占70,是农村经济支柱,农民现金收入的重要来源。但由于自然条件、地理环境、交通信息、文化科技素质等原因,我州旱作农业存在的问题,除了生产方式陈旧、品种老化、结构单一外,最主要是季节性干旱缺水严重,尤其是我州岩溶山区面积大,约占全州面积的50,地形崎岖,溶洞、阴河密布,山高坡陡水源底,地表水容易渗流,加上地质复杂,水利建设难以进行,同时,因山区地广人稀,田土分散,远距离引水投资大、不合算,致使我州旱作农业是典型的雨养农业。

二、湘西旱情及其对旱作农业的制约。湘西山区不利的气候因素有干旱、暴雨和寒潮,尤以干旱最突出,现已呈现出“远少近多、南早北迟、夏秋多旱、周期缩短,旱洪交替”的显著特征。据史料记载,18世纪全州出现旱灾12年次,19世纪26年次,20世纪上半叶的50年中出现18年次,其中全州性旱灾6年次,局部季节性干旱12年次,1950—1999年的50年中,州内出现旱灾36年次。如1987年,全州受灾面积54.8千hm2,成灾面积46.7千hm2,失收面积11.06千hm2,减产粮食3406万kg。一般季节性干旱几乎年年发生,有时一年之中出现几次。如20__年的早春旱和春夏连旱,造成全州近33.3千hm2农作物得不到及时播种,或播种后缺水造成出苗不齐、长势不好;今年7—8月,我州8个县市206个乡镇不同程度受旱,农作物受旱面积111.55千hm2。每年早春是梨田整地和农作物播种季节,7—8月正值水稻抽穗、灌浆期,玉米、花生、大豆子粒形成发育期和红薯块茎膨大期,9月油菜开始播种育苗,柑桔增肉长果,这一时期是大多数农作物需水高峰期或关键期。尽管我州雨量充沛,但由于降雨时空分布不均,一年之内降雨集中于4—6月(俗称雨季),降水量600mm以上,占全年总雨量的41—47,经常暴雨成灾。7—9月降水量350mm以下,不到全年雨量的25,此时期光热强度大,水分蒸发量占全年的45,耕地水分入不敷出,水的供求矛盾十分突出,加之,山区旱土蓄、保水能力差,土壤有效水容量小,一些丘岗坡地雨水流失,缺乏储备,作物容易缺水受旱。

三、技术模式要点

1、技术思路与核心技术:根据岩溶山区的地形地貌实际和雨水资源丰富但降雨时空分布不均且容易流失的特点,我州旱作农业采取了集雨蓄水—抑蒸保水—节水补灌的技术思路。其节水机理,主要是通过建立拦、截、引、蓄系统,将地表径流强行集留于蓄水窖中,待作物需水时进行节水补灌,从而实现节水目标;既在旱作农业地域通过修建集雨蓄水窖,把雨季产生的地表径流蓄积起来,发生季节性干旱时用于补灌农作物。其核心技术是集雨蓄水窖的建设。一是集雨蓄水窖的规划与选址:集雨蓄水窖选择在有雨水汇流或地表径流,土层深厚,无岩石层地方,且地势相对较缓、上部有一定的集雨面积。据《湘西州水利水电志》,我州因降水产生的地表径流模数为0.283m3/s.km2,按此测算,若产生地表径流的持续时间平均为2小时,每蓄1m3水不到500m2。实践中,集雨面积掌握在0.67hm2以上。二是集雨蓄水窖规格及设计:以补灌面积和作物需水量为依据,经过多种形式比较试验,我州山区以直径、深度分别Φ3×Η4m,Φ6×Η2.5m的圆柱形集雨蓄水窖设计于地表以下,效果较好,单个集雨水窖蓄水25—66m3,分别确保1333m2—3335m2旱作农业能有效防30天左右的季节性干旱。三是施工:按照设计规格高标准垂直开挖并完成集雨蓄水窖的土石方工程;窖壁,用150#以上混凝土浇筑,壁厚平均10cm,最低6cm,水泥抹面2次;窖顶,对于Φ3×Η4m水窖,用钢筋混凝土浇盖,中间或边缘留一个60cm直径的圆形取水孔,对于Φ6×Η2.5m水窖,不在设计窖顶,水窖周围用空心水泥砖设立防护栏,高80cm左右;窖底平均厚8cm,水泥抹面,建成锅形,便于清淤。四是附属及配套设施:集雨区域若无雨水汇流或径流沟壑,应人工理好水路,确保有水流进水窖,距水窖3m左右,修建沉砂池,规格长宽深为2×1×1m,沉砂池及其通向水窖的引水沟用水泥沙浆硬化处理。

2、配套技术:主要有抑蒸保水、节水补灌技术和作物避旱技术。一是抑蒸保水技术:集雨水窖水面放养细绿萍、水葫芦(莲),能有效减少水面蒸发,保存水量;耕地采用地膜、稻草、作物桔杆及山青覆盖,减轻土壤水分蒸发。据田间试验,玉米全生育期稻草覆盖水分含量平均为21.18,比对照17.99,增加3.19个百分点;辣椒增加3.23个百分点。同时,通过增施有机肥,改山区习惯顺坡种植为横坡种植,提高耕地截流雨水能力,增加土壤自身水容量,据测定,辣椒增施有机肥1500kg,土壤含水量增加3.35,延长作物抗旱5—7天。二是节水补灌技术:干旱发生后,利用相应滴喷灌设施,水窖与补灌作物高度相差4m以上,地势有明显高差优势时,采用微重力滴、喷灌;没有相应设施或高差无明显优势时,采用沟浸灌,既干旱时每隔7天左右,利用田间垄沟,将水窖水放到或人工、电力抽到田间垄沟内,灌满垄沟,使垄上土壤充分吸水湿润;没有起垄开沟的缓坡地旱土,则每隔1—2天,对作物根部浇水补灌一次。三是作物避旱技术:按照市场需求,通过调整种植结构、改革耕作制度、运用良种良法,适时早播或迟播,使旱作农业避开或错过干旱季节。

四、实施效果

1、经济效益:集雨蓄水窖建设成本:Φ3×Η4m1500元、折1m3水60元;Φ6×Η2.5m3000元、折1m3水43元。湘西州自20__年起,配合农业种植结构调整,连续四年实施了集雨蓄水旱作农业,到目前为止,全州8个县市,共计投资700万元,共建集雨水窖6200余个,总容积31万m3,新开引水沟1.9万m,完成土石方33万m3,配套建设沉砂池1.24万m3,基本解决了1550hm2旱作农业对水的需求。根据不同作物节水补灌定额试验和示范,与对照比较平均

每667m2增产效果为:辣椒,750kg;椪柑,600kg;小白菜,125kg;猕猴桃,500kg。四年来,我州集雨蓄水旱作农业项目累计增收1800余万元。典型实例:湘西州永顺县麻岔乡是典型的岩溶干旱区,20__年,该乡实施农业部节水农业项目,当年建设集雨水窖162个,124hm2旱耕地从此水旱无忧。加上20__—20__年试点的一起,全乡共建设集雨水窖350余个,今年辣椒种植面积发展到300hm2,比项目实施前增加290hm2,每667m2生产辣椒2350kg,增产750kg,按市场价格1.2元计算,每667m2增收900元,项目区共计增收405万元,使全乡顺利进行了农业种植结构的战略性调整,实现了增产增收目标。农民严金生建水窖2个,种植辣椒1334m2,辣椒生育期较对照延长28天,采摘辣椒由过去的4次增加到7次,每667m2产鲜椒4125kg,收入4950元,除去成本709.4元,纯收入4240.6元;农民周广文建水窖4个,种植辣椒5469.4m2,产鲜椒2.31万kg,纯收入近2.2万元;农民张卫标建水窖3个,种植辣椒5602.8m2,比项目实施前增加4268.8m2,辣椒生育期延长,采摘由过去3次增加到6次,每667m2产鲜椒2554kg,比项目实施前增产952kg,纯收入2100元,全年种植辣椒纯收入17640元。2、节水效益:近三年来,我们进行了旱作农业集雨蓄水补灌定额试验,初步结果为:水果类作物需补水灌溉43—56m3,平均为47.3m3;蔬菜需补水灌溉18—21m3,平均为19.7m3;旱粮类需补水灌溉13.0m3。Φ3×Η4m集雨蓄水窖:补灌水果类作物340m2,新增经济效益492.49元,1m3水增收19.7元;补灌蔬菜类作物813.74m2,新增经济效益880.44元,1m3水增收32.55元;补灌旱粮作物1234m3,新增经济效益148.0元,1m3水增收5.92元。Φ6×Η2.5m集雨水窖:补灌水果作物893.78m2,新增经济效益1294.0元,1m3水增收18.48元;补灌蔬菜类作物2147.74m2,新增经济效益2323.8元,1m3水增收33.20元;补灌旱粮作物3254.96m2,新增经济效益390.4元,1m3水增收5.58元。可见实施集雨节水旱作农业,1m3水的产出效益为:水果类20元、蔬菜类30元、旱粮5元左右。

3、生态效益:岩溶山区旱作农业通过实施集雨蓄水节灌技术,以建设集雨水窖为核心,配套结合抑蒸保水技术、节水补灌技术等,相应地减少了地表径流量,减轻了项目区及其下游区域地表径流对土壤的冲刷。据观测,单个Φ3×Η4m水窖每年可沉砂石淤泥150kg,Φ6×Η2.5m水窖每年沉砂石淤泥320kg。对于调整农业种植结构、治理生态环境、建设秀美山川都具有十分重要的意义。

五、适宜地区和范围

岩溶山区集雨蓄水技术模式适用于所有旱土坡地,包括“山旱田”,特别是岩溶山区,建设大型蓄、引、提工程难度大,修建集雨蓄水窖,发展雨养农业,实行节水补灌已成为主要并切实可行的节水形式。湘西州的实践证明:实施集雨节水旱作农业符合山区农村的自然特点,与现行的农村经济体制和生产力水平相适应,它不受地形条件限制,工程量小,适用于各种复杂的地理环境,易于同现行的家庭承包责任制相结合,便于千家万户较好地坚持“谁建设、谁所有、谁管理、谁受益”的原则,推广起来,有很好的群众基础;同时,项目投资省、建设周期短、见效快、作用大,对于人畜饮水困难的地方,还可与解决生活用水有机结合起来,既解决人畜饮水又解决旱作农业用水,不仅在干旱缺水地区具有广阔的发展前景和推广价值,而且是山区顺利实现农业产业结构的战略性调整、发展持续高效农业的必然选择,对于促进山区旱作农业形成一乡一品或一村一品格局,推动农业产业化建设,增加农民收入,建设小康社会都具有十分重大的现实意义,值得我们进一步深入研究和不断实践,也应当引起各级政府、有关部门的重视和支持。

湘西山区旱作农业集雨蓄水节灌技术研究

一、湘西州的自然特征。湘西州位于云贵高原东侧,湖南省西北部,属于我国由西向东遂降的第二阶梯,处于湘、鄂、渝、黔四省市交汇地带。境内群山起伏,岩溶地貌发育强烈,是一个以中低山、中山为主,丘、岗、平交错分布的山地山原地貌,因受亚热带季风影响和山地控制,全州雨量充沛,年均降水量1400mm,年均径流深892mm,径流模数0.283m3/s.km2,光热条件优越,垂直差异明显,平均日气温16℃,日照时数1300小时,无霜期270天以上;全州辖8个县、市,耕地总面积201.0千hm2,其中旱土83.2千hm2,山旱田28.7hm2,约80的耕地依赖降雨灌溉。20__年底,全州农作物播种面积320余千hm2(含复种),农业总产值21.66亿元,其中旱作农业面积250余千hm2,主要有柑桔、玉米、红薯、油菜、茶叶、猕猴桃、百合、蔬菜等,旱作农业总产值15.16亿元,约占70,是农村经济支柱,农民现金收入的重要来源。但由于自然条件、地理环境、交通信息、文化科技素质等原因,我州旱作农业存在的问题,除了生产方式陈旧、品种老化、结构单一外,最主要是季节性干旱缺水严重,尤其是我州岩溶山区面积大,约占全州面积的50,地形崎岖,溶洞、阴河密布,山高坡陡水源底,地表水容易渗流,加上地质复杂,水利建设难以进行,同时,因山区地广人稀,田土分散,远距离引水投资大、不合算,致使我州旱作农业是典型的雨养农业。

二、湘西旱情及其对旱作农业的制约。湘西山区不利的气候因素有干旱、暴雨和寒潮,尤以干旱最突出,现已呈现出“远少近多、南早北迟、夏秋多旱、周期缩短,旱洪交替”的显著特征。据史料记载,18世纪全州出现旱灾12年次,19世纪26年次,20世纪上半叶的50年中出现18年次,其中全州性旱灾6年次,局部季节性干旱12年次,1950—1999年的50年中,州内出现旱灾36年次。如1987年,全州受灾面积54.8千hm2,成灾面积46.7千hm2,失收面积11.06千hm2,减产粮食3406万kg。一般季节性干旱几乎年年发生,有时一年之中出现几次。如20__年的早春旱和春夏连旱,造成全州近33.3千hm2农作物得不到及时播种,或播种后缺水造成出苗不齐、长势不好;今年7—8月,我州8个县市206个乡镇不同程度受旱,农作物受旱面积111.55千hm2。每年早春是梨田整地和农作物播种季节,7—8月正值水稻抽穗、灌浆期,玉米、花生、大豆子粒形成发育期和红薯块茎膨大期,9月油菜开始播种育苗,柑桔增肉长果,这一时期是大多数农作物需水高峰期或关键期。尽管我州雨量充沛,但由于降雨时空分布不均,一年之内降雨集中于4—6月(俗称雨季),降水量600mm以上,占全年总雨量的41—47,经常暴雨成灾。7—9月降水量350mm以下,不到全年雨量的25,此时期光热强度大,水分蒸发量占全年的45,耕地水分入不敷出,水的供求矛盾十分突出,加之,山区旱土蓄、保水能力差,土壤有效水容量小,一些丘岗坡地雨水流失,缺乏储备,作物容易缺水受旱。

三、技术模式要点

1、技术思路与核心技术:根据岩溶山区的地形地貌实际和雨水资源丰富但降雨时空分布不均且容易流失的特点,我州旱作农业采取了集雨蓄水—抑蒸保水—节水补灌的技术思路。其节水机理,主要是通过建立拦、截、引、蓄系统,将地表径流强行集留于蓄水窖中,待作物需水时进行节水补灌,从而实现节水目标;既在旱作农业地域通过修建集雨蓄水窖,把雨季产生的地表径流蓄积起来,发生季节性干旱时用于补灌农作物。其核心技术是集雨蓄水窖的建设。一是集雨蓄水窖的规划与选址:集雨蓄水窖选择在有雨水汇流或地表径流,土层深厚,无岩石层地方,且地势相对较缓、上部有一定的集雨面积。据《湘西州水利水电志》,我州因降水产生的地表径流模数为0.283m3/s.km2,按此测算,若产生地表径流的持续时间平均为2小时,每蓄1m3水不到500m2。实践中,集雨面积掌握在0.67hm2以上。二是集雨蓄水窖规格及设计:以补灌面积和作物需水量为依据,经过多种形式比较试验,我州山区以直径、深度分别Φ3×Η4m,Φ

6×Η2.5m的圆柱形集雨蓄水窖设计于地表以下,效果较好,单个集雨水窖蓄水25—66m3,分别确保1333m2—3335m2旱作农业能有效防30天左右的季节性干旱。三是施工:按照设计规格高标准垂直开挖并完成集雨蓄水窖的土石方工程;窖壁,用150#以上混凝土浇筑,壁厚平均10cm,最低6cm,水泥抹面2次;窖顶,对于Φ3×Η4m水窖,用钢筋混凝土浇盖,中间或边缘留一个60cm直径的圆形取水孔,对于Φ6×Η2.5m水窖,不在设计窖顶,水窖周围用空心水泥砖设立防护栏,高80cm左右;窖底平均厚8cm,水泥抹面,建成锅形,便于清淤。四是附属及配套设施:集雨区域若无雨水汇流或径流沟壑,应人工理好水路,确保有水流进水窖,距水窖3m左右,修建沉砂池,规格长宽深为2×1×1m,沉砂池及其通向水窖的引水沟用水泥沙浆硬化处理。2、配套技术:主要有抑蒸保水、节水补灌技术和作物避旱技术。一是抑蒸保水技术:集雨水窖水面放养细绿萍、水葫芦(莲),能有效减少水面蒸发,保存水量;耕地采用地膜、稻草、作物桔杆及山青覆盖,减轻土壤水分蒸发。据田间试验,玉米全生育期稻草覆盖水分含量平均为21.18,比对照17.99,增加3.19个百分点;辣椒增加3.23个百分点。同时,通过增施有机肥,改山区习惯顺坡种植为横坡种植,提高耕地截流雨水能力,增加土壤自身水容量,据测定,辣椒增施有机肥1500kg,土壤含水量增加3.35,延长作物抗旱5—7天。二是节水补灌技术:干旱发生后,利用相应滴喷灌设施,水窖与补灌作物高度相差4m以上,地势有明显高差优势时,采用微重力滴、喷灌;没有相应设施或高差无明显优势时,采用沟浸灌,既干旱时每隔7天左右,利用田间垄沟,将水窖水放到或人工、电力抽到田间垄沟内,灌满垄沟,使垄上土壤充分吸水湿润;没有起垄开沟的缓坡地旱土,则每隔1—2天,对作物根部浇水补灌一次。三是作物避旱技术:按照市场需求,通过调整种植结构、改革耕作制度、运用良种良法,适时早播或迟播,使旱作农业避开或错过干旱季节。

四、实施效果

1、经济效益:集雨蓄水窖建设成本:Φ3×Η4m1500元、折1m3水60元;Φ6×Η2.5m3000元、折1m3水43元。湘西州自20__年起,配合农业种植结构调整,连续四年实施了集雨蓄水旱作农业,到目前为止,全州8个县市,共计投资700万元,共建集雨水窖6200余个,总容积31万m3,新开引水沟1.9万m,完成土石方33万m3,配套建设沉砂池1.24万m3,基本解决了1550hm2旱作农业对水的需求。根据不同作物节水补灌定额试验和示范,与对照比较平均每667m2增产效果为:辣椒,750kg;椪柑,600kg;小白菜,125kg;猕猴桃,500kg。四年来,我州集雨蓄水旱作农业项目累计增收1800余万元。典型实例:湘西州永顺县麻岔乡是典型的岩溶干旱区,20__年,该乡实施农业部节水农业项目,当年建设集雨水窖162个,124hm2旱耕地从此水旱无忧。加上20__—20__年试点的一起,全乡共建设集雨水窖350余个,今年辣椒种植面积发展到300hm2,比项目实施前增加290hm2,每667m2生产辣椒2350kg,增产750kg,按市场价格1.2元计算,每667m2增收900元,项目区共计增收405万元,使全乡顺利进行了农业种植结构的战略性调整,实现了增产增收目标。农民严金生建水窖2个,种植辣椒1334m2,辣椒生育期较对照延长28天,采摘辣椒由过去的4次增加到7次,每667m2产鲜椒4125kg,收入4950元,除去成本709.4元,纯收入4240.6元;农民周广文建水窖4个,种植辣椒5469.4m2,产鲜椒2.31万kg,纯收入近2.2万元;农民张卫标建水窖3个,种植辣椒5602.8m2,比项目实施前增加4268.8m2,辣椒生育期延长,采摘由过去3次增加到6次,每667m2产鲜椒2554kg,比项目实施前增产952kg,纯收入2100元,全年种植辣椒纯收入17640元。

2、节水效益:近三年来,我们进行了旱作农业集雨蓄水补灌定额试验,初步结果为:水果类作物需补水灌溉43—56m3,平均为47.3m3;蔬菜需补水灌溉18—21m3,平均为19.7m3;旱粮类需补水灌溉13.0m3。Φ3×Η4m集雨蓄水窖:补灌水果类作物340m2,新增经济效益492.49元,1m3水增收19.7元;补灌蔬菜类作物813.74m2,新增经济效益880.44元,1m3水增收32.55元;补灌旱粮作物1234m3,新增经济效益148.0元,1m3水增收5.92元。Φ6×Η2.5m集雨水窖:补灌水果作物893.78m2,新增经济效益1294.0元,1m3水增收18.48元;补灌蔬菜类作物2147.74m2,新增经济效益2323.8元,1m3水增收33.20元;补灌旱粮作物3254.96m2,新增经济效益390.4元,1m3水增收5.58元。可见实施集雨节水旱作农业,1m3水的产出效益为:水果类20元、蔬菜类30元、旱粮5元左右。

3、生态效益:岩溶山区旱作农业通过实施集雨蓄水节灌技术,以建设集雨水窖为核心,配套结合抑蒸保水技术、节水补灌技术等,相应地减少了地表径流量,减轻了项目区及其下游区域地表径流对土壤的冲刷。据观测,单个Φ3×Η4m水窖每年可沉砂石淤泥150kg,Φ6×Η2.5m水窖每年沉砂石淤泥320kg。对于调整农业种植结构、治理生态环境、建设秀美山川都具有十分重要的意义。

五、适宜地区和范围

岩溶山区集雨蓄水技术模式适用于所有旱土坡地,包括“山旱田”,特别是岩溶山区,建设大型蓄、引、提工程难度大,修建集雨蓄水窖,发展雨养农业,实行节水补灌已成为主要并切实可行的节水形式。湘西州的实践证明:实施集雨节水旱作农业符合山区农村的自然特点,与现行的农村经济体制和生产力水平相适应,它不受地形条件限制,工程量小,适用于各种复杂的地理环境,易于同现行的家庭承包责任制相结合,便于千家万户较好地坚持“谁建设、谁所有、谁管理、谁受益”的原则,推广起来,有很好的群众基础;同时,项目投资省、建设周期短、见效快、作用大,对于人畜饮水困难的地方,还可与解决生活用水有机结合起来,既解决人畜饮水又解决旱作农业用水,不仅在干旱缺水地区具有广阔的发展前景和推广价值,而且是山区顺利实现农业产业结构的战略性调整、发展持续高效农业的必然选择,对于促进山区旱作农业形成一乡一品或一村一品格局,推动农业产业化建设,增加农民收入,建设小康社会都具有十分重大的现实意义,值得我们进一步深入研究和不断实践,也应当引起各级政府、有关部门的重视和支持。

湘西山区旱作农业集雨蓄水节灌技术研究

一、湘西州的自然特征。湘西州位于云贵高原东侧,湖南省西北部,属于我国由西向东遂降的第二阶梯,处于湘、鄂、渝、黔四省市交汇地带。境内群山起伏,岩溶地貌发育强烈,是一个以中低山、中山为主,丘、岗、平交错分布的山地山原地貌,因受亚热带季风影响和山地控制,全州雨量充沛,年均降水量1400mm,年均径流深892mm,径流模数0.283m3/s.km2,光热条件优越,垂直差异明显,平均日气温16℃,日照时数1300小时,无霜期270天以上;全州辖8个县、市,耕地总面积201.0千hm2,其中旱土83.2千hm2,山旱田28.7hm2,约80的耕地依赖降雨灌溉。20__年底,全州农作物播种面积320余千hm2(含复种),农业总产值21.66亿元,其中旱作农业面积250余千hm2,主要有柑桔、玉米、红薯、油菜、茶叶、猕猴桃、百合、蔬菜等,旱作农业总产值15.16亿元,约占70,是农村经济支柱,农民现金收入的重要来源。但由于自然条件、地理环境、交通信息、文化科技素质等原因,我州旱作农业存在的问题,除了生产方式陈旧、品种老化、结构单一外,最主要是季节性干旱缺水严重,尤其是我州岩溶山区面积大,约占全州面积的50,地形崎岖,溶洞、阴河密布,山高坡陡水源底,地表水容易渗流,加上地质复杂,水利建设难以进行,同时,因山区地广人稀,田土分散,远距离引水投资大、不合算,致使我州旱作农业是典型的雨养农业。

二、湘西旱情及其对旱作农业的制约。湘西山区不利的气候因素有干旱、暴雨和寒潮,尤以干旱最突出,现已呈现出“远少近多、南早北迟、夏秋多旱、周期缩短,旱洪交替”的显著特征。据史料记载,18世纪全州出现旱灾12年次,19世纪26年次,20世纪上半叶的50年中出现18年次,其中全州性旱灾6年次,局部季节性干旱12年次,1950—1999年的50年中,州内出现旱灾36年次。如1987年,全州受灾面积

54.8千hm2,成灾面积46.7千hm2,失收面积11.06千hm2,减产粮食3406万kg。一般季节性干旱几乎年年发生,有时一年之中出现几次。如20__年的早春旱和春夏连旱,造成全州近33.3千hm2农作物得不到及时播种,或播种后缺水造成出苗不齐、长势不好;今年7—8月,我州8个县市206个乡镇不同程度受旱,农作物受旱面积111.55千hm2。每年早春是梨田整地和农作物播种季节,7—8月正值水稻抽穗、灌浆期,玉米、花生、大豆子粒形成发育期和红薯块茎膨大期,9月油菜开始播种育苗,柑桔增肉长果,这一时期是大多数农作物需水高峰期或关键期。尽管我州雨量充沛,但由于降雨时空分布不均,一年之内降雨集中于4—6月(俗称雨季),降水量600mm以上,占全年总雨量的41—47,经常暴雨成灾。7—9月降水量350mm以下,不到全年雨量的25,此时期光热强度大,水分蒸发量占全年的45,耕地水分入不敷出,水的供求矛盾十分突出,加之,山区旱土蓄、保水能力差,土壤有效水容量小,一些丘岗坡地雨水流失,缺乏储备,作物容易缺水受旱。三、技术模式要点

1、技术思路与核心技术:根据岩溶山区的地形地貌实际和雨水资源丰富但降雨时空分布不均且容易流失的特点,我州旱作农业采取了集雨蓄水—抑蒸保水—节水补灌的技术思路。其节水机理,主要是通过建立拦、截、引、蓄系统,将地表径流强行集留于蓄水窖中,待作物需水时进行节水补灌,从而实现节水目标;既在旱作农业地域通过修建集雨蓄水窖,把雨季产生的地表径流蓄积起来,发生季节性干旱时用于补灌农作物。其核心技术是集雨蓄水窖的建设。一是集雨蓄水窖的规划与选址:集雨蓄水窖选择在有雨水汇流或地表径流,土层深厚,无岩石层地方,且地势相对较缓、上部有一定的集雨面积。据《湘西州水利水电志》,我州因降水产生的地表径流模数为0.283m3/s.km2,按此测算,若产生地表径流的持续时间平均为2小时,每蓄1m3水不到500m2。实践中,集雨面积掌握在0.67hm2以上。二是集雨蓄水窖规格及设计:以补灌面积和作物需水量为依据,经过多种形式比较试验,我州山区以直径、深度分别Φ3×Η4m,Φ6×Η2.5m的圆柱形集雨蓄水窖设计于地表以下,效果较好,单个集雨水窖蓄水25—66m3,分别确保1333m2—3335m2旱作农业能有效防30天左右的季节性干旱。三是施工:按照设计规格高标准垂直开挖并完成集雨蓄水窖的土石方工程;窖壁,用150#以上混凝土浇筑,壁厚平均10cm,最低6cm,水泥抹面2次;窖顶,对于Φ3×Η4m水窖,用钢筋混凝土浇盖,中间或边缘留一个60cm直径的圆形取水孔,对于Φ6×Η2.5m水窖,不在设计窖顶,水窖周围用空心水泥砖设立防护栏,高80cm左右;窖底平均厚8cm,水泥抹面,建成锅形,便于清淤。四是附属及配套设施:集雨区域若无雨水汇流或径流沟壑,应人工理好水路,确保有水流进水窖,距水窖3m左右,修建沉砂池,规格长宽深为2×1×1m,沉砂池及其通向水窖的引水沟用水泥沙浆硬化处理。

2、配套技术:主要有抑蒸保水、节水补灌技术和作物避旱技术。一是抑蒸保水技术:集雨水窖水面放养细绿萍、水葫芦(莲),能有效减少水面蒸发,保存水量;耕地采用地膜、稻草、作物桔杆及山青覆盖,减轻土壤水分蒸发。据田间试验,玉米全生育期稻草覆盖水分含量平均为21.18,比对照17.99,增加3.19个百分点;辣椒增加3.23个百分点。同时,通过增施有机肥,改山区习惯顺坡种植为横坡种植,提高耕地截流雨水能力,增加土壤自身水容量,据测定,辣椒增施有机肥1500kg,土壤含水量增加3.35,延长作物抗旱5—7天。二是节水补灌技术:干旱发生后,利用相应滴喷灌设施,水窖与补灌作物高度相差4m以上,地势有明显高差优势时,采用微重力滴、喷灌;没有相应设施或高差无明显优势时,采用沟浸灌,既干旱时每隔7天左右,利用田间垄沟,将水窖水放到或人工、电力抽到田间垄沟内,灌满垄沟,使垄上土壤充分吸水湿润;没有起垄开沟的缓坡地旱土,则每隔1—2天,对作物根部浇水补灌一次。三是作物避旱技术:按照市场需求,通过调整种植结构、改革耕作制度、运用良种良法,适时早播或迟播,使旱作农业避开或错过干旱季节。

四、实施效果

1、经济效益:集雨蓄水窖建设成本:Φ3×Η4m1500元、折1m3水60元;Φ6×Η2.5m3000元、折1m3水43元。湘西州自20__年起,配合农业种植结构调整,连续四年实施了集雨蓄水旱作农业,到目前为止,全州8个县市,共计投资700万元,共建集雨水窖6200余个,总容积31万m3,新开引水沟1.9万m,完成土石方33万m3,配套建设沉砂池1.24万m3,基本解决了1550hm2旱作农业对水的需求。根据不同作物节水补灌定额试验和示范,与对照比较平均每667m2增产效果为:辣椒,750kg;椪柑,600kg;小白菜,125kg;猕猴桃,500kg。四年来,我州集雨蓄水旱作农业项目累计增收1800余万元。典型实例:湘西州永顺县麻岔乡是典型的岩溶干旱区,20__年,该乡实施农业部节水农业项目,当年建设集雨水窖162个,124hm2旱耕地从此水旱无忧。加上20__—20__年试点的一起,全乡共建设集雨水窖350余个,今年辣椒种植面积发展到300hm2,比项目实施前增加290hm2,每667m2生产辣椒2350kg,增产750kg,按市场价格1.2元计算,每667m2增收900元,项目区共计增收405万元,使全乡顺利进行了农业种植结构的战略性调整,实现了增产增收目标。农民严金生建水窖2个,种植辣椒1334m2,辣椒生育期较对照延长28天,采摘辣椒由过去的4次增加到7次,每667m2产鲜椒4125kg,收入4950元,除去成本709.4元,纯收入4240.6元;农民周广文建水窖4个,种植辣椒5469.4m2,产鲜椒2.31万kg,纯收入近2.2万元;农民张卫标建水窖3个,种植辣椒5602.8m2,比项目实施前增加4268.8m2,辣椒生育期延长,采摘由过去3次增加到6次,每667m2产鲜椒2554kg,比项目实施前增产952kg,纯收入2100元,全年种植辣椒纯收入17640元。

2、节水效益:近三年来,我们进行了旱作农业集雨蓄水补灌定额试验,初步结果为:水果类作物需补水灌溉43—56m3,平均为47.3m3;蔬菜需补水灌溉18—21m3,平均为19.7m3;旱粮类需补水灌溉13.0m3。Φ3×Η4m集雨蓄水窖:补灌水果类作物340m2,新增经济效益492.49元,1m3水增收19.7元;补灌蔬菜类作物813.74m2,新增经济效益880.44元,1m3水增收32.55元;补灌旱粮作物1234m3,新增经济效益148.0元,1m3水增收5.92元。Φ6×Η2.5m集雨水窖:补灌水果作物893.78m2,新增经济效益1294.0元,1m3水增收18.48元;补灌蔬菜类作物2147.74m2,新增经济效益2323.8元,1m3水增收33.20元;补灌旱粮作物3254.96m2,新增经济效益390.4元,1m3水增收5.58元。可见实施集雨节水旱作农业,1m3水的产出效益为:水果类20元、蔬菜类30元、旱粮5元左右。

3、生态效益:岩溶山区旱作农业通过实施集雨蓄水节灌技术,以建设集雨水窖为核心,配套结合抑蒸保水技术、节水补灌技术等,相应地减少了地表径流量,减轻了项目区及其下游区域地表径流对土壤的冲刷。据观测,单个Φ3×Η4m水窖每年可沉砂石淤泥150kg,Φ6×Η2.5m水窖每年沉砂石淤泥320kg。对于调整农业种植结构、治理生态环境、建设秀美山川都具有十分重要的意义。

五、适宜地区和范围

旱作节水农业技术篇3

我国农业面临

“水减粮增”压力

据统计,当前我国有近10亿亩耕地为无灌溉条件的旱地,全国大约85%的小麦和90%以上的玉米和薯类是在旱地生产的。专家认为,以提高降水利用和水分利用效率为核心的旱作农业技术是未来粮食生产的关键。

我国是世界上严重缺水的国家之一。近年来,我国以占世界9%的耕地和6%的可再生水资源养活了占世界20%的人口。目前,我国虽然在局部地区和个别作物的水资源利用率和利用效率已经达到世界先进水平,但全国水的平均利用率和利用效率均低于发达国家,其中灌溉水利用系数0.5,降水利用率56%,吨粮耗水1100立方米左右,农业面临“水减粮增”的压力。据统计,我国旱地面积比重较大,占全国耕地面积一半以上,干旱缺水是制约我国农业发展的主要瓶颈。大力推广旱作农业技术、发展节水农业是旱区农业可持续发展的根本出路,必须高度重视旱地增产技术的改进。

自然降水是旱作区农业最主要的可利用水资源,但由于降水量有限,且时空分布不均,降水期与作物生长需水期错位,干旱损失严重,水资源利用矛盾日益威胁粮食安全。

中国农科院旱作节水农业学科首席研究员梅旭荣认为,现阶段我国农业处于一个生产性低耗水而结构性高耗水的状态,北方土多水少、南方水多土少,结构性缺水制约了可持续发展。由于我国降水的资源化率和耕地灌溉率已是世界平均水平的2倍且已接近极限,以提高降水利用和水分利用效率为核心的旱作农业技术是未来粮食生产的关键。

正是由于生产能力相对低下,经济效益提高不明显,旱作农业曾被定义为低效农业。但是,通过各地旱作农业区的有益探索和实践,我国旱作农业技术突飞猛进。如今,旱区粮食产量连年稳增。旱作农业地位不断上升,越来越引起社会各界的重视。梅旭荣表示,目前以旱作农业技术的增产增收为先导,旱作区农村经济结构和生态环境正发生变化。

旱作农业关键技术迅速推广

推广旱作农业技术有很高的比较效益。2012年,财政部、水利部、农业部联合在东北四省区实施“节水增粮行动”,集中连片大规模推广应用高效节水农业灌溉技术。

在田间起大小双垄,沟内播种作物,并以地膜全覆盖的种植技术,就是甘肃省近年来探索出的全膜双垄沟播技术。起垄沟播和全膜覆盖,使天然降水的利用率达到最大,抗旱、保墒、节水、增产效果显著。现在,它已成为旱作区广泛使用的一种耕作技术。

长期以来,农业部、财政部等部门始终把加快旱作农业发展作为一项战略措施来抓。“十一五”以来,农业部组织编制了《全国旱作节水农业示范工程建设规划》,印发了《农业部关于推进节水农业发展的意见》,连续5年召开全国农田节水会议,财政部连续多年安排节水示范项目,推动旱作农业发展。

另据财政部初步测算,在灌区平均每增加1斤粮食生产能力需投入4-6元。而在旱区推广全膜双垄沟播等旱作农业技术,平均每增加1斤粮食生产能力仅需投入2元,推广旱作农业技术有很高的比较效益。

2010年开始,中央财政安排专项资金,用于支持西北、华北地区旱作农业技术试验示范推广,用于支持利用自然降水、促进土壤保墒增墒等先进旱作栽培和耕作技术推广所需地膜等物料补助,农作物抗旱耐旱优良新品种以及农业增产高效抗旱新机具、新材料等技术的应用推广补助。同时,通过“以旧膜换新膜”方式支持地膜等农业废弃物回收再利用技术的应用推广,改善农村生产和农民生活环境。2012年,中央财政安排稳产增产技术补助34.6亿元,主要用于对西南地区玉米覆膜、东北地区抗旱“坐水种”、东北水稻大棚育秧、冬小麦主产区“一喷三防”、南方早稻集中育秧、三熟制油菜“一促四防”等6项关键技术补助。此外,按照今年中央1号文件精神,大力健全完善基层农业技术推广体系,基层农技改革建设覆盖全国所有的农业县,夯实基础,提升能力,稳定农业科技推广队伍,服务农民需要。

各地的生产实践表明,旱作区实现稳产高产大有潜力、大有希望。过去7年,甘肃省累计推广旱作农业技术3160万亩,累计增产粮食超过64亿斤。2011年,甘肃粮食总产首次突破1000万吨,成功实现粮食从依靠调入到供需平衡有余的根本性转变。陕西5年间全省净增粮食超过36亿斤,主要作物单产增长了10%,其中旱地玉米单产提高100斤以上。可见,充分发掘旱作农业生产潜能,对保障国家粮食安全,促进农民增收、农业增效具有重要作用。

实现生产与生态的双赢

当前,旱作农业已成为我国粮食安全的稳压器和农民增收的关键点。在旱作农业技术推广过程中,如何解决好残膜回收,在节水增产的同时将对环境负面影响降至最低成为焦点。

除此之外,旱作农业还是生态安全的大屏障。我国沙尘暴沙源的51.8%为旱农地区的退化草地,30.3%为旱作农田。保护利用好旱作农田和草地是防止沙尘暴的第一道屏障。

在旱作农业技术推广过程中,有一些新的生态问题值得关注。传统旱作农业的精华是以土壤为核心,重点在精耕细作;而现代旱作农业却是以提高降水利用率为核心,重视的是水分生产力。于是,地膜覆盖被普遍采用。有人说,我国旱区农业已经进入了“全膜时代”。但地膜自然降解缓慢,很容易造成环境污染。

梅旭荣说,地膜覆盖能够使非生产性降水消耗的大部分变为有效的生产性耗水,节水增产的效果和效益巨大。但是,现有地膜比较薄不易回收,地膜残留将对农田生态系统和作物生产造成影响。所以我们面临的是粮食生产和生态安全的博弈。如何解决好残膜回收,在节水增产的同时将对环境负面影响降至最低成为焦点。

专家表示,废旧农膜作为一种宝贵的可再生资源,如果不加以有效回收利用,不但造成资源的极大浪费,而且传统的焚烧、填埋、废弃等处置方式也将对农村环境造成污染,对整个生态系统构成潜在危害。为此,甘肃省相继出台了推动废旧农膜回收利用的扶持政策,对相关企业给予资金扶持。在乡镇、村社广泛设立废旧农膜回收网点,使农户捡拾、网点回收、企业加工三个环节得到了有效连接,废旧农膜回收利用工作逐渐步入良性循环轨道。据悉,2011年该省回收废旧地膜45700吨(折纯量),回收利用率达57.1%。

从全国范围看,残膜回收利用的长效机制还有待建立。据了解,云南、内蒙古等省区正在探索以政策吸引农民和加工企业回收利用残膜,并鼓励农机部门研发残膜回收农机具的具体措施。

加快旱作农业科技进步与创新

目前,探索区域农业协同创新机制,加大旱作区科技创新能力,已经成为打造我国新的粮食增长极、解决旱作农业“瓶颈”问题的关键。要进一步提升旱作节水科技的支撑作用,确保旱作农业的可持续发展。

旱作节水农业技术篇4

1节流与开源并重发展旱作节水农业迫在眉睫

黄骅市有农田灌溉条件的村庄不多,主要分布在官庄乡、吕桥镇、羊二庄镇、常郭镇四个乡镇的部分村庄,灌溉用水主要来源于捷地碱河和机井水,其余地方都是靠天吃饭。虽然每年出现干旱情况时,相关部门会适时采取措施进行人工降雨,同时鼓励村民挖掘坑塘,储蓄水源。但在灌溉农田方面水源还是比较紧缺,当开源远远不能满足灌溉用水需求时,节流不失为一种有效措施。发展旱作节水农业不仅仅是节水灌溉,还可以转变传统用水、管水方法。通过示范基地建设,农田降水利用率可以提高8%~10%,达到53%,在平均年降水量552.5mm的条件下,平均每亩每年可节约水源29.4~36.9m3。由此可见,发展旱作节水农业迫在眉睫。

2硬件和软件匹配突破项目区农业发展瓶颈

黄骅市农业种植还是以传统耕种方法为主,农田基础条件较差,种植技术相对落后,粮食产量不高,这是制约该市农业发展的瓶颈。在旱作节水农业示范基地,计划从田间工程、推广农业技术以及建设实验室三项工作着手,使项目区农业发展硬环境和软环境都有所提高。

2.1田间工程。在示范区将铺设PVC防渗管道4万m,修建机耕路1.6万m,维修机井及机电配套8眼,新建桥涵12座。建成后,项目区田间基础设施将得到很大程度的完善。

2.2推广农业技术。农技人员还应在项目示范区推广深耕深松、秸秆还田、种植耐旱作物品种、保水剂应用等农艺旱作技术,改良田间土壤,提高土壤肥力,其中适时深耕是蓄雨纳墒的关键。

2.3实验室建设。在示范区还要建设化验室、检测室,购置土壤墒情监测仪器及软硬件设备11套。两室建成后,技术人员要选择部分典型区域监测、采集土壤墒情、旱情、地力等旱作农业相关信息,与国家旱作农业工程技术中心和区域分中心联网,形成全国旱作农业监测预警系统,指导农民在适当时候进行抗旱减灾和农业生产。

3生态环境和产量双提高旱作节水技术好处多

3.1提高粮食产量。就项目区近几年粮食产量来看,每亩小麦产量平均在230kg左右,玉米产量平均在410kg左右。建成1.8万亩旱作农业示范基地后,小麦单产能达到260kg,比原来亩增产40kg。项目区内粮食总产量预计将增加126万kg,年增经济效益可达277.2万元。

3.2实现节本并提高农产品品质。通过旱作技术的推广和应用,可使旱作农田自然降雨和灌水的利用率、土壤保水能力大幅度提高,抵御自然灾害的能力进一步增强,同时还可提高土壤肥力,减少化肥施用量,使土壤有机质含量平均提高0.3%,化肥利用率提高5%~10%,从而在减少农民种地成本的同时,提高产品质量。

旱作节水农业技术篇5

关键词:临夏州;旱作农业;节水;全膜双垄沟播技术

中图分类号:F303

文献标识码:A

文章编号:1003-6997(2012)11-0007-03

临夏州农业生产现状决定了旱作农业是全州农业生产的重要组成部分。临夏州是一个传统的农业地区,85 %以上的人口在农村,70 %以上的耕地是山旱地。山旱区既是临夏州玉米、马铃薯、小麦等粮食作物的主产区,也是“三农”工作的重点和难点所在。长期以来干旱少雨严重制约着种植业整体素质和效益的提高,而州内的东乡县、永靖县、临夏县、广河县大部分为降雨500 mm以下的干旱、半干旱地区,区域内植被稀少、十年九旱、土地瘠薄,常因春旱而无法适时播种,或在农作物生长的需水关键时期遭遇“卡脖子”旱,粮食生产形成了大旱大减产、小旱小减产的不稳定局面,干旱问题是长期以来制约临夏州旱作农业发展的重要因素。根据临夏州耕地少,山旱地面积大,旱作农业分布广,水资源短缺,春旱和初夏旱发生的频率高的实际,临夏州推广了一批以保水、蓄水、节水为主要内容的旱作农业综合新技术,取得了非常明显的增产增收效果。临夏州自2006年引进示范推广以来,玉米产量12 600 kg/hm2,较一般传统覆膜增产35 %以上,收入为小麦的2~3倍,呈现出明显的抗旱增收效果。特别是近几年推广的全膜双垄沟播技术,使全州旱作区4.58万hm2全膜双垄沟播农作物出苗整齐,生长良好,呈现出勃勃生机,可与川水区灌溉作物相媲美。从长势情况看,全膜玉米比露地玉米株高高出50~60 cm,叶片多5~6叶;总根量比半膜玉米增加19条,侧根增加12条,株叶面积增加0.67~1.89倍;耕作层含水量比半膜玉米高30 %,比露地玉米高50 %以上。2011年临夏州推广全膜双垄沟播技术7.14万hm2,为全州16万种植户增产粮食1亿kg,人均增收232.50元。旱作农业技术的示范推广,给临夏州农业带来了新的希望,结束了临夏州农业长期以来靠天吃饭、被动抗旱的局面,农业生产的经济效益、生态效益和社会效益得到极大提高,使临夏州的农业生产发生了革命性的变化。

1 临夏州农业生产的现状

1.1 全州总耕地中水浇地面积小

目前临夏州耕地构成中,山地10.88万hm2、川地2.89万hm2、塬地1.28万hm2。在耕地中,水浇地4.44万hm2、水平梯田3.46万hm2、条田2.33万hm2。从耕地构成中可以看出,山地面积大,水浇地不到总耕地面积的1/3。

1.2 扩大水浇地面积难度大

根据全州水资源普查资料,全州地下水总储量约36 667 m3,其中可利用的只有1 102 m3,占3.59 %。地下水储量少,只能解决人畜饮水问题,在农业灌溉上没有开发价值。地表水过境水量虽然丰富,但是由于分布不匀、开发难度大,加之资金缺乏,在短期内无法大幅度扩大水浇地面积。

1.3 干旱少雨是困扰临夏州农业生产的因素

根据气象资料,临夏州洮河中下游、刘家峡水库以下的黄河沿岸及永靖县西北部年降水量200~300 mm;永靖县东北部和西部地区、东乡县东西两边半山区年降水量300~400 mm;东乡县东部高山地区、大夏河下游、广通河中下游、临夏、积石山两县北部年降水量400~500 mm。

旱作农业又叫雨养农业,指的是半干旱和半湿润易旱地区没有灌溉条件需要抗旱播种的农业。根据旱作农业的定义,综合耕地构成与耕地分布区域的常年降水量可以看出,今后旱作农业在临夏州农业生产中将逐渐占重要地位。

2 临夏州旱作农业发展面临的主要问题

2.1 自然因素的影响,仍不容忽视

旱作农业区面积大,旱灾频繁,农田基础设施差,土壤贫瘠,粮食产量低而不稳。旱作农业工作,社会认知度低。长期以来,对发展旱作农业的重要地位认识不足,轻视旱作农艺技术,对旱作农业没有强势、持续的扶持政策和发展措施,加上农业自身条件较差,没有能力推动旱作农业全面推广,严重制约着旱作农业的发展。

2.2 投入严重不足,制约了旱作农业技术的全面推广

临夏州是一个财政亏欠的地区,农业部门技术推广经费主要来源于国家项目,投资渠道单一。由于缺少资金,项目难以持续开展,先进实用的旱作农业技术难以发挥长效。

2.3 旱作农业措施实施不到位,水的利用率低

全州范围内,降水径流收集率低;集雨水窖或蓄水池节水补灌设施不配套。

灌溉农业区灌溉技术落后,用水粗放,水利用效率低。传统灌溉习惯是“灌溉浇地、有水就浇、大水漫灌、水泡田、灌安冬水”,没有按照作物的需要去浇水,灌溉行为很不科学,导致大量水资源浪费,农田灌溉水效率很低。50 %以上的灌溉用水没有直接用到作物上,农田水分损失平均达到10 hm2。

3 临夏州旱作农业区的特点及旱作农业技术

3.1 临夏州旱作农业区特点

旱作农业虽然是农业生产中的一个类型,但由于生产中突出了一个水字,具有其特殊性。临夏州的旱作农业区主要集中在山区,耕地中多为坡地,整个旱作区特点是:自然降水是土壤水分的唯一来源,一年之中总会有比较集中、比较大的降水天气。当降水强度超过土壤的入渗能力时产生地表径流。旱作区人均耕地面积比川塬区多。

3.2 土壤、肥料、水分利用领域有以下成果

土壤结构好,大孔隙比例合适,小孔隙比例丰富的土壤,即使在相当高的基膜吸力下,仍有许多空隙保持充水和能导水,导水率不致下降太快,有利于作物生长。进入土壤中雨水同时进行着向上的蒸发和向下再分布两个过程,水分由温度高的地方向温度低的地方运动。全州大部分旱作农业区春末夏初至秋季期间,土壤含水量高峰期出现的时间比降水高峰期推迟15 d左右;冬至到初春,土壤含水量与7~10月份的降水有密切的关系。

3.3 临夏州目前采用的旱作农业技术

覆盖抑蒸:通过覆盖形成一种隔离层,阻断土壤中气体与大气交换通道,减少土壤水的蒸发损失,而将水保蓄在土壤中,供作物利用。在类型上有生物覆盖、地膜覆盖、秸秆覆盖、高留茬覆盖、沙石田覆盖、生化制剂覆盖等等。在20世纪70年代,积石山县的安集乡红坪村盛行的沙田玉米,属于沙石田覆盖。雨水就地入渗利用:通过对地表微地形的改变,降低了地表径流水力坡度,截断径流线长度,减缓径流运移速度,从而增加地表径流在一定区域的滞留时间,增加地表入渗能力,达到增加雨水入渗土壤的目的。在类型上主要为平田整地、修建水平梯田,在山坡地沿等高线起垄带状种植等。雨水富集叠加利用:把一定面积上的降水叠加到另外一定面积的土地上,供作物生长利用。在临夏州引用比较广泛的是“全膜双垄沟播技术”。降雨汇集异地利用:利用汇集的雨水进行一定时期的补水灌溉。目前广河、东乡、永靖、积石山县开展的集雨水窖、集流蓄水池属于此类。

4 对临夏州目前主要的旱作农业技术分析与评价

前面将临夏州旱作农业区应用的技术分为4类。在实际生产中4类技术往往是综合运用。

4.1 全膜双垄沟播技术

近年来,临夏州旱作农业区推广的“全膜双垄沟播技术”其主要原理是:全膜覆盖起垄后在田间形成较大的集雨面,使垄面上的降水向垄沟内聚集叠加。“全膜双垄沟播技术”以工业产品地膜为主要农资,运用了起垄等农艺措施,实现了覆盖仰蒸、雨水就地入渗、雨水富集叠加等技术综合运用,取得了良好的保温增墒效果。

“全膜双垄沟播技术”的要点是垄沟比的确定、垄高的确定、垄形的确定、垄沟的取向等4个方面。研究表明:垄沟比一般可按下式确定:K=(a/x-1)/B。式中:K为垄宽与沟宽之比,B为垄面径流系数,a、x分别为平地未覆膜和起垄覆膜种植时作物水分满足率。如果考虑到垄面覆膜,则垄面径流系数B,根据有关实验结果可取0.85,垄沟比在1∶1至2∶1之间。临夏州目前推广的玉米全膜双垄沟播采取的是2∶1。

在地膜覆盖的情况下,运用的垄高以15 cm为宜。膜下水分在温度梯度的作用下主要集中在20~30 cm层次及其以下土体,相对于种植区而言,这一层次正是5~10 cm耕层及其以下土体,这就为种植区的作物创造了良好的土壤水分条件;垄只有达到一定高度才会对地表微气象条件产生有效影响,如减小种植区的地表径流交换,稳定种植区的微生态环境,相对提高和稳定种植区耕层土壤的温度,这些变化对半干旱区苗期较为恶劣的生态和气候条件而言有积极的生物效应;从集水的角度考虑,膜垄达到一定高度集流效果才会好,尽可能增大垄膜的集水面坡度以减少雨水在膜表的滞留时间,避免无效蒸发。比较常见的有拱形垄、梯形垄和三角形垄,一般来讲三角形垄比较经济,集雨效果也比较好。临夏州推广的大多为拱形垄。

沟垄的取向应按与所在区域的主风向呈垂直的方向排列,并有意识地增大垄对地表气流的阻碍作用,降低其对种植区地表气体交换的影响,从而构成地膜保护垄下的土壤水分,垄又保护种植区土壤的水分较小损失的沟垄种植体系。当然,在沟垄的取向上必须考虑沟垄应与等高线平行,其次才是与主风向垂直。

4.2 培肥土壤、水肥协调、高效用水技术

研究分析,在旱作农业区每生产0.25 kg小麦,往往要消耗3.60 mm以上的降水,而在肥沃的土地上,只消耗0.70~1.50 mm降水。原因是肥沃的土地其入渗性、持水力和释水力均优于贫瘠土壤。培肥土壤的目的就是增厚土壤的活土层,增加土壤的团粒结构。

培肥土壤、实现水肥协调、高效用水目的,虽然技术简单,但是系统性强,归纳起来是:广开肥源、增施有机肥、合理使用化肥。具体措施是:调整农业结构,实行农牧结合以农促牧,以畜粪肥田,因地制宜建立农作物和绿肥,牧草轮种间作,用地养地的轮作倒茬制度;解决农村能源,实行秸秆还田,牲畜过腹还田。开展测土配方施肥,注意氮、磷、钾和微肥的配合使用,提高化肥利用率。

5 对稳步发展临夏州旱作农业生产的几点建议

5.1 注意保护旱作区农业生态环境

随着社会发展、科技进步,在临夏州的旱作农业区,旱作农业生产逐步把传统经验与现代科技结合起来,旱地耕作栽培技术体系逐步完善。旱作农业区的粮油产量逐年增加,农民的生活水平日益提高。但我们也看到,为了实现农产品高产目标,农用物资投入的数量也在逐年增加。统计资料,全州玉米全膜双垄沟推广面积达到68 666 hm2,占全州耕地面积的47 %。农膜技术的推广应用使临夏州粮食产量得到大幅度提高的同时,也带来了农用地膜的负面影响,“白色污染”问题愈演愈烈。从2006~2010年间共投入地膜是17 840 t,平均每年3 568 t。残留率按30 %(农业部环境监测总站和中国科学院的资料)计,残留量每年达1 070 t,连续5年残留量为80 kg/hm2,接近全国平均水平。各类农药的使用量也在逐年增加。由于化肥、农药对空气、水体、土壤、农产品都具有严重污染,农产品中过量的重金属对人体健康造成危害,农田地膜残片破坏土壤结构,形成阻隔层,影响土壤通气、透水性能,危害作物生长,导致作物减产。所以在发展旱作农业的同时,保护旱作区农业生态环境,防止农业生态环境污染的问题也需要重视。

总书记于2006年在全省部级主要领导干部建设社会主义新农村研讨班上指出“要按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求,发展循环农业,强化生态保护,发展节地、节水、节肥、节药、节种的节约型农业,巩固和发展退耕还林、天然林保护等重点生态工程,坚持节约生产,清洁生产,安全生产,实行人与自然和谐发展,走出一条中国特色农业现代化道路”。要把总书记的讲话精神作为临夏州旱作农业区的工作指导方针。

5.2 转变工作思路,以“节水”为突破口,推动旱作农业的可持续发展

针对临夏州农业区域自然降水资源的特点,积极探索推动农业可持续发展的突破口,围绕抗旱和节水两大主题,以开发有限水资源的生产潜力为中心,以水资源的优化配置和可持续利用为目标,坚持“顺应天时,遵循自然规律;顺应市场,遵循经济规律;顺应时代,遵循科学规律”的基本思路,千方百计蓄住天上水、保住土壤水、用好地表水,以“用水、保水、蓄水、拦水、截水”五大节水技术体系,配合应用“梯田、水窖、地膜、调整”等成熟技术,使土壤的蓄水保墒能力和肥料利用率得到提高,显著增强抗御自然灾害的能力。

旱作节水农业技术篇6

[关键词]旱地农业;发展趋向;技术

中图分类号:U485 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0320-01

一、前言

国以民为本,民以食为天。农业耕作产出的粮食作物和经济作物为人类提供了必不可少的生活资料和生存物质。一方面我县水资源缺乏,并逐年减少;另一方面我县旱地幅员辽阔,土地资源相对丰富[1]。这就使得发展旱地农业成为人们关注的焦点。通过运用科学技术来保证农作物稳产高产是发展旱地农业的重要途径,所以对旱地农业技术的研究变得举足轻重。

二、限制旱地农业发展的几个原因

在长期的旱地农业生产发展过程中,在生产活动的各个环节,人积累了丰富的经验。旱地农业技术包括了种植制度的选择,抗旱或耐旱作物品种的选育技术,、培肥地力技术、旱作栽培耕作技术、化学剂调控技术及节水灌溉技术等。但同时在长期的耕作过程中,也暴露出现有技术的局限性。

1.受到自然条件的限制

影响旱地农作物生长的因素包括:水分、光照、土壤条件等。土壤水分状况决定着旱地作物的需肥量和从土壤中吸收养分的能力。在我县旱地农业分布区域限制旱地农作物生长的原因主要有四个:一是土壤板结,保水力下降,肥力低;二是地下水位降低,水资源匮乏,作物吸收下降;三是降水季节变化率大,供水不及时;四是水土流失严重,蒸发量大。水分和肥力是作物正常生长发育所必需的重要生存条件[2]。作物在不同的生长阶段对肥力种类的吸收情况不同,追加肥料的种类和数量往往取决于作物的种类和生长时期。

2.耕地撂荒现象严重

虽然近年来中央出台了一系列惠农政策,例如取消农业税,一定程度上调动了农民的积极性。但是随着经济社会的发展和城镇化的发展,非农劳动的收入水平高于农业劳动,在加上农业基础设施滞后等原因,农村劳动力转移,农村耕地撂荒的耕地呈现越来越多的趋势。耕地撂荒现象严重,导致耕地面积急剧的减少,大量的土地闲置[3]。杂草丛生,土地的肥力减弱,水土流失,沙化现象出现。

3.栽培模式陈旧

传统的栽培模式结构单一,土地利用率低。有限的土地上种植单一作物,例如玉米或小麦,利用局部空间,光照面积较小,造成自然资源的浪费。多年种植同一作物,还会使土壤中矿物资源利用单一,造成某一物质缺乏,土壤的肥力下降,板结成块。此外,单位亩产出值有限,投入产出相符,单位耕地的效益较低。

三、旱地农业技术发展趋向

通过农业新技术和种植模式提高土地利用效率和单位耕地面积的产出量已经成为旱地农业的发展趋向。我县农业技术人员进行了大量的研究,取得了阶段性的进步。

1.应用地膜覆盖

在土地较为干旱的地方,采取地膜覆盖能够有效的保护农作物所生长环境之中所需要的水分,从而能够在较为干旱的土地之中种植一些不特别依赖水资源的农作物,导致在同样的土地之中也能做到每年的农作物不一样,从而做到养地的作用[4]。

2.半旱地农业技术

半旱地技术可以理解为选择合适的作物生长阶段,进行适量的缺水灌溉,以达到节水保产的目的。同一作物品种,各个生长生理过程对水分的需求量不同,各阶段水分亏缺对与产量形成的影响程度不同。不同作物和品种的抗旱性和水分利用效率存在显著差异。利用作物品种的需水量特点进行水分的供应,可以达到节约用水的目的。在适度水分亏缺环境中生长的作物较在充足水分条件下生长的作物对干旱的来临有更强的适应能力,从国内外已有研究结果可以取得这样的认识:干旱缺水不一定降低产量[5]。这是由于许多作物在适度水分亏缺环境中生长的作物较在充足水分条件下生长的作物有更强的适应能力。半干旱技术既可以节约大量用水,又可以使最终产量基本不受影响。通常的实施措施为有限灌溉、根系分区交替灌溉等。

3.水肥耦合技术

水分和肥料是作物生长必须的条件,作物生长需要一定的水分和肥料供应, 因此研究水肥耦合技术十分关键。通过测定土壤中肥力和水分含量,再根据作物生长特点及需肥需水规律,建立以肥、水、作物产量为核心的耦合技术模型[6]。可实现合理施肥、充分发挥水肥协同效应,提高抗旱能力和水分利用效率。水肥耦合技术可以同时提高作物产量和品质。

4.选择优良品种

没有好种子,仅仅有好的农作物生长环境,无疑是巧妇然难为无米之炊,所以在对土壤环境采取一定的处理之后,还要选择好的品种来进行种植。这样就能够起码在种植农作物的开始就做好第一步,能够为农作物高产做好准备。另外优良品种的选择是有一定的方式方法的,因为当地的环境较为干旱,所以首先在农作物的选择上就要选择适应当地土壤环境的农作物,不能选择一些喜好水资源较为丰富的农作物,那样就事与愿违了。另外根据当地的突然环境选择农作物也是需要将种子进行一些对比实验或者筛选的方法来选择出一些较好的种子进行种植,以便发挥优势,实现干旱土地也能高产的目的[6]。

5.增加物质投入

杜宇不同的农作物要采取不同的耕作方式,并且要根据其作物的生长环境来选择正确的施肥方法和周期。摘要的技术方法有以下几种:1)目标产量施肥法,主要是根据农民对于作物的产量需要来进行给定的肥等物资的投入;2)集中施肥,主要是根据作物的不同来进行统一的集中施肥方法;3)不均匀施肥法;是用于一些比较特殊的作用,是一种有选择的施肥方式方法。只有根据特定的农作物,农民的需求和土壤的具体情况才能够决定施肥的具体方法,做到即高产又养地的效果。

四、结束语

为了提高土地利用效率和单位耕地面积的产出量,我县农业技术人员进行了大量的研究,也取得了一定的成果。但农村人口大量涌入城市,导致大片土地撂荒现象的出现,农业发展面临严峻挑战。因此,发展集约型土地经营模式成为新的土地政策导向。这种模式有利于土地集中种植、合理种植、机械化种植,也有利于新型农业种植技术的推广,增加土地种植效益。

参考文献

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[2] 胡立峰.麦/玉两熟区农作模式分析及轮耕模式探讨[J].《中国农机化》,2016(12):243-246.

[3] 刘和俊.农村耕地撂荒问题透视[J].《农村经营管理》,2016(11):24-25.

[4] 邓宏文.旱地农业发展浅见[M].《农业出版社》,2016(07):122-161.

旱作节水农业技术篇7

2011年中央一号文件开篇就指出,水是生命之源、生产之要、生态之基。兴水利、除水害,事关人类生存、经济发展、社会进步,历来是治国安邦的大事。促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定,夺取全面建设小康社会新胜利,必须下决心加快水利发展,切实增强水利支撑保障能力,实现水资源可持续利用。近年来我国频繁发生的严重水旱灾害,造成重大生命财产损失,暴露出农田水利等基础设施十分薄弱,必须大力加强水利建设。对于农业水利工程的高度重视与之前我国各地不断遭遇水旱灾害有关,尤其是2009年的西南大旱。西南干旱从2009年8月开始,一直持续到2010年4月中旬,持续时间十分之长,而且这次旱情覆盖的地域十分广泛,影响了我国云南、贵州、广西、重庆与四川五个省区市,造成的经济损失巨大,例如云南省属于花卉大省和蔬菜大省,由于干旱导致花卉产量下降,鲜花价格上涨了50%左右,蔬菜已经从向外省输送变成了向外省购买了。

根据国家防总的统计,这次西南大旱使得西南五省区市受灾面积达到673.335hm2,占到全国受灾总面积的84%,而农作物受旱达到527.13万hm2,待播种的耕地缺水146.5万hm2,2088万人以及1368万头大牲畜因干旱出现饮水困难。直接经济损失超过236亿多元,并造成森林火灾370多起。我们可以看到,新中国成立以来,特别是改革开放以来,党和国家始终高度重视水利工作,领导人民开展了气壮山河的水利建设,取得了举世瞩目的巨大成就,为经济社会发展、人民安居乐业作出了突出贡献。但必须看到,人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情水情。洪涝灾害频繁仍然是中华民族的心腹大患,水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈,农田水利建设滞后仍然是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤,水利设施薄弱仍然是国家基础设施的明显短板。随着工业化、城镇化深入发展,全球气候变化影响加大,我国水利面临的形势更趋严峻,增强防灾减灾能力要求越来越迫切,强化水资源节约保护工作越来越繁重,加快扭转农业主要“靠天吃饭”局面任务越来越艰巨。2010年西南地区发生特大干旱、多数省区市遭受洪涝灾害、部分地方突发严重山洪泥石流,再次警示我们加快水利建设刻不容缓。

2农业水利工程的作用分析

农业水利工程建设的作用主要体现在以下几个方面。

(1)农业水利工程的建设是促进农业生产发展、提高农业综合生产能力的基本条件。农业是第一产业,民以食为天,农村生产的发展首先是以粮食为中心的农业综合生产能力的发展,而农业综合生产能力提高的关键在于农业水利工程的建设,在一些地区农业水利工程建设十分落后,已经成为农业发展的瓶颈了。

(2)加强农业水利工程建设有利于提高农民生活水平与质量。社会主义新农村建设的一个十分重要的目标就是增加农民收入,提高农民生活水平,而加强农村水利工程等基础设施建设成为基本条件。如可以通过农村饮水工程保障农民饮水安全,通过供水工程的建设,可以带动农村环境卫生和个人条件的改善,降低各种流行疾病的发病率。

(3)加强农业水利工程建设可以促进农村生态环境的改善,促进生态文明是现代社会发展的基本诉求之一,建设社会主义新农村也要实现村容整洁,就必须加强农业水利工程建设,统筹考虑水资源利用、水土流失与污染等一系列问题及其防治措施,实现保护和改善农村生态环境的目的。水利是现代农业建设不可或缺的首要条件,是经济社会发展不可替代的基础支撑,是生态环境改善不可分割的保障系统,具有很强的公益性、基础性、战略性。加快水利改革发展,不仅事关农业农村发展,而且事关经济社会发展全局;不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全,而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。要把水利工作摆上党和国家事业发展更加突出的位置,着力加快农田水利建设,推动水利实现跨越式发展。

3农业节水抗旱技术研究

农业水利工程对于保障农业增产和农民增收具有十分重要的积极作用,尤其是我国水旱灾害频繁,2009年发生的西南地区百年一遇的大旱灾为我们敲响了警钟,在这种背景下推广和使用农业节水抗旱技术显得尤其必要。笔者认为农业节水抗旱技术主要包括以下几个方面的内容。

(1)节水灌溉技术,如田间地面灌水技术,改以往的土渠为防渗的输水灌溉,这种灌溉方式可以节水20%,在习惯大水漫灌的的地区推广使用宽畦为窄畦,改窄畦为短畦,长沟改为短沟,这样可以控制田间灌水量,并且在一定程度上提高灌水的利用效率。也可以采用管灌,可以节水30%~50%左右,采用微灌技术与地面灌溉技术相比可以节水80%~85%,而采用喷灌积水与地面输水灌溉技术相比较一般可以节水50%~60%,此外当前可以采用的节水灌溉技术还有波涌灌溉、畦灌技术与沟灌技术等。

(2)节水抗旱栽培技术。第一是采用深耕深松技术,主要是指以土蓄水,深耕深松,达到打破犁底层的目的,以便加厚土层,增加土壤的透水性,从而加大土壤的蓄水量。第二是选用抗旱的农作物品种以达到节水抗旱的目的。第三是增施有机化肥,通过平衡施肥,可以以肥补水,降低单位产量作物的用水量,研究表明在旱地上采用施足有机肥可以降低用水量50%~60%。第四是采用防旱保墒的田间管理,正确运用耕种技术保持土壤水分。第五是地面覆盖保墒技术,如薄膜覆盖或者秸秆覆盖都可以。

(3)利用化学调控抗旱措施,除了前面论述的节水灌溉技术与节水抗旱栽培技术之外,还可以采用保水剂、抗旱剂与种子化学处理等化学调控抗旱措施。

旱作节水农业技术篇8

关键词:旱作农业;现状;成效

中图分类号:S-1

文献标识码:A

文章编号:1003-6997(2012)19-0009-02

彭阳县地处宁夏南部山区,属于丘陵沟壑区和残塬沟壑区过渡地带,地势呈西北高、东南低,海拔介于

1 286~2 416 m之间,由西北向东南呈坡状倾斜,是典型的雨养旱作农业区。具有典型的大陆性季风气候,干燥少雨,蒸发强烈,冬寒长,春暖迟,夏热短,秋凉早,日照充足,无霜期短。自然条件严酷,生态环境脆弱,气候干燥,水资源十分匮乏,年平均降雨量350~550 mm,蒸发量在1 000 mm以上,旱地占耕地面积的95 %,以干旱为主的自然灾害比较频繁,已由原来的十年九旱变为现在的十年十旱,特别是春旱、伏旱严重,对主要粮食作物的播种和产量造成了极大的影响,农业生产常因干旱影响而大幅减产或绝收。为摆脱干旱少雨,走出因旱制约农业可持续发展和农民稳定增收的困境,彭阳县农技部门从实际出发,围绕旱作农业生产的特点,把工程技术、节水技术、农艺技术有机结合起来,总结提出了一批相对成熟的旱作农业发展新经验,探索出了一系列行之有效的旱作农业集雨节水种植技术,使有限的雨水资源得以充分利用,实现了由被动抗旱向主动抗旱、由传统抗旱向科技抗旱的转变,使旱作农业生产有了新的提高,特别是以全膜双垄集雨沟播为主的旱作节水农业新技术的大面积推广和应用,加快了种植业结构的调整,促进了农业发展、农民增收和农村稳定,有效地促进了全县经济社会的全面发展。本文从旱作农业的面积、产量、农业结构的调整及机械设备的使用等方面入手,分析了彭阳县近年来旱作农业的发展情况,具体表现在以下几个方面。

1 覆膜面积逐年扩大

由于近几年推广了农业实用新技术,尤其是地膜覆盖栽培技术、集流节灌技术的应用,使旱作农业生产有了一个质的飞跃,不但保证和满足了农民的吃饭问题,还推动和壮大了种草养畜业的发展,并由粮食生产转向经济作物、饲料作物方向发展,尤其是以地膜覆盖栽培为主的高效农业面积逐年扩大。2008年,引进玉米双垄面全膜覆集雨沟播栽培技术推广示范面积1 hm2,经测产平均单产达到7 368 kg/hm2,比对照田增产1 219.50 kg/hm2,增幅为19.8 %,增产值1 950元/hm2左右,增产效益十分显著。2009年,完成覆膜保墒旱作节水农业0.73万hm2,其中秋季覆膜0.47万hm2,早春覆膜0.27万hm2,平均单产6 062.55 kg/hm2,单位增产1 098 kg/hm2,总增产805.20万kg,单位增产值1 950元/hm2,总增产值1 499.36万元。2010年,完成覆膜保墒旱作节水农业1.07万hm2,其中秋季覆膜0.33万hm2,早春覆膜0.73 hm2,种植马铃薯0.15万hm2,玉米0.73万hm2,膜侧小麦466.67 hm2,蔬菜0.13万hm2。2011年,完成覆膜保墒旱作节水农业2.08万hm2,其中秋季全膜1.38万hm2,秋季半膜0.70 hm2,种植马铃薯0.55万hm2,玉米1.33万hm2,膜侧小麦0.13万hm2,膜侧谷子666.67 hm2。在遭受了严重的自然灾害下,依然获得了较好的收成,平均单产达到6 000 kg/hm2。因此,以秋覆膜为主的全膜双垄沟播栽培技术,使我们走出了一条依靠科技支撑调整结构、有效规避自然灾害、发展旱作高产农业、促进农民增收的新路子。

2 粮食作物种植面积下降,单产上升

2005年~2010年间,粮食生产比2 000年的播种面积减少近0.67万hm2,减少4.8 %,而通过以全膜双垄集雨沟播为主的地膜覆盖技术推广应用,平均单产提高525 kg/hm2,提高23.4 %,总产增加1 380.10万kg,增加21.3 %。

3 推动和壮大了种草养畜业的发展

随着粮食大幅度增产,带动了种草养畜业的发展,人工种草面积由90年代的1.33万hm2扩大到2010年的9.33万hm2,扩大了7倍。地膜玉米由2000年的666.67 hm2扩大到2011年的2万hm2,扩大了30倍,直接和间接产生经济效益达5 853万元。特色种植由单一的豌豆种植,发展到黄花菜、中药材、香豆子、亚麻、特色蔬菜,面积由当初的0.20万hm2发展到现在的0.33万hm2,使粮、经、饲比例达到52∶11∶37,呈现出种植业结构渐趋合理的态势。

4 农业生产结构得到了合理调整

以秋覆膜为主的旱作节水技术的大力应用,使彭阳县的种植业结构得到了有效调整,冬小麦由原来的1.67万hm2减少到2011年的1万hm2,减少了0.67万hm2,减少了40 %,春小麦由原来的3.33万hm2到2011年减为0,结束了在彭阳县种植的历史;地膜玉米由原来的0.07 hm2增加到2011年的2万hm2,尤其是粮饲兼用型玉米品种的大面积种植,为草畜产业的健康发展提供了十分有利的条件,不但满足了人们对粮食的需求,还满足了牲畜对草料的需求,进一步带动和促进了草畜产业的发展;地膜谷子从无到有,2011年种植达667 hm2左右;马铃薯由原来的0.33万hm2增加到2011年的1.33万hm2,增加了4倍,并由当初单一鲜食口粮型发展到现在的早熟菜用型、晚熟外销型和淀粉加工型多用途的一项主导产业。通过以“秋覆膜”为主的旱作节水农业项目的大力实施,使彭阳县的种植业结构得到了合理调整。

旱作节水农业技术篇9

旱作农业是指依靠和充分利用降水及有限水资源进行的农业生产,是雨养和集雨补灌两种农业生产活动的总称。其核心是利用各种农艺技术和工程措施,尽可能地提高降水的保蓄率和利用率。旱作农业是实现土、肥、水、光、温资源优化配置,高效农艺工程技术、低耗节灌技术和科学管理技术相结合的农业生产经营体系,是以提高单位农业用水产出和效益为目标的农业。旱作农业的技术取向,将是以工程、农艺、化控和生物四大措施为基础,依托集雨农业工程,应用现代补灌技术,结合生物、农艺和化控措施,发展高效持续的旱作农业。旱地由于单产较低,存在着巨大的增产潜力。只要提高科技水平,增加物质投入,蓄天上水,保土中水,在抗旱、节水、蓄水、保水上作文章,用宝贵的有限降水可挖掘出更大的增产潜力。因而发展旱作农业具有良好的前景。水资源短缺是世界性问题,干旱是限制农业生产发展及粮食产量提高的首要因素。随着全球变暖,水资源的日益匮乏,旱灾发生的频率增高,严重制约农业的持续发展。我国北方地区自然降水利用率还不到18%,旱区每毫米自然降水生产粮食仅0.3kg,而一些水资源开发程度高的地区可达到1.0kg,如果通过发展旱作农业使每毫米自然降水产粮提高0.1kg,全国6667万hm2旱地,按公顷增产375kg计算,则可增产粮食250亿kg。黑龙江省旱地面积大,农业生产主要依赖自然降水,是我国北方典型旱作农业区,也是我国重要的商品粮基地。加快旱作农业的发展对国家粮食安全,以及经济和社会的和谐发展,破解“三农”问题,增加农民收入都具有重要意义。

2发展旱作农业的技术措施

2.1蓄水保墒,建设土壤水库

土壤水是一项重要的水资源,良好的土壤结构,可有效地接纳自然降水,能将大部分降水截留在作物可利用的耕层内长期保存,可解决主要降水季节与作物主要需水季节脱节的矛盾,这种土壤称之为“土壤水库”,它具有“天旱地不旱,上旱下不旱”的宝贵特性。黑龙江省大部分土壤为黑土,它是一个持水孔隙占土体的40%的多孔体。如果作物利用层以2m深计算,则每公顷土壤可蓄有8250~9000mm水分,即5400~6000m3,土壤蓄水能力相当可观。建设土壤水库的技术措施:①培肥地力,增加土壤有机质含量。增施有机肥、秸秆还田、压绿肥等途径均可培肥地力。②伏秋深松提高土壤蓄水保墒能力。深松深度一般为25~30m,打破犁底层,实行松、耙、起垄镇压联合作业,减少机具进地次数及耕作散墒。③中耕深松。在雨季到来之前,结合趟地培土进行中耕深松,深度为18~20cm。

2.2地面覆盖保水技术

2.2.1有机物覆盖即利用农作物秸秆、糠皮等为材料进行田间覆盖,也有用生长快、短时间覆盖地面的作物(牧草)覆盖,在其生长旺盛、全部覆盖地面时用除草剂将其杀死,形成覆盖物。通过种植地膜作物,可使每毫米降水增产粮食0.2kg以上,公顷增粮食825kg左右。秸秆覆盖公顷平均减少水分蒸发量150~225m3,可提高自然降水利用效率。

2.2.2地膜覆盖它是人工调控肥、水、温、光生态环境系统工程。具有蓄水保墒节水抗御旱害、蓄热增温抗御冷害、灭草抗病、肥水互促提高化肥利用率的作用,为作物生长发育创造良好的外部生态条件。资料表明地膜覆盖作物平均节水450m3/hm2。

2.3抗旱保水的耕作栽培技术

2.3.1机械抗旱播种镇压技术采用机械手段抓住土壤返浆期,适时早播、抢播。当土壤含水量低于20%,不能保证出苗时采用滤水机播技术播种后镇压。

2.3.2选用耐旱作物与抗旱品种一是坚持适地适种的原则,合理调整种植业结构。在干旱较重地区适当增加玉米、高粱、谷糜等耐旱作物面积,压缩小麦、大豆等喜水作物面积;二是在品种的选择上搞好早、中、晚熟品种的搭配,压缩需水需肥量大的晚熟品种的种植面积;三是加快耗水系数低、水分利用率高、稳产高产的耐旱品种的培育。

2.4发展节水灌溉和集水补充灌溉

2.4.1发展节水灌溉充分利用天然降水和可用的水资源,采取农业和利水措施提高水利用率,主要节水灌溉技术有低压管道输水灌溉和膜上灌、滴灌、喷灌等。资料表明节水灌溉与常规灌溉相比,喷灌可节水50%、渗灌节水75%、滴灌节水80%,同时节省用地15%、节省用工50%,节水节本增效显着。

2.4.2集水补充灌溉即是指用积蓄雨、雪和河流等水资源进行灌溉。建设收集雨水的窑、窖,再通过高差压力和滴灌、渗灌设施实现灌溉。黑龙江省半干旱区和湿润易干区虽然降水少,但相对集中,即7、8月份多以大雨形式出现,这样的气候特点给半干旱区和湿润易旱区开展集水利用工程创造了有利条件。山区半山区和丘陵慢岗区,冰川雪山融化、季节河流水发生相对集中,可蓄积利用。

2.5化学节水技术

2.5.1化学覆盖化学覆盖使土壤孔隙中的水气受到多分子膜的阻碍,不能散发于大气中,便在膜下聚积凝结,形成液态水重新返入土壤,如此循环复始,使土壤中的水分含量不断升高,大大超过非覆盖地。主要方法有成膜法、泡沫覆盖法、粉沫覆盖法。

旱作节水农业技术篇10

2007年、2008年6-9月的降水量分别占当年全年降水量的68%~79%、60%~84%,径流资源,青海省径流绝对数量小,人均相对数量大,分布具有明显的地区差异。降水是径流最主要的补给来源,降水的地区分布基本决定了径流的地区分、布。江河年径流量约有627.48亿寸,占全国年径流量的2.3%。按2008年全省人口平均,每人占有量为11390.9m3,超出世界人均量。降水量较多的外流区,面积不到全省的一半,但年径流量493亿m3,占了全省总量的78.57%,降水量少的内流区,面积占全省面积的一半以上,而年径流量134.48亿m3,却占到全省的21.43%[3]。地下水,从全省来说,地下水较为丰富,但分布很不平衡。从流域看,地下水在外流水系地区较多,内陆水系地区较少。外流水系中,地下水在黄河流域最多,其次是长江流域,再次是澜沧江流域。内陆水系地下水以柴达木盆地内陆水系地区较多,其次是祁连山水系、青海湖水系、可可西里水系,而哈拉湖和茶卡一沙珠玉水系地区很少。2008年全省总用水量为31.56亿m3,占全省水资源总量的4.8%,其中农田灌溉用水量18.95亿m3,占总用水量的60.0%,主要为水浇地的灌溉用水;林牧渔畜用水量4.5亿m3,占总用水量的14.3%;工业用水量5.05亿m3,占总用水量的16.0%;城镇公共用水量0.55亿m3,占总用水量1.7%;居民生活用水量1.71亿m,占总用水量的5.4%,生态环境用水量0.80亿m3,占总用水量的2.5%。青海省处于干旱半干旱的气候带,蒸发量大。青海省内的年蒸发能力变化在800mm~3,500mm之间,其分布规律恰与降水的地区分布相反,即由东南向西北递增,从1,118.4mm(果洛州中心站)逐渐增至3536.2mm(海西州察尔汗)。青南地区东南部(河南-玛沁-清水河-杂多-线以南地区)及祁连山东段的门源、大通、互助、湟中、化隆一带是年蒸发量最少的地区,年蒸发量在1400mm以下。黄河、湟水谷地在1700-2200mm之间。柴达木盆地腹地在2,600-3,500mm,是境内年蒸发量最大的地区。其余地区在1,600-2,600mm之间。年蒸发量与年降水量的比值,可以表征一个地区的干燥程度。据统计全省平均年蒸发量与年降水量之比为4.8:1[4]。

农业用水存在的主要问题及其原因

水资源分布与耕地面积分布极为不均青海省现有耕地542.72千hm2,耕地占全省国土总面积的0.75%。其中:山旱地耕地面积357.48千hm2,占全省总耕地面积的65.87%,水浇地耕地面积177.24(有效灌溉面积与水浇地面积相同,其中旱涝保收面积58.42千hm2)占32.66%,菜地8千hm2,占1.47%。青海东部农业区是全省粮油生产的主产区,2008年东部农业区14县(区)[6]耕地面积427.12千hm2,占全省耕地总面积的78.7%,其播种面积392.%千hm2,占全省农作物总播种面积的76.5%,粮油播种面积占全省粮油播种面积的75.9%,粮油总产量占全省粮油总产量的80.5%,蔬菜面积占全省蔬菜面积的97.7%,蔬菜总产量占全省蔬菜总产量的99.9%。东部农业区水浇地面积103.2千hm2,占全省水浇地面积的58.2%,山旱地面积177.2千hm2,约占全省旱地面积的49.6%,但该地区的水资源量仅占全省水资源总量的15%,水资源分布与耕地资源分布极不平衡(见图3),制约着青海农业的发展。农业用水效率不高,水资源浪费严重2008年农田灌溉用水量18.95亿m3,占全省总用水量的60.0%;农田灌溉耗水量12.24亿寸,占全省总耗水量18.88亿m3的64.8%。农田灌溉耗水量占农田灌溉用水量的64.6%,因此,农田耗水是全省用水和农业用水的主要途径。青海农田大部分是大水漫灌,而高效喷、滴、渗灌等节水设施面积较小。2006、2007年实灌亩均用水量分别为633m3、575m3,分别比全国用水量499m3、434m3高24.9%、32.5%,单位面积产量耗水量过高,水资源浪费严重。我国农田灌溉水的利用率仅为46%,而发达国家应用农业用水技术可达80~90%,1m3水平均生产粮食为0.87kg。青海lm3水生产粮食在0.3-0.45,平均值不到全国水平的一半,与以色列的2.32kg和发达国家都在2kg以上相比较差距很大。农业干旱频发,干旱灾害加剧随着全球温室效应,气温的升高,蒸发量加大,农田灌溉用水量呈增加的趋势。近年来,青海农业受旱面积有逐年增大趋势,1949-2000年的52年间,全省农作物平均每年受旱面积为75千hm2,其中:1949-1993年的45年间农田干旱累计面积为2577.88千公顷,平均每年57.3千hm2;1994~2000年的7年间农田受旱面积累计为1322.1千hm2,平均每年188.87千hm2。2007年全省农作物受旱面积203.3千hm2(其中浅山旱耕地137.3千hm2,水浇地66千公顷)、农业成灾面积65千hm2,分别占总播面积的39.3%、12.6%[5]。为此,结合青海省资源特点和生产实际,积极探索灌溉节水技术和旱作节水技术,积极发展节水农业。