黃土丘陵區旱作農業發展與對策

葸 賢 姚亞妮 王效瑜

（1.固原市原州區農村實用技術培訓中心，寧夏 固原 756000；2.寧夏農林科學院固原分院，寧夏 固原 756000）

黃土丘陵區旱作農業發展與對策

葸 賢1姚亞妮1王效瑜2

（1.固原市原州區農村實用技術培訓中心，寧夏 固原 756000；2.寧夏農林科學院固原分院，寧夏 固原 756000）

寧南山區降雨偏少，降水年際變幅大，季節分布不均，且80%集中在7、8、9三個月，干旱嚴重的制約著農業生產的發展。筆者根據這一資源特點，進行了旱作農業節水技術研究，針對性提出了旱作節水技術發展目標與對策，構建起旱作節水農業發展體系，大幅度提高了旱作節水農業技術效果。

寧南山區；旱作農業；發展；對策

干旱問題是一個世界性問題,總面積約占地球陸地總面積的34.97%，遍及50多個國家和地區，全球l5億hm2的耕地面積中，有灌溉條件的耕地僅占15.8%，其余部是靠自然降水從事農業生產。我國旱農面積約占國土面積的56.0%，耕地面積占全國總耕地面積的55.4%，灌溉面積僅占全國的15.8%[1]。

寧南山區位于我國黃土高原的西北邊緣，境內以六盤山為南北脊柱，分為東西兩壁，呈南高北低之勢。海拔大部分在1500～2200m之間，轄4縣1區，總面積10540km2。耕地335221hm2，是典型的旱作農業區。近幾年，隨著全球氣候變暖，降雨量逐年減少，干旱日趨加劇，對當地農民生產和生活構成了嚴重威脅，為解決干旱造成的困難和問題，變被動抗旱為主動調整[2]，在國務院和自治區的大力支持下，旱作農業得到了全面提升和發展，并取得了明顯的抗旱減災和節水增收效果，促進全區經濟社會較快發展做出了突出貢獻。

1 發展歷程

總結寧南山區旱作農業發展歷程，大致經歷了五個重要的發展階段：第一階段是20世紀50年代，為總結繼承傳統旱作農業技術經驗階段。推廣了以坡耕地打埂為主的水土保持技術、以“三犁三耱”及輪作倒茬為中心的旱作節水技術。第二階段是20世紀60年代，為深化傳統旱作農業節水技術經驗與引進以機深翻為主的旱作耕作技術相結合階段。創立了“五墑耕作法”為主體的蓄水保墑耕作體系，優化了輪作制度，建立了豆-麥-麥-油或秋（秋糧作物）的輪作制度，大力推行了以治溝打壩為主的水利水保工程建設，改善了農田的生態環境，增強了蓄水保墑能力。第三階段是20世紀70～80年代“以肥調水”旱作節水農業階段。在繼續大規模興修梯田的同時，積極推廣了有機肥與無機肥相結合，以無機促有機，有機肥、化肥秋施，基肥、種肥相結合的技術，建立了“以肥調水”為中心的土壤培肥體系。第四階段是20世紀90年代旱作節水由單項措施向綜合技術發展階段。在進行小流域治理，修梯田、打井窖、鋪地膜的同時，推廣化控節水技術，引入微集水小麥壟蓋膜即栽培技術，發展了減災穩產保收的立體復合種植技術及高產優質高效栽培優化模式技術，大大提高了降水利用率。第五階段是進人21紀后把補灌農業、設施農業、保護性耕作、區域特色種植等概念及技術引人旱作節水農業領域，使旱作農業與節水農業相結合，逐步形成了具有寧夏特色的早作節水農業技術體系，開辟了由被動抗旱轉向主動抗旱的新局面[3]。使寧夏早作農業區的農業生產發生了很大變化，農業和農村經濟發展上了一個新臺階。早作農業成為寧夏糧食生產、農業發展新的增長極。

2 發展目標

為加快寧南山區旱作農業發展，進一步提高自然降水利用率和水分生產效率，提高旱作區農業的綜合發展能力，穩定地增加農民收人，今后，旱作農業的發展目標是要實現“一個促進、兩個緩解、三個提高”，即：促進糧食增產和農民增收；緩解農業生產缺水矛盾，緩解干旱對農業生產的威脅；提高水分生產力，提高農業抗旱減災能力，提高耕地綜合生產能力。使寧南山區旱作農田的降水利用率提高10%以上，達到60%以上，水分生產效率提高20%以上，補水效益提高10%以上[3]，力爭把寧南山區旱作農業區建成西北地區乃至國家級現代旱作農業示范區。重點處理好五種關系：①堅持“水”字當頭。旱作農業技術的內容措施要保證用好揚黃水、地下水，蓄住天上水，攔住地表水，防止水土流失，充分發揮有限水資源的高效作用，最大限度地提高水分生產效率。②正確處理好旱作與補充灌溉農業的關系，實施旱作農業技術與補灌技術的結合。③堅持傳統旱作農業技術與現代科學技術相結合，建立旱作節水農業綜合技術體系。④樹立旱作農業技術的綜合性、系統性思想，以實現生態、經濟、社會效益的統一。⑤旱作節水農業技術的應用，要因地制宜，依據不同旱作農業區的自然、經濟特點和發展目標而確定，以防千篇一律，“一刀切”。

3 發展對策

寧南山區屬于典型旱作雨養農業區。長期以來，受惡劣的自然條件限制，糧食廣種薄收、產量低而不穩，干旱成為限制農業生產的主要瓶頸。采用覆膜保墑等旱作節水技術，最大限度的抑制田間蒸發，達到增溫、蓄水、保墑和改善土壤物理性狀的效果，有效促進土壤-作物水分的良性循環[4]。土壤水分狀況是決定作物根系生長的關鍵因素,對作物生長發育具有決定性的影響[5]。培肥地力、納雨蓄墑、較少土壤水分無效蒸發，提高土壤蓄墑、保水和供水能力，提高對有限降水資源的利用率就成為旱作農業研究的重要內容[6]。合理的土地利用方式可改善土壤結構，增強土壤對外界環境變化的抵抗力。免耕覆蓋可減少耕作次數，改變土壤結構和容重，調節土壤水氣分配，進而使土壤的水、肥、氣、熱狀況的重新組合[7]。保護性耕作措施能使土壤表層的結構穩定性得到穩定程度的恢復；與常規耕作相比，保護性耕作可降低土壤侵蝕，增加水穩性大團聚體及其結構穩定性，改善土壤結構[4，7]。如何充分利用有限的降水資源，提高水分利用效率，成為提高寧南山區糧食產量的重要途徑。經過多年的試驗研究與示范推廣，建立和形成以覆膜保墑為主，其它抗旱保墑措施為輔的具有寧夏南部山區特色的旱作農業節水模式和旱作農業節水技術體系，大幅度提高了作物產量和水分利用效率[3,8]；擴大了作物種植區域，推進了農作物結構調整速度。可以說，旱作節水技術的研究與示范推廣，為寧南山區旱作雨養區農業生產帶來了革命性的改變。

3.1 構建發展旱作農業生產能力體系

針對旱作農業區干早少雨，降水利用率不高、水分生產效率低下，中低產面積大、產量低而不穩，農田生態系統脆弱的特點，加速建沒旱作農業生產能力基礎是恢復農田生產系統、提高生產能力的重大措施。重點要堅持不懈地進行旱作基本農田建設；開展小流域綜合治理，控制水土流失；加強降水資源的利用開發、水土修復，雨水蓄積及揚黃延伸補灌工程建設；實施農牧結合，發展農牧結合型的旱作節水農業，實現從廣種薄收向穩產高產轉變。

3.2 構建高效利用降水資源的旱作避災型的區域優勢特色農業結構

發展旱作農業，應把順應利用自然規律、科學利用自然資源，適應市場需求統一起來，發展可控農業，力求作物生長期與降小期相吻合，對難以吻合的通過保墑、集水解決抗旱補水問題，以形成旱作避災型的農業結構，趨利避害。對種植業結構進行適應性調整和戰略性調整，融經濟、生態、社會效益為一體，使其具有經濟上易被接受、運行上易于操作、收益上具有高效的特點。①充分利用寧夏南部山區光照充足、氣候溫涼溫和、晝夜溫差大、土層深厚、土質疏松且富含鉀素、降水70%集中于7、8、9月的氣候特點和無污染的環境條件發展馬鈴薯產業。利用六盤山區氣候冷涼、隔離條件好、桃蚜遷飛少、土壤肥沃的優越條件建立脫毒薯良種繁育基地發展種薯業。②應用地膜覆蓋平臺，大力建設發展玉米產業。玉米水分生產潛力、潛在水分利用效率、潛力適宜開發程度高，利用地膜覆蓋技術，特別是全膜雙壟覆蓋溝播技術更能發揮其增產潛力[3]。目前寧南早作農業區玉米發展空間較大，應大力發展，促進農牧結合，保證糧食增產、農民增收。③利用降水特點，分區發展小雜糧產業。利用山區氣候冷涼，降水集中于7、8、9月與小雜糧生長發育習性相吻合的氣候特點，通過利用因雨因墑抗旱種植技術分區發展小雜糧。④充分利用寧南旱作區地形復雜、氣候類型多樣的特點，發展特色種植。

3.3 構建發展旱作節水農業的技術體系

3.3.1 創新深化地膜覆蓋技術，增加旱作農業的可控性和穩定性

創新深化地膜覆蓋技術：①從覆膜時間上改播種期覆膜為秋覆膜或早春頂凌覆膜。②改半膜覆蓋為全膜覆蓋。③在栽培利用方式上，種植玉米改半膜平鋪為秋季全膜雙壟覆蓋溝播；種植馬鈴薯推廣早春起壟覆蓋黑色膜膜側種植；種植冬小麥，谷子、胡麻推廣全膜覆土穴播技術和全膜覆蓋微壟溝種植；種植谷子也可采用秋季全膜雙壟覆蓋溝播或大壟面與小壟面膜側穴播種植技術，在半干旱偏旱區可采用全膜雙壟覆蓋溝穴播技術。在深化地膜覆蓋技術中應堅持秋覆膜技術的應用推廣。秋覆膜技術符合寧南山區旱作農業區的氣候特點，依據充分：①降水資源雖不足，但潛力尚存。以年均降水量400mm計算，寧南山區降水總量可達192.3億m3,是當地地下水資源的14.5倍。在總降水量中10%～15%以地表徑流形成流失，20%～25%形成了初級生產力，60%～65%為無效蒸發，應用覆膜技術抑制無效蒸發，增加土壤蓄水空間很大，潛力尚存。②干旱雖發生頻繁，但秋旱發生頻率相對較低，為秋覆膜創造了良好的前提。③降水特點：土壤水分運動規律適于進行秋季覆膜。寧夏旱作農業區60%以上的降水量集中在7、8、9月，秋季土壤墑情好，實施秋季覆膜即10月中下旬至地凍前覆膜能減少土壤水分蒸發，增加土壤蓄水保墑能力，起到“秋雨春用”的效用[8]。從土壤水分運動規律來看，每年11月初到來年1月為土壤水分凝結階段，2～4月為土壤水分地面汽化階段，5～7月初為土壤水分大量蒸發階段，7月中下旬至10月為土壤水分大量蓄積階段。依此水分運動規律，10月中下旬、11月上旬正是土壤水分條件最好階段，此時覆膜正當時[4]。④試驗示范證實，秋覆膜比春季覆膜保墑、增溫、降水利用率高。試驗測定結果表明：播種期0～20cm土壤含水率秋季半膜比播種期半膜高1.9%，秋季全膜雙壟覆蓋比播種期半膜高5.6%。1m內的土壤貯水量秋季半膜比播種期半膜多28.1mm，秋季全膜雙壟覆蓋比播種期半膜多63.2mm，有效地解決了春季干旱無法覆膜播種出苗的瓶頸。地積溫增加促進了作物的生長發育。對玉米而言，使適種區域由海拔1800m以下提高到2000m，擴大了中晚期品種的種植區域。玉米秋季半膜覆蓋比播種期半覆蓋增產20%左右，秋季全膜雙壟覆蓋溝播技術比播種期半膜種植增產55.15%，比秋季半膜增產33.12%。降水利用率秋季半膜覆蓋比播種期半膜覆蓋高6.8%，秋季全膜雙壟覆蓋比播種期半膜覆蓋高16.9%。水分生產效率玉米秋季半膜覆蓋比播種期半膜覆蓋增加5.6%；玉米秋全膜雙壟覆蓋溝播比播種期半膜增加25.5%。秋覆膜技術適宜半干旱地區推廣，北部干旱風沙區不宜推廣秋覆膜技術，陰濕區秋季土壤含水量高、土壤粘重、雜草多，不宜進行秋覆膜，而應改為早春覆膜、早春頂凌覆膜。

3.3.2 實施覆膜保墑集雨（或集水）補灌技術

覆膜保墑尤其是秋覆膜解決了作物因干旱難于適時播種、保全苗的瓶頸，但在作物全生育期間因干旱發生頻繁，水分虧缺問題依然存在，為保證作物穩產高產就必須把覆膜與集雨（或集水）補灌有效結合起來。在作物需水關鍵生育時期進行補灌可保證作物穩產、高產，提高旱作農業的可控性和穩定性。據試驗研究，馬鈴薯全生育期補滴灌4次，40m3/畝·次，總補灌量160m3,較不補灌增產80.5%，地膜玉米全生育期補灌200m3，增產達63.6%，滴灌比地面漫灌節水30%～50%，比噴灌節水15%～25%。

3.3.3 強化實施以肥調水技術、建設合理的輪作制度，保證特色農業的可持續發展

引進、選育、推廣適合發展旱作農業與市場需求的作物品種，發揮品種抗旱節水能力；選擇與旱作節水農業相適應的保護性耕作技術，保護農田生態環境，增強土壤抗旱節水性能；集成抗旱增產的化學調控技術體系，控制水分耗損，提高農田水分利用率。

3.3.4 構建發展旱作農業服務體系

保證旱作農業的健康有序發展，要加強旱作節水農業技術服務體系的建設，建設穩定的旱作農業技術試驗、示范基地；發揮政府的主導作用，增加投入；要加強產業培育，延長產業鏈，推動旱作特色農業的發展。

［1］王娟玲.旱作節水農業研究進展[M].北京:中國農業出版社,2010,6.

［2］杜守宇,田恩平,溫敏.寧夏旱作農業[M].銀川:寧夏人民出版社,2004,4.

［3］郭忠富.寧南山區旱作節水技術研究[J].寧夏農林科技,2014(2):1-6.

［4］楊祁峰,岳云,熊春蓉.不同覆膜方式對糧飼兼用玉米土壤溫度的影響[J].干旱地區農業研究,2009,27(5):71-75.

［5］呂文,汪有科.不同秸稈還田模式冬麥田土壤水分特征比較[J].干旱地區農業研究,2006,24(3):68-71.

［6］郭曉霞,劉景輝,張興杰,等.免耕對土壤物理性質及作物產量的影響[J].干旱地區農業研究,2010(5):38-42.

［7］嚴波,賈志寬,韓清芳,等.不同耕作方式對寧南旱地土壤團粒體的影響[J].干旱地區農業研究,2010,28(3):58-63.

［8］郭忠富.寧南山區覆膜保墑玉米高產栽培技術[M].銀川:陽光出版社,2003,12.

葸賢（1964.07—），男，漢族，寧夏固原人，高級農機工程師，主要從事農業機械化全程跟蹤操控技術服務、旱作節水技術研究、技術咨詢和培訓工作。

王效瑜（1965.09—），男，漢族，寧夏西吉人，寧夏農林科學院固原分院推廣研究員，主要從事農作物新品種選育和新技術推廣服務工作。

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