綜合治理是山西省旱區(qū)農(nóng)業(yè)應(yīng)對干旱的持久戰(zhàn)略

武建凱，趙銘森，王小強(qiáng)，武曄曉

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，山西汾陽032200）

干旱是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要災(zāi)害之一[1，2]，近年來，旱情、旱災(zāi)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響尤為嚴(yán)峻。據(jù)報(bào)道，2009年我國農(nóng)業(yè)受旱面積最大時(shí)達(dá)到0.2億多hm2，涉及15個(gè)?。ㄊ校?。受旱面積大，程度重，持續(xù)時(shí)間長，范圍廣是2009年旱災(zāi)的主要特征，即使在多雨的8月，全國農(nóng)作物受旱面積也達(dá)970萬～1 120萬hm2，超過多年平均值20多萬hm2。旱災(zāi)造成農(nóng)作物受損，人畜飲水困難，抗旱水源嚴(yán)重不足，抗旱難度加大，旱災(zāi)形勢十分嚴(yán)峻。

山西地處華北生態(tài)環(huán)境脆弱地帶，屬干旱、半干旱氣候，受水文氣象條件的制約，年降水量從北向南為350～700 mm，且分布不均勻，多集中于7—9月份[2]，因此十年九春旱是山西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所面對的主要困難，干旱是山西農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。山西地貌70%為黃土高原丘陵山地，森林覆蓋面積小，土壤立地條件差，水土流失嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均以旱作為主。近年來，由于全球氣候變暖，山西西北地區(qū)氣候暖干化等自然因素使地表徑流量有不同程度的減少，地下水資源日趨貧乏，加上年久的水利工程退化、河流嚴(yán)重污染、環(huán)境惡變及綜合抗旱措施應(yīng)用不力等人為因素的影響，使當(dāng)前農(nóng)業(yè)旱災(zāi)不斷加劇[1]。據(jù)報(bào)道，2009年山西省旱情、旱災(zāi)持續(xù)發(fā)展，農(nóng)作物受旱面積最大時(shí)達(dá)146.7多萬hm2，占全省農(nóng)作物耕地面積的40%。氣象資料顯示，2009年前7個(gè)月全省平均降水量為271 mm。北方多雨季節(jié)的7月份，是正值農(nóng)作物生長發(fā)育需水的高峰期，此期山西平均降水量僅為96 mm，比歷年同期均值減少33 mm，其中呂梁地區(qū)降水量減少了65%，晉中市減少了50%，陽泉、臨汾、太原、長治、忻州市減少了20%～40%，大同、運(yùn)城市減少了10%～20%。旱情使水庫蓄水量明顯不足，山西省62座大中型水庫蓄水量為4.5億m3，比歷年同期平均蓄水量減少4.85億m3，農(nóng)田灌溉面積明顯受限。據(jù)山西60個(gè)土壤測墑?wù)緦θ「鲄^(qū)10～60 cm土層土壤含水量測試，其中有7個(gè)站的土壤含水量在5%左右，屬極重干旱；27個(gè)站的土壤含水量為5%～10%，屬嚴(yán)重干旱；還有13個(gè)站屬于中等干旱。目前，全省農(nóng)業(yè)受旱面積仍達(dá)67萬多hm2，嚴(yán)重受旱面積達(dá)20多萬hm2，部分地區(qū)人畜飲水遇到困難。因此，充分調(diào)動(dòng)可利用的積極因素，采取抗旱措施，對農(nóng)業(yè)環(huán)境及農(nóng)田設(shè)施條件進(jìn)行綜合治理改良，提高自然降水的有效利用率，是山西旱作農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措和持久戰(zhàn)略。

1 興修水利，加強(qiáng)小流域治理，建設(shè)基本農(nóng)田

“水利是農(nóng)業(yè)的命脈”，這是黨和國家多年來一直遵循的戰(zhàn)略方針。建國以來，山西省在水利建設(shè)方面投入了巨大力量，作出了顯著成績。目前，全省擁有大中型水庫62座，特別是引黃工程為山西省工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及解決人畜用水困難起到了重要的作用。但是面對近幾年日趨嚴(yán)重的旱情與旱災(zāi)，水庫儲(chǔ)水量不足往年的1/2，河流流量明顯減少或斷流，造成農(nóng)業(yè)抗旱水源嚴(yán)重不足，農(nóng)田灌溉面積受限，旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，旱農(nóng)區(qū)還需加大投入，因地制宜增修水庫，進(jìn)一步改善水利設(shè)施與水源環(huán)境，增強(qiáng)人類抵抗旱情與旱災(zāi)的主動(dòng)能力。

小流域治理是改善生態(tài)環(huán)境、建立區(qū)域性農(nóng)村經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展的戰(zhàn)略舉措，它涉及到水源利用、退耕還林、農(nóng)田建設(shè)、農(nóng)林牧副綜合開發(fā)等各個(gè)方面，是由政府正確引導(dǎo)、科學(xué)考察規(guī)劃、綜合治理、全面發(fā)展的系統(tǒng)工程[2～4]。小流域治理是以充分儲(chǔ)蓄、集約利用自然降水為前提，以改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境條件為目的。首先要根據(jù)地理地貌，一切從實(shí)際實(shí)效出發(fā)，科學(xué)規(guī)劃，興修水庫，固壩清淤，維修疏通，凈化徑流河道，并分段修筑截流蓄水和分級提水上山工程，增加可灌溉農(nóng)田面積。同時(shí)，要因地制宜打壩淤地，修筑梯田，擴(kuò)大平面農(nóng)田面積，建設(shè)可機(jī)械化或半機(jī)械化作業(yè)和排灌較為方便的基本農(nóng)田，為旱作農(nóng)業(yè)綜合利用開發(fā)提供基本保障。

2 退耕還林還草，改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)集約化綜合發(fā)展

退耕還林還草是我國的一項(xiàng)基本國策，也是改善山西省生態(tài)環(huán)境、建設(shè)“綠色山西”的發(fā)展戰(zhàn)略。1999—2008年10年間，山西省已累計(jì)實(shí)施退耕還林任務(wù)143.8萬hm2，其中退耕地造林46.3萬hm2，荒山荒地造林91.5萬 hm2，封山育林6萬hm2，使全省森林覆蓋率達(dá)到14.12%，但仍低于全國水平。為了實(shí)現(xiàn)2010年森林覆蓋率達(dá)到18%和2020年達(dá)到26%以上的規(guī)劃目標(biāo)，仍需加大力度、規(guī)劃發(fā)展，完成省委、省政府提出的今后幾年要積極建設(shè)四大林業(yè)體系的任務(wù)。其主要任務(wù)：一是晉西黃土丘陵區(qū)以治理水土流失為主的生態(tài)防護(hù)林體系；二是晉北黃土丘陵區(qū)以防沙治沙為主的生態(tài)防護(hù)林體系；三是東部土石山區(qū)以涵養(yǎng)水源為主的生態(tài)防護(hù)林體系；四是以保護(hù)農(nóng)田提高糧食生產(chǎn)能力為主的六大盆地（大同、忻定、晉中、臨汾、運(yùn)城、上黨）生態(tài)防護(hù)林體系。

退耕還林同時(shí)與還草相結(jié)合，將不便于耕種的丘陵黃土坡地，根據(jù)地形地貌，實(shí)行林草帶種，促進(jìn)當(dāng)?shù)匦竽琉B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在陡坡地可發(fā)展檸條、刺槐、沙棘、枸杞、紅豆草、紫花苜蓿、沙打旺等灌木與牧草。在緩坡地可發(fā)展適應(yīng)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的核桃、紅棗、仁用杏、柿子等經(jīng)濟(jì)林。如汾州核桃，臨縣和柳林的紅棗，交城的駿棗，晉南和孝義的柿子等，其品質(zhì)優(yōu)良，營養(yǎng)價(jià)值高，在國內(nèi)外均有較好的銷售市場。退耕還林還草，既可增加植被覆蓋率，防風(fēng)固沙，減少水土流失，改善環(huán)境，同時(shí)又是農(nóng)林牧副綜合發(fā)展的資源保障[3，4]，它有力地推動(dòng)著農(nóng)業(yè)的綜合利用與良性發(fā)展，對建立區(qū)域化生態(tài)農(nóng)業(yè)以及集約化旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了主導(dǎo)和調(diào)劑作用。

3 蓄水保墑、抗旱耕作、培肥地力、應(yīng)用良種，提高農(nóng)業(yè)綜合抗旱能力

干旱有氣候干旱與土壤干旱之分，氣候干旱是目前人為難以掌握的自然因素，而土壤干旱具有可變性，在某種程度上，人類采取必要措施是可以改善的[5]。在這方面，勞動(dòng)人民在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出許多蓄水保墑、抗旱耕作的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)。我們應(yīng)借鑒前人的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)并與現(xiàn)代的旱作農(nóng)業(yè)蓄水保墑技術(shù)相結(jié)合，靈活應(yīng)用，輔以培肥土壤、良種良法等綜合抗旱技術(shù)措施，提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對自然旱災(zāi)的適應(yīng)能力與抵抗力，減少損失，增加收入，促進(jìn)山西省旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展。

3.1 蓄水保墑，抗旱耕作，提高土壤含水能力

3.1.1 蓄水工程技術(shù) 一是通過修筑蓄水池、水窖、旱井等工程設(shè)施，將集流面的雨水徑流儲(chǔ)蓄起來以備干旱時(shí)利用；二是采取修筑梯田、水平溝、魚鱗坑等為主的雨水利用技術(shù)措施，改變原有的地形特征，使降雨就地集中攔蓄入滲，提高降水利用率[5]。

3.1.2 保墑耕作技術(shù) （1）秋耕耙耱。即秋收后及時(shí)深耕，隨耕隨耙耱，以改善土壤深層結(jié)構(gòu)，充分接納秋冬降水，減少水分蒸發(fā)，利于第2年春天耕種。（2）頂凌耙耱（是早春采取的保墑措施）。即在早春夜凍日消時(shí)節(jié)進(jìn)行耙耱，可破除土壤表層板結(jié)，形成地表保護(hù)層，切斷地下水分蒸發(fā)，起到保墑作用。（3）套犁套耬保墑播種。就是先空犁空耬過1次，掀開表層干土，第2犁或套耬下種，使種子播在濕土層，深種淺埋，這是傳統(tǒng)而有效的抗旱播種方法，目前可以機(jī)械化作業(yè)。（4）等高耕作。即在坡地上沿等高線方向耕種，使坡地形成許多等高犁溝，可有效攔蓄自然降水入滲。（5）蓄水聚肥耕作。即把陰土上埝，陽土回填，經(jīng)水平深翻后，在溝內(nèi)陽土層種植農(nóng)作物，土壟上種植豆科綠肥，可有效地接納雨水，并起到改土肥田之功效[5]。（6）糧草輪作。即在輪休地上種植豆科牧草，一方面覆蓋休閑地，減少水土流失；另一方面可增加土壤有機(jī)質(zhì)和氮素，培肥地力，待牧草生長周期結(jié)束后，改種糧食作物[5]。

3.1.3 覆蓋保墑技術(shù) 其技術(shù)關(guān)鍵是通過在地表覆蓋附加物，使土壤水分儲(chǔ)蓄時(shí)間延長，以供當(dāng)年或來年作物利用。據(jù)有關(guān)資料，塑膜覆蓋可減少土壤蒸發(fā)30多mm，提高表土水分10～12 mm；作物殘茬和秸稈覆蓋，可減少土壤蒸發(fā)12～42 mm，使播前土壤水分增加27.5 mm。另外，綠色植被覆蓋主要是針對坡地采取的技術(shù)措施，具有減少徑流和抑制蒸發(fā)雙重作用，減少徑流的作用主要體現(xiàn)在截留降雨和增加入滲2個(gè)方面。人工草地可減少徑流62%[5]。

3.1.4 節(jié)水灌溉技術(shù) 它是高效集約性灌溉方式在旱作農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[5，6]，在作物需水關(guān)鍵期和土壤水分嚴(yán)重缺乏期采用噴灌、滴灌、注灌、溝灌、滲灌等節(jié)水灌溉方式，這是利用有限水源對作物生長所需水分的有限補(bǔ)灌，效應(yīng)非常顯著。

總之，應(yīng)因地因時(shí)制宜，科學(xué)合理采用各種形式的蓄水保墑、抗旱耕作技術(shù)措施，充分儲(chǔ)蓄利用寶貴的自然水資源，從而提高土地的持續(xù)生產(chǎn)力。

3.2 增施肥料，以肥調(diào)水，改善土壤營養(yǎng)狀況

山西省干旱與半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)的發(fā)展除受自然降水因素的制約之外，其肥源不足，農(nóng)田肥料投入量少，土壤肥力低下，以及良種良法應(yīng)用措施不力是影響旱區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量不高、廣種薄收的重要因素[7]。因此，發(fā)展旱區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)，必須科學(xué)增肥，改善土壤養(yǎng)分狀況，提高土壤蓄水與抗逆性能，種植適宜的農(nóng)作物優(yōu)良品種，并發(fā)揮配套技術(shù)的綜合效應(yīng)，努力提高旱作農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量與收入。

旱作區(qū)大部分農(nóng)田土壤瘠薄，養(yǎng)分狀況不良，是長期粗放管理、缺少投入、只種不養(yǎng)的結(jié)果。據(jù)對山西省臨縣旱田耕作層土壤養(yǎng)分的測定結(jié)果，有機(jī)質(zhì)含量僅為0.473%，屬全國六級最低水平；全氮含量0.033%，速效磷含量8.2 mg/kg，屬全國第四級偏下水平；有效鉀低于100 mg/kg，土壤表現(xiàn)嚴(yán)重缺肥，加之農(nóng)田肥料投入量明顯不足，相應(yīng)土壤保水抗災(zāi)能力低下，農(nóng)作物養(yǎng)料貧乏，產(chǎn)量不高，導(dǎo)致了土壤生產(chǎn)力的惡性循環(huán)[7]。特別是近幾年來，農(nóng)村人力資源長期外出務(wù)工，農(nóng)業(yè)經(jīng)營力度有所減弱，肥源開發(fā)及其農(nóng)田投入量明顯減少。因此，旱作區(qū)農(nóng)業(yè)要發(fā)展，必須采取多種途徑加大農(nóng)田肥料的投入，做到用養(yǎng)結(jié)合，培肥土壤。（1）發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，開展積肥、漚肥，提倡秸稈還田，廣積肥源，增加農(nóng)田有機(jī)肥料的投入，提高土壤有機(jī)養(yǎng)分，改善土壤結(jié)構(gòu)與蓄水性能。（2）推行測土配方施肥措施，根據(jù)土壤養(yǎng)分的測定結(jié)果，科學(xué)增施不同配比的N，P，K復(fù)合肥以及必需的微量元素，滿足農(nóng)作物生長所需[8]。（3）種植豆科作物或豆科牧草，實(shí)行糧豆、糧草輪作，如大豆、小豆、綠豆、紅豆草、紫花苜蓿等均可與禾本科作物實(shí)行輪作制種植，做到以草養(yǎng)地，種養(yǎng)結(jié)合，改善土壤養(yǎng)分狀況。此外，在施肥方式上，采用農(nóng)肥與化肥科學(xué)配比，種前一次性深施，試驗(yàn)證明有明顯的增產(chǎn)效果[7]；對于高稈稀植作物，可采取溝施或穴施集中施肥方法，提高肥料利用率。

農(nóng)田肥料的投入需要一定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，在這方面可結(jié)合利用政府行為。政府對農(nóng)業(yè)種植業(yè)的經(jīng)濟(jì)直補(bǔ)，是否可改變?yōu)檗r(nóng)業(yè)肥料等生產(chǎn)資料的直接投入補(bǔ)給。這是一項(xiàng)旱作區(qū)農(nóng)業(yè)培肥改土的行政措施。

3.3 種植耐旱優(yōu)勢作物，良種良法配套，發(fā)揮良種的增產(chǎn)潛力[7]

旱作農(nóng)業(yè)在種植業(yè)的發(fā)展上，首先要從環(huán)境效益、產(chǎn)出效益和經(jīng)濟(jì)效益三方面綜合分析考慮。環(huán)境效益就是作物品種對自然環(huán)境的適應(yīng)性、利用性和保護(hù)性；產(chǎn)出效益就是投入與產(chǎn)出的比率；而經(jīng)濟(jì)效益就是凈收益。因此，在種植業(yè)的發(fā)展上要因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)特點(diǎn)和資源優(yōu)勢，選擇耐旱且適應(yīng)能力強(qiáng)、市場前景較好的農(nóng)作物品種，并輔以相應(yīng)配套的增產(chǎn)技術(shù)，以獲得較理想的經(jīng)濟(jì)效益。如在傳統(tǒng)的種植業(yè)中，生育期與自然降水同季的谷子、糜黍、蕎麥、馬鈴薯等秋熟作物，以及具有較強(qiáng)抗旱性、耐瘠薄的豌豆、莜麥、胡麻、向日葵、蓖麻等，這些都是適宜旱區(qū)種植的優(yōu)勢作物。高粱、玉米等高產(chǎn)作物應(yīng)在溝壩地以及水肥條件較好的地塊種植發(fā)展。此外，黃土高原旱作區(qū)具有光照充足、晝夜溫差大、環(huán)境污染少等優(yōu)勢，所產(chǎn)雜糧品質(zhì)優(yōu)良，市場前景好，利于規(guī)?；l(fā)展[9]。隨著人們生活水平的提高、膳食結(jié)構(gòu)的變化及市場需求的擴(kuò)大，小雜糧市場前景可觀。如嵐縣、岢嵐、右玉、五寨等地的莜面、胡麻及其產(chǎn)品；臨縣、柳林的豆面、蕎面及其深加工產(chǎn)品；汾陽、沁州和武鄉(xiāng)的小米等，在國內(nèi)享有較好的聲譽(yù)和廣闊的銷售市場。

作物品種的改良與引進(jìn)及相應(yīng)增產(chǎn)技術(shù)的實(shí)施，是獲取糧食增產(chǎn)增收的重要保障。首先應(yīng)建立良種引進(jìn)與改良機(jī)制，多點(diǎn)試驗(yàn)、示范相結(jié)合，積極推廣優(yōu)良新品種。如晉豆23號、晉豆25號、晉豆37號等大豆品種；晉谷21號、晉谷29號、晉谷34號等谷子品種；晉葵9號、晉葵10號等向日葵品種；津引薯8號、晉薯13號等馬鈴薯品種；霸莜1號、晉燕2號等莜麥品種；晉雜20號、晉雜22號等高粱品種；先玉335、大豐26、潞玉6號等玉米品種以及晉黍3號、雁黍8號、晉蕎麥1號、晉蕎麥2號、苦蕎9909、晉綠豆1號、晉紅小豆1號、晉紅小豆2號、晉亞7號胡麻等其他小雜糧品種等等，均有推廣應(yīng)用價(jià)值。在常規(guī)作物上要做好提純復(fù)壯、異地?fù)Q種等工作，這對改良和保持作物品種的優(yōu)異性有著明顯的增產(chǎn)效果。良種加良法就是因地制宜，根據(jù)作物品種特性與栽培技術(shù)要求，采取適時(shí)播種、合理密植、科學(xué)管理等一系列保、促、增措施，發(fā)揮品種的最佳增產(chǎn)潛力。

干旱、半干旱地區(qū)旱作農(nóng)業(yè)的研究是極其艱巨而持久的戰(zhàn)略任務(wù)。社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展對旱作農(nóng)業(yè)不斷提出更新更高的要求，因而我們必須借助科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，給旱作農(nóng)業(yè)不斷地注入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要素與技術(shù)措施。

目前，旱作農(nóng)業(yè)研究的理論和技術(shù)正處于不斷發(fā)展和進(jìn)一步完善階段，針對日趨嚴(yán)峻的農(nóng)業(yè)旱災(zāi)，人類將不斷努力，憑借人類的智慧和現(xiàn)代飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)手段，在旱作農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究方面，將會(huì)有新的進(jìn)展與突破。

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