黃土丘陵區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展與對策

葸 賢 姚亞妮 王效瑜

（1.固原市原州區(qū)農(nóng)村實用技術(shù)培訓(xùn)中心，寧夏 固原 756000；2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏 固原 756000）

黃土丘陵區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展與對策

葸 賢1姚亞妮1王效瑜2

（1.固原市原州區(qū)農(nóng)村實用技術(shù)培訓(xùn)中心，寧夏 固原 756000；2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏 固原 756000）

寧南山區(qū)降雨偏少，降水年際變幅大，季節(jié)分布不均，且80%集中在7、8、9三個月，干旱嚴(yán)重的制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。筆者根據(jù)這一資源特點，進行了旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)研究，針對性提出了旱作節(jié)水技術(shù)發(fā)展目標(biāo)與對策，構(gòu)建起旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展體系，大幅度提高了旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)效果。

寧南山區(qū)；旱作農(nóng)業(yè)；發(fā)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(qū)，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(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國旱農(nóng)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(qū)位于我國黃土高原的西北邊緣，境內(nèi)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(qū)，總面積10540km2。耕地335221hm2，是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。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(dāng)?shù)剞r(nóng)民生產(chǎn)和生活構(gòu)成了嚴(yán)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(diào)整[2]，在國務(wù)院和自治區(qū)的大力支持下，旱作農(nóng)業(yè)得到了全面提升和發(fā)展，并取得了明顯的抗旱減災(zāi)和節(jié)水增收效果，促進全區(qū)經(jīng)濟社會較快發(fā)展做出了突出貢獻。

1 發(fā)展歷程

總結(jié)寧南山區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了五個重要的發(fā)展階段：第一階段是20世紀(jì)50年代，為總結(jié)繼承傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)驗階段。推廣了以坡耕地打埂為主的水土保持技術(shù)、以“三犁三耱”及輪作倒茬為中心的旱作節(jié)水技術(shù)。第二階段是20世紀(jì)60年代，為深化傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)經(jīng)驗與引進以機深翻為主的旱作耕作技術(shù)相結(jié)合階段。創(chuàng)立了“五墑耕作法”為主體的蓄水保墑耕作體系，優(yōu)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(shè)，改善了農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境，增強了蓄水保墑能力。第三階段是20世紀(jì)70～80年代“以肥調(diào)水”旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)階段。在繼續(xù)大規(guī)模興修梯田的同時，積極推廣了有機肥與無機肥相結(jié)合，以無機促有機，有機肥、化肥秋施，基肥、種肥相結(jié)合的技術(shù)，建立了“以肥調(diào)水”為中心的土壤培肥體系。第四階段是20世紀(jì)90年代旱作節(jié)水由單項措施向綜合技術(shù)發(fā)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(jié)水技術(shù)，引入微集水小麥壟蓋膜即栽培技術(shù)，發(fā)展了減災(zāi)穩(wěn)產(chǎn)保收的立體復(fù)合種植技術(shù)及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培優(yōu)化模式技術(shù)，大大提高了降水利用率。第五階段是進人21紀(jì)后把補灌農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、保護性耕作、區(qū)域特色種植等概念及技術(shù)引人旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，使旱作農(nóng)業(yè)與節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合，逐步形成了具有寧夏特色的早作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，開辟了由被動抗旱轉(zhuǎn)向主動抗旱的新局面[3]。使寧夏早作農(nóng)業(yè)區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了很大變化，農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展上了一個新臺階。早作農(nóng)業(yè)成為寧夏糧食生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)發(fā)展新的增長極。

2 發(fā)展目標(biāo)

為加快寧南山區(qū)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展，進一步提高自然降水利用率和水分生產(chǎn)效率，提高旱作區(qū)農(nóng)業(yè)的綜合發(fā)展能力，穩(wěn)定地增加農(nóng)民收人，今后，旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是要實現(xiàn)“一個促進、兩個緩解、三個提高”，即：促進糧食增產(chǎn)和農(nóng)民增收；緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)缺水矛盾，緩解干旱對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅；提高水分生產(chǎn)力，提高農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)能力，提高耕地綜合生產(chǎn)能力。使寧南山區(qū)旱作農(nóng)田的降水利用率提高10%以上，達到60%以上，水分生產(chǎn)效率提高20%以上，補水效益提高10%以上[3]，力爭把寧南山區(qū)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)建成西北地區(qū)乃至國家級現(xiàn)代旱作農(nóng)業(yè)示范區(qū)。重點處理好五種關(guān)系：①堅持“水”字當(dāng)頭。旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)的內(nèi)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(fā)揮有限水資源的高效作用，最大限度地提高水分生產(chǎn)效率。②正確處理好旱作與補充灌溉農(nóng)業(yè)的關(guān)系，實施旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)與補灌技術(shù)的結(jié)合。③堅持傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，建立旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)體系。④樹立旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)的綜合性、系統(tǒng)性思想，以實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益的統(tǒng)一。⑤旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，要因地制宜，依據(jù)不同旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的自然、經(jīng)濟特點和發(fā)展目標(biāo)而確定，以防千篇一律，“一刀切”。

3 發(fā)展對策

寧南山區(qū)屬于典型旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。長期以來，受惡劣的自然條件限制，糧食廣種薄收、產(chǎn)量低而不穩(wěn)，干旱成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要瓶頸。采用覆膜保墑等旱作節(jié)水技術(shù)，最大限度的抑制田間蒸發(fā)，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(huán)[4]。土壤水分狀況是決定作物根系生長的關(guān)鍵因素,對作物生長發(fā)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(fā)，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(nóng)業(yè)研究的重要內(nèi)容[6]。合理的土地利用方式可改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤對外界環(huán)境變化的抵抗力。免耕覆蓋可減少耕作次數(shù)，改變土壤結(jié)構(gòu)和容重，調(diào)節(jié)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到穩(wěn)定程度的恢復(fù)；與常規(guī)耕作相比，保護性耕作可降低土壤侵蝕，增加水穩(wěn)性大團聚體及其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，改善土壤結(jié)構(gòu)[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(qū)糧食產(chǎn)量的重要途徑。經(jīng)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(qū)特色的旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水模式和旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系，大幅度提高了作物產(chǎn)量和水分利用效率[3,8]；擴大了作物種植區(qū)域，推進了農(nóng)作物結(jié)構(gòu)調(diào)整速度?？梢哉f，旱作節(jié)水技術(shù)的研究與示范推廣，為寧南山區(qū)旱作雨養(yǎng)區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了革命性的改變。

3.1 構(gòu)建發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力體系

針對旱作農(nóng)業(yè)區(qū)干早少雨，降水利用率不高、水分生產(chǎn)效率低下，中低產(chǎn)面積大、產(chǎn)量低而不穩(wěn)，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)脆弱的特點，加速建沒旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力基礎(chǔ)是恢復(fù)農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)、提高生產(chǎn)能力的重大措施。重點要堅持不懈地進行旱作基本農(nóng)田建設(shè)；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(fā)、水土修復(fù)，雨水蓄積及揚黃延伸補灌工程建設(shè)；實施農(nóng)牧結(jié)合，發(fā)展農(nóng)牧結(jié)合型的旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)從廣種薄收向穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

3.2 構(gòu)建高效利用降水資源的旱作避災(zāi)型的區(qū)域優(yōu)勢特色農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)

發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，應(yīng)把順應(yīng)利用自然規(guī)律、科學(xué)利用自然資源，適應(yīng)市場需求統(tǒng)一起來，發(fā)展可控農(nóng)業(yè)，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(zāi)型的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，趨利避害。對種植業(yè)結(jié)構(gòu)進行適應(yīng)性調(diào)整和戰(zhàn)略性調(diào)整，融經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益為一體，使其具有經(jīng)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(qū)光照充足、氣候溫涼溫和、晝夜溫差大、土層深厚、土質(zhì)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(huán)境條件發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)。利用六盤山區(qū)氣候冷涼、隔離條件好、桃蚜遷飛少、土壤肥沃的優(yōu)越條件建立脫毒薯良種繁育基地發(fā)展種薯業(yè)。②應(yīng)用地膜覆蓋平臺，大力建設(shè)發(fā)展玉米產(chǎn)業(yè)。玉米水分生產(chǎn)潛力、潛在水分利用效率、潛力適宜開發(fā)程度高，利用地膜覆蓋技術(shù)，特別是全膜雙壟覆蓋溝播技術(shù)更能發(fā)揮其增產(chǎn)潛力[3]。目前寧南早作農(nóng)業(yè)區(qū)玉米發(fā)展空間較大，應(yīng)大力發(fā)展，促進農(nóng)牧結(jié)合，保證糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收。③利用降水特點，分區(qū)發(fā)展小雜糧產(chǎn)業(yè)。利用山區(qū)氣候冷涼，降水集中于7、8、9月與小雜糧生長發(fā)育習(xí)性相吻合的氣候特點，通過利用因雨因墑抗旱種植技術(shù)分區(qū)發(fā)展小雜糧。④充分利用寧南旱作區(qū)地形復(fù)雜、氣候類型多樣的特點，發(fā)展特色種植。

3.3 構(gòu)建發(fā)展旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系

3.3.1 創(chuàng)新深化地膜覆蓋技術(shù)，增加旱作農(nóng)業(yè)的可控性和穩(wěn)定性

創(chuàng)新深化地膜覆蓋技術(shù)：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(cè)種植；種植冬小麥，谷子、胡麻推廣全膜覆土穴播技術(shù)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(cè)穴播種植技術(shù)，在半干旱偏旱區(qū)可采用全膜雙壟覆蓋溝穴播技術(shù)。在深化地膜覆蓋技術(shù)中應(yīng)堅持秋覆膜技術(shù)的應(yīng)用推廣。秋覆膜技術(shù)符合寧南山區(qū)旱作農(nóng)業(yè)區(qū)的氣候特點，依據(jù)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(qū)降水總量可達192.3億m3,是當(dāng)?shù)氐叵滤Y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(chǎn)力，60%～65%為無效蒸發(fā)，應(yīng)用覆膜技術(shù)抑制無效蒸發(fā)，增加土壤蓄水空間很大，潛力尚存。②干旱雖發(fā)生頻繁，但秋旱發(fā)生頻率相對較低，為秋覆膜創(chuàng)造了良好的前提。③降水特點：土壤水分運動規(guī)律適于進行秋季覆膜。寧夏旱作農(nóng)業(yè)區(qū)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(fā)，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(guī)律來看，每年11月初到來年1月為土壤水分凝結(jié)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(fā)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(guī)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(dāng)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(jié)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(nèi)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(fā)育。對玉米而言，使適種區(qū)域由海拔1800m以下提高到2000m，擴大了中晚期品種的種植區(qū)域。玉米秋季半膜覆蓋比播種期半覆蓋增產(chǎn)20%左右，秋季全膜雙壟覆蓋溝播技術(shù)比播種期半膜種植增產(chǎn)55.15%，比秋季半膜增產(chǎn)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(chǎn)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(shù)適宜半干旱地區(qū)推廣，北部干旱風(fēng)沙區(qū)不宜推廣秋覆膜技術(shù)，陰濕區(qū)秋季土壤含水量高、土壤粘重、雜草多，不宜進行秋覆膜，而應(yīng)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(shù)

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(fā)生頻繁，水分虧缺問題依然存在，為保證作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)就必須把覆膜與集雨（或集水）補灌有效結(jié)合起來。在作物需水關(guān)鍵生育時期進行補灌可保證作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，提高旱作農(nóng)業(yè)的可控性和穩(wěn)定性。據(jù)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(chǎn)80.5%，地膜玉米全生育期補灌200m3，增產(chǎn)達63.6%，滴灌比地面漫灌節(jié)水30%～50%，比噴灌節(jié)水15%～25%。

3.3.3 強化實施以肥調(diào)水技術(shù)、建設(shè)合理的輪作制度，保證特色農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

引進、選育、推廣適合發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)與市場需求的作物品種，發(fā)揮品種抗旱節(jié)水能力；選擇與旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)相適應(yīng)的保護性耕作技術(shù)，保護農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，增強土壤抗旱節(jié)水性能；集成抗旱增產(chǎn)的化學(xué)調(diào)控技術(shù)體系，控制水分耗損，提高農(nóng)田水分利用率。

3.3.4 構(gòu)建發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)服務(wù)體系

保證旱作農(nóng)業(yè)的健康有序發(fā)展，要加強旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)體系的建設(shè)，建設(shè)穩(wěn)定的旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗、示范基地；發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用，增加投入；要加強產(chǎn)業(yè)培育，延長產(chǎn)業(yè)鏈，推動旱作特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

［1］王娟玲.旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)研究進展[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2010,6.

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

［3］郭忠富.寧南山區(qū)旱作節(jié)水技術(shù)研究[J].寧夏農(nóng)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(qū)農(nóng)業(yè)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(qū)農(nóng)業(yè)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(zhì)及作物產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010(5):38-42.

［7］嚴(yán)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(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010,28(3):58-63.

［8］郭忠富.寧南山區(qū)覆膜保墑玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)[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(nóng)機工程師，主要從事農(nóng)業(yè)機械化全程跟蹤操控技術(shù)服務(wù)、旱作節(jié)水技術(shù)研究、技術(shù)咨詢和培訓(xùn)工作。

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

湯靜］