臨夏州旱作農業播種技術

時間:2022-07-18 03:00:44

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臨夏州旱作農業播種技術

臨夏州農業生產現狀決定了旱作農業是全州農業生產的重要組成部分。臨夏州是一個傳統的農業地區,85%以上的人口在農村,70%以上的耕地是山旱地。山旱區既是臨夏州玉米、馬鈴薯、小麥等糧食作物的主產區,也是“三農”工作的重點和難點所在。長期以來干旱少雨嚴重制約著種植業整體素質和效益的提高,而州內的東鄉縣、永靖縣、臨夏縣、廣河縣大部分為降雨500mm以下的干旱、半干旱地區,區域內植被稀少、十年九旱、土地瘠薄,常因春旱而無法適時播種,或在農作物生長的需水關鍵時期遭遇“卡脖子”旱,糧食生產形成了大旱大減產、小旱小減產的不穩定局面,干旱問題是長期以來制約臨夏州旱作農業發展的重要因素。根據臨夏州耕地少,山旱地面積大,旱作農業分布廣,水資源短缺,春旱和初夏旱發生的頻率高的實際,臨夏州推廣了一批以保水、蓄水、節水為主要內容的旱作農業綜合新技術,取得了非常明顯的增產增收效果。臨夏州自2006年引進示范推廣以來,玉米產量12600kg/hm2,較一般傳統覆膜增產35%以上,收入為小麥的2~3倍,呈現出明顯的抗旱增收效果。特別是近幾年推廣的全膜雙壟溝播技術,使全州旱作區4.58萬hm2全膜雙壟溝播農作物出苗整齊,生長良好,呈現出勃勃生機,可與川水區灌溉作物相媲美。從長勢情況看,全膜玉米比露地玉米株高高出50~60cm,葉片多5~6葉;總根量比半膜玉米增加19條,側根增加12條,株葉面積增加0.67~1.89倍;耕作層含水量比半膜玉米高30%,比露地玉米高50%以上。2011年臨夏州推廣全膜雙壟溝播技術7.14萬hm2,為全州16萬種植戶增產糧食1億kg,人均增收232.50元。旱作農業技術的示范推廣,給臨夏州農業帶來了新的希望,結束了臨夏州農業長期以來靠天吃飯、被動抗旱的局面,農業生產的經濟效益、生態效益和社會效益得到極大提高,使臨夏州的農業生產發生了革命性的變化。

1臨夏州農業生產的現狀

1.1全州總耕地中水澆地面積小目前臨夏州耕地構成中,山地10.88萬hm2、川地2.89萬hm2、塬地1.28萬hm2。在耕地中,水澆地4.44萬hm2、水平梯田3.46萬hm2、條田2.33萬hm2。從耕地構成中可以看出,山地面積大,水澆地不到總耕地面積的1/3。

1.2擴大水澆地面積難度大根據全州水資源普查資料,全州地下水總儲量約36667m3,其中可利用的只有1102m3,占3.59%。地下水儲量少,只能解決人畜飲水問題,在農業灌溉上沒有開發價值。地表水過境水量雖然豐富,但是由于分布不勻、開發難度大,加之資金缺乏,在短期內無法大幅度擴大水澆地面積。

1.3干旱少雨是困擾臨夏州農業生產的因素根據氣象資料,臨夏州洮河中下游、劉家峽水庫以下的黃河沿岸及永靖縣西北部年降水量200~300mm;永靖縣東北部和西部地區、東鄉縣東西兩邊半山區年降水量300~400mm;東鄉縣東部高山地區、大夏河下游、廣通河中下游、臨夏、積石山兩縣北部年降水量400~500mm。旱作農業又叫雨養農業,指的是半干旱和半濕潤易旱地區沒有灌溉條件需要抗旱播種的農業。根據旱作農業的定義,綜合耕地構成與耕地分布區域的常年降水量可以看出,今后旱作農業在臨夏州農業生產中將逐漸占重要地位。

2臨夏州旱作農業發展面臨的主要問題

2.1自然因素的影響,仍不容忽視旱作農業區面積大,旱災頻繁,農田基礎設施差,土壤貧瘠,糧食產量低而不穩。旱作農業工作,社會認知度低。長期以來,對發展旱作農業的重要地位認識不足,輕視旱作農藝技術,對旱作農業沒有強勢、持續的扶持政策和發展措施,加上農業自身條件較差,沒有能力推動旱作農業全面推廣,嚴重制約著旱作農業的發展。

2.2投入嚴重不足,制約了旱作農業技術的全面推廣臨夏州是一個財政虧欠的地區,農業部門技術推廣經費主要來源于國家項目,投資渠道單一。由于缺少資金,項目難以持續開展,先進實用的旱作農業技術難以發揮長效。

2.3旱作農業措施實施不到位,水的利用率低全州范圍內,降水徑流收集率低;集雨水窖或蓄水池節水補灌設施不配套。灌溉農業區灌溉技術落后,用水粗放,水利用效率低。傳統灌溉習慣是“灌溉澆地、有水就澆、大水漫灌、水泡田、灌安冬水”,沒有按照作物的需要去澆水,灌溉行為很不科學,導致大量水資源浪費,農田灌溉水效率很低。50%以上的灌溉用水沒有直接用到作物上,農田水分損失平均達到10hm2。

3臨夏州旱作農業區的特點及旱作農業技術

3.1臨夏州旱作農業區特點旱作農業雖然是農業生產中的一個類型,但由于生產中突出了一個水字,具有其特殊性。臨夏州的旱作農業區主要集中在山區,耕地中多為坡地,整個旱作區特點是:自然降水是土壤水分的唯一來源,一年之中總會有比較集中、比較大的降水天氣。當降水強度超過土壤的入滲能力時產生地表徑流。旱作區人均耕地面積比川塬區多。

3.2土壤、肥料、水分利用領域有以下成果土壤結構好,大孔隙比例合適,小孔隙比例豐富的土壤,即使在相當高的基膜吸力下,仍有許多空隙保持充水和能導水,導水率不致下降太快,有利于作物生長。進入土壤中雨水同時進行著向上的蒸發和向下再分布兩個過程,水分由溫度高的地方向溫度低的地方運動。全州大部分旱作農業區春末夏初至秋季期間,土壤含水量高峰期出現的時間比降水高峰期推遲15d左右;冬至到初春,土壤含水量與7~10月份的降水有密切的關系。

3.3臨夏州目前采用的旱作農業技術覆蓋抑蒸:通過覆蓋形成一種隔離層,阻斷土壤中氣體與大氣交換通道,減少土壤水的蒸發損失,而將水保蓄在土壤中,供作物利用。在類型上有生物覆蓋、地膜覆蓋、秸稈覆蓋、高留茬覆蓋、沙石田覆蓋、生化制劑覆蓋等等。在20世紀70年代,積石山縣的安集鄉紅坪村盛行的沙田玉米,屬于沙石田覆蓋。雨水就地入滲利用:通過對地表微地形的改變,降低了地表徑流水力坡度,截斷徑流線長度,減緩徑流運移速度,從而增加地表徑流在一定區域的滯留時間,增加地表入滲能力,達到增加雨水入滲土壤的目的。在類型上主要為平田整地、修建水平梯田,在山坡地沿等高線起壟帶狀種植等。雨水富集疊加利用:把一定面積上的降水疊加到另外一定面積的土地上,供作物生長利用。在臨夏州引用比較廣泛的是“全膜雙壟溝播技術”。降雨匯集異地利用:利用匯集的雨水進行一定時期的補水灌溉。目前廣河、東鄉、永靖、積石山縣開展的集雨水窖、集流蓄水池屬于此類。

4對臨夏州目前主要的旱作農業技術分析與評價

前面將臨夏州旱作農業區應用的技術分為4類。在實際生產中4類技術往往是綜合運用。

4.1全膜雙壟溝播技術近年來,臨夏州旱作農業區推廣的“全膜雙壟溝播技術”其主要原理是:全膜覆蓋起壟后在田間形成較大的集雨面,使壟面上的降水向壟溝內聚集疊加。“全膜雙壟溝播技術”以工業產品地膜為主要農資,運用了起壟等農藝措施,實現了覆蓋仰蒸、雨水就地入滲、雨水富集疊加等技術綜合運用,取得了良好的保溫增墑效果。“全膜雙壟溝播技術”的要點是壟溝比的確定、壟高的確定、壟形的確定、壟溝的取向等4個方面。研究表明:壟溝比一般可按下式確定:K=(a/x-1)/B。式中:K為壟寬與溝寬之比,B為壟面徑流系數,a、x分別為平地未覆膜和起壟覆膜種植時作物水分滿足率。如果考慮到壟面覆膜,則壟面徑流系數B,根據有關實驗結果可取0.85,壟溝比在1∶1至2∶1之間。臨夏州目前推廣的玉米全膜雙壟溝播采取的是2∶1。在地膜覆蓋的情況下,運用的壟高以15cm為宜。膜下水分在溫度梯度的作用下主要集中在20~30cm層次及其以下土體,相對于種植區而言,這一層次正是5~10cm耕層及其以下土體,這就為種植區的作物創造了良好的土壤水分條件;壟只有達到一定高度才會對地表微氣象條件產生有效影響,如減小種植區的地表徑流交換,穩定種植區的微生態環境,相對提高和穩定種植區耕層土壤的溫度,這些變化對半干旱區苗期較為惡劣的生態和氣候條件而言有積極的生物效應;從集水的角度考慮,膜壟達到一定高度集流效果才會好,盡可能增大壟膜的集水面坡度以減少雨水在膜表的滯留時間,避免無效蒸發。比較常見的有拱形壟、梯形壟和三角形壟,一般來講三角形壟比較經濟,集雨效果也比較好。臨夏州推廣的大多為拱形壟。溝壟的取向應按與所在區域的主風向呈垂直的方向排列,并有意識地增大壟對地表氣流的阻礙作用,降低其對種植區地表氣體交換的影響,從而構成地膜保護壟下的土壤水分,壟又保護種植區土壤的水分較小損失的溝壟種植體系。當然,在溝壟的取向上必須考慮溝壟應與等高線平行,其次才是與主風向垂直。

4.2培肥土壤、水肥協調、高效用水技術研究分析,在旱作農業區每生產0.25kg小麥,往往要消耗3.60mm以上的降水,而在肥沃的土地上,只消耗0.70~1.50mm降水。原因是肥沃的土地其入滲性、持水力和釋水力均優于貧瘠土壤。培肥土壤的目的就是增厚土壤的活土層,增加土壤的團粒結構。培肥土壤、實現水肥協調、高效用水目的,雖然技術簡單,但是系統性強,歸納起來是:廣開肥源、增施有機肥、合理使用化肥。具體措施是:調整農業結構,實行農牧結合以農促牧,以畜糞肥田,因地制宜建立農作物和綠肥,牧草輪種間作,用地養地的輪作倒茬制度;解決農村能源,實行秸稈還田,牲畜過腹還田。開展測土配方施肥,注意氮、磷、鉀和微肥的配合使用,提高化肥利用率。

5對穩步發展臨夏州旱作農業生產的幾點建議

5.1注意保護旱作區農業生態環境隨著社會發展、科技進步,在臨夏州的旱作農業區,旱作農業生產逐步把傳統經驗與現代科技結合起來,旱地耕作栽培技術體系逐步完善。旱作農業區的糧油產量逐年增加,農民的生活水平日益提高。但我們也看到,為了實現農產品高產目標,農用物資投入的數量也在逐年增加。統計資料,全州玉米全膜雙壟溝推廣面積達到68666hm2,占全州耕地面積的47%。農膜技術的推廣應用使臨夏州糧食產量得到大幅度提高的同時,也帶來了農用地膜的負面影響,“白色污染”問題愈演愈烈。從2006~2010年間共投入地膜是17840t,平均每年3568t。殘留率按30%(農業部環境監測總站和中國科學院的資料)計,殘留量每年達1070t,連續5年殘留量為80kg/hm2,接近全國平均水平。各類農藥的使用量也在逐年增加。由于化肥、農藥對空氣、水體、土壤、農產品都具有嚴重污染,農產品中過量的重金屬對人體健康造成危害,農田地膜殘片破壞土壤結構,形成阻隔層,影響土壤通氣、透水性能,危害作物生長,導致作物減產。所以在發展旱作農業的同時,保護旱作區農業生態環境,防止農業生態環境污染的問題也需要重視。總書記于2006年在全省部級主要領導干部建設社會主義新農村研討班上指出“要按照建設資源節約型、環境友好型社會的要求,發展循環農業,強化生態保護,發展節地、節水、節肥、節藥、節種的節約型農業,鞏固和發展退耕還林、天然林保護等重點生態工程,堅持節約生產,清潔生產,安全生產,實行人與自然和諧發展,走出一條中國特色農業現代化道路”。要把總書記的講話精神作為臨夏州旱作農業區的工作指導方針。

5.2轉變工作思路,以“節水”為突破口,推動旱作農業的可持續發展針對臨夏州農業區域自然降水資源的特點,積極探索推動農業可持續發展的突破口,圍繞抗旱和節水兩大主題,以開發有限水資源的生產潛力為中心,以水資源的優化配置和可持續利用為目標,堅持“順應天時,遵循自然規律;順應市場,遵循經濟規律;順應時代,遵循科學規律”的基本思路,千方百計蓄住天上水、保住土壤水、用好地表水,以“用水、保水、蓄水、攔水、截水”五大節水技術體系,配合應用“梯田、水窖、地膜、調整”等成熟技術,使土壤的蓄水保墑能力和肥料利用率得到提高,顯著增強抗御自然災害的能力。

5.3進一步完善全州旱作農業工作體系在旱作農業工作中目前需要探討開展兩項工作。首先建立全州旱作區土壤墑情監測預報系統,為政府農業領導部門調集抗旱物資、指導抗旱生產,提供決策依據。在“全膜雙壟溝播”技術推廣中,覆膜時間分為秋覆膜、頂凌覆膜、播前覆膜。秋覆膜和頂凌覆膜對于春旱嚴重的年份,具有較好的保墑效果。在春旱不嚴重的年份,播前覆膜可以減少在田間的損壞率的特點更受農民歡迎。建立土壤墑情監測預報系統,變被動抗旱為主動抗旱,具有重要意義。其次,在畜牧規模養殖區建立混配肥生產基地,廣開肥源。臨夏州旱作區耕作土壤貧瘠,有機質含量低,需要有機肥進行改良。旱作區有機肥數量不足是客觀存在的問題。從旱作區循環系統外補充有機肥是解決問題的方法。混配肥具有生產工藝簡單、肥效高、便于運輸的特點,是培肥土壤的理想肥料。