2021-02-05 17:21:50
山西壽陽溝川壩地旱地玉米寬覆膜技術(shù)應(yīng)用模式，利用地膜覆蓋有效解決了溝川壩地苗期低溫天氣影響，最大限度保水，增加玉米種植密度，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效。 周懷平 攝
我國(guó)是世界上嚴(yán)重干旱缺水的國(guó)家之一，旱地農(nóng)業(yè)主要分布在秦嶺、淮河及昆侖山以北的廣大北方地區(qū)，涉及16個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），國(guó)土面積和耕地面積均超過全國(guó)的一半，其中超過65％的耕地沒有灌溉條件。近日，在旱地農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展報(bào)告會(huì)上，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)、旱地農(nóng)業(yè)學(xué)科首席梅旭榮介紹說，隨著我國(guó)在西北、華北和東北等干旱缺水地區(qū)支持示范推廣旱地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)，大力推廣覆蓋保摘、水肥一體化、集雨補(bǔ)灌、測(cè)墑節(jié)灌、耕作保墑等技術(shù)，旱地農(nóng)業(yè)從被動(dòng)抗旱逐步走向主動(dòng)避旱。
長(zhǎng)期定位試驗(yàn) 摸清旱地農(nóng)業(yè)的“底細(xì)”
“如果建立一種能適應(yīng)干旱變化的種植制度，并匹配相應(yīng)的抗旱適水栽培技術(shù)，該多好。這樣可以保證作物不受天氣變化的影響而減產(chǎn)，農(nóng)民有個(gè)好收成不餓肚子。”30年前，梅旭榮懷著這個(gè)美好的愿望開始了旱地農(nóng)業(yè)研究。
旱地農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)的重要生產(chǎn)方式。我國(guó)北方旱地農(nóng)業(yè)區(qū)提供了全國(guó)58％的糧食（包含灌溉）和75％以上的牛羊肉，但也聚集了80％以上的貧困人口和70％以上的生態(tài)脆弱區(qū)，加強(qiáng)科技創(chuàng)新推動(dòng)旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)保障國(guó)家食物安全、生態(tài)安全和消除貧困都意義重大。“完全依靠自然降水進(jìn)行生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，叫作旱作農(nóng)業(yè)，和它相對(duì)的概念是灌溉農(nóng)業(yè)，所以，旱作農(nóng)業(yè)包括全部不進(jìn)行澆灌的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這其中，在降水量入不敷出的干旱、半干旱地區(qū)則叫作旱地農(nóng)業(yè)，也就是在干旱、半干旱的耕地上進(jìn)行的旱作農(nóng)業(yè)。”梅旭榮如此解釋，“要做好旱地農(nóng)業(yè)，首先了解它，摸清規(guī)律。”
我國(guó)旱地農(nóng)業(yè)技術(shù)研究，起步于20世紀(jì)80年代初、“六五”計(jì)劃時(shí)期。整個(gè)“六五”計(jì)劃時(shí)期，我國(guó)主要對(duì)北方旱地做了類型分區(qū)工作，對(duì)整個(gè)北方旱農(nóng)區(qū)的資源稟賦做了摸底。到“七五”計(jì)劃時(shí)期，則開始實(shí)施中低產(chǎn)田改造提升工作，這個(gè)工作一直持續(xù)到“九五”時(shí)期，也就是20世紀(jì)末，改造提升的中低產(chǎn)田包括當(dāng)時(shí)的三江平原、黃淮海、南方旱區(qū)、黃土高原和北方旱區(qū)等。
“我們做的工作，一是查明了北方旱地自然降水利用的狀況，二是查明了主要農(nóng)作物生產(chǎn)潛力的開發(fā)程度。”梅旭榮說。研究發(fā)現(xiàn)，北方旱地主要作物種植北移西擴(kuò)1-2個(gè)經(jīng)緯度，作物種植、生育期變化與降水減少、干旱頻發(fā)重發(fā)多因素互作，作物降水滿足率降低超過5個(gè)百分點(diǎn)。旱地地表覆蓋、秸稈還田、深松耕等技術(shù)提高水分利用效率程度與降水密切相關(guān)，提升效應(yīng)最優(yōu)的降水區(qū)間為年降水量450-550毫米的旱農(nóng)區(qū)。據(jù)此明確了玉米、小麥、谷子、花生、大豆、馬鈴薯等作物在不同旱地類型區(qū)的適水配置優(yōu)先序，也為科學(xué)布局種植結(jié)構(gòu)并匹配適宜的節(jié)水栽培技術(shù)提供了科學(xué)依據(jù)。
創(chuàng)新主導(dǎo)技術(shù) 形成典型區(qū)域的旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展模式
針對(duì)北方旱地農(nóng)業(yè)的共性問題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新了集雨覆蓋抗旱、秸稈適水還田、適水間作等關(guān)鍵技術(shù)，引選、培育了與關(guān)鍵技術(shù)相配套的抗旱豐產(chǎn)作物品種70多個(gè)；研制了種子包衣劑、保水劑、土壤結(jié)構(gòu)調(diào)理劑和全生物降解地膜、智慧灌溉施肥系統(tǒng)、壟膜溝植播種機(jī)、秸稈間隔條帶還田機(jī)和深松聯(lián)合整地機(jī)等產(chǎn)品和裝備。
旱地農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新已在多地結(jié)出累累碩果。不同的模式具有不同的旱地農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，適應(yīng)不同環(huán)境的旱地種植。我國(guó)已走出了五種旱地農(nóng)業(yè)區(qū)域發(fā)展典型模式。
以山西壽陽模式為代表，針對(duì)華北山地丘陵區(qū)種植結(jié)構(gòu)單一、種養(yǎng)分離、生產(chǎn)效益低下等問題，提出了旱作農(nóng)田玉米秸稈適水還田深施肥技術(shù)模式，包括“溝川壩地玉米秸稈秋季全量直接還田技術(shù)”“垣坪旱地玉米秸稈秋冬覆蓋春還田技術(shù)”。采用該模式，可以實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)10％-25％。
以遼寧阜新模式為代表，針對(duì)東北風(fēng)沙半干旱區(qū)熱量不足、水資源匱乏、耕地質(zhì)量退化等問題，提出了農(nóng)田立體防蝕增效理念，構(gòu)建了地上、地表、地下立體調(diào)控技術(shù)系統(tǒng)。2010年以來，東北風(fēng)沙半干旱區(qū)連續(xù)多年發(fā)生干旱現(xiàn)象，本項(xiàng)技術(shù)成果的大面積推廣應(yīng)用，使農(nóng)田水分利用效率提高14％-19％，有效抵御了旱災(zāi)發(fā)生，保障了糧食穩(wěn)產(chǎn)。
以河北衡水模式為代表，針對(duì)華北地區(qū)水資源短缺、降水不能滿足現(xiàn)行的主要種植制度、地下水嚴(yán)重超采等問題，提出了冬小麥兩水高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，以冬小麥水分生產(chǎn)率最大化而非產(chǎn)量最大化為目標(biāo)，其核心是減少一次灌水，由冬小麥正常生產(chǎn)的三水灌溉改為二水灌溉。
以甘肅鎮(zhèn)原模式為代表，針對(duì)西北旱塬半干旱區(qū)水土流失嚴(yán)重、降水利用難度大等問題，創(chuàng)新旱地玉米秋覆膜和壟溝覆膜集雨種植技術(shù)，解決了春季干旱少雨無法如期播種或播種出苗難的問題，增產(chǎn)20％-30％；集成創(chuàng)新了夏休閑期覆膜和全膜覆土穴播冬小麥豐產(chǎn)技術(shù)，增產(chǎn)40％；研發(fā)旱作地膜玉米密植增產(chǎn)全程機(jī)械化種植體系，提出以水定密、以密定水適水種植技術(shù)。
以內(nèi)蒙古武川模式為代表，針對(duì)內(nèi)蒙古旱作區(qū)干旱少雨水資源短缺、水分利用效率低、農(nóng)田風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重、土壤保水性差等突出問題，依托武川試驗(yàn)區(qū)開展聚水保土技術(shù)研究，形成了生物籬柔性防風(fēng)、帶狀留茬間作和半干旱偏旱區(qū)田間集雨與節(jié)水三個(gè)技術(shù)體系，通過在四大主要作物上進(jìn)行規(guī)范化示范應(yīng)用，提高降水利用率8個(gè)百分點(diǎn)以上，水分利用效率0.15千克/毫米/畝以上和減少水土流失30％以上。
加大科研攻關(guān) 推進(jìn)旱地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
“十三五”期間，隨著旱地農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，我國(guó)北方抗旱節(jié)水小麥品種覆蓋率提高到40％以上，旱地試驗(yàn)示范田降水利用系數(shù)提高到0.70以上，噸糧耗水從844立方米下降到813立方米。
水是生命之源，也是農(nóng)業(yè)的命脈。旱地農(nóng)業(yè)，沒有灌溉水源，盡可能地提高對(duì)自然降水的利用率是關(guān)鍵技術(shù)之一。我國(guó)旱地農(nóng)業(yè)中的自然降水利用率是多少呢？2000年這一數(shù)據(jù)是56％，到了2020年則提升到了65％，提高了9個(gè)百分點(diǎn)，這相當(dāng)于多了近500億立方米的水。而在旱地農(nóng)業(yè)的典型示范區(qū)中，甚至可以達(dá)到70％以上，遠(yuǎn)比全球平均利用率的50％要高得多，其背后是一系列旱地農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用。
旱地農(nóng)業(yè)也亟須從深度節(jié)水和極限節(jié)水等方向開展科研攻關(guān)。再如小麥，我國(guó)小麥平均耗水量是900-1000立方米左右，但極限節(jié)水，可以降到噸糧耗水400-500立方米，可挖掘的潛力仍然很大。農(nóng)業(yè)是用水大戶，甚至是第一用水大戶。其中，節(jié)水對(duì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率意義重大。
同樣，生產(chǎn)潛力也有可挖掘的空間。當(dāng)前，我國(guó)對(duì)抗旱作物遺傳潛力的挖掘還不夠，抗旱作物的單產(chǎn)潛力，目前開發(fā)程度是45％，但可行的合理開發(fā)程度是65％，這中間的20％，每提升一個(gè)百分點(diǎn)，都需要科技作出巨大的努力。
梅旭榮認(rèn)為，未來旱地農(nóng)業(yè)技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)和難題，在于高產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)的平衡，“在糧食生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)，深挖潛力、提高單產(chǎn)、穩(wěn)定總產(chǎn)能的同時(shí)，騰出空間，發(fā)展旱農(nóng)地區(qū)的生物多樣性、保護(hù)旱農(nóng)區(qū)的生態(tài)環(huán)境，是未來整個(gè)旱地農(nóng)業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)區(qū)域性難題。”
記者 李麗穎
返回頂部