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摘 要:通過多年旱作農業的實踐以及試驗研究,分析和總結山區溝臺、溝條、溝壩地,大排梯田、人造平原,以及緩坡地的種植技術與節水技術,提出相應的合理節水技術,為旱作農業生產提供思路。
關鍵詞:旱作;節水;技術
榆陽區第二次土壤普查資料顯示,榆陽區東南部丘陵溝壑地區位于榆溪河、無定河以東,長城以南,屬黃土丘陵溝壑地貌。包括原有的安崖、劉千河、古塔、桐條溝、清泉五個鄉鎮和鎮川、上鹽灣、董家溝灣、魚河、劉官寨、青云、雙山、大河塔等八個鄉鎮的山地部分。土地面積129790.6hm2,占全區總面積的18.99%。年平均氣溫8℃~10℃,年平均降水375mm~420mm,≥10℃的活動積溫3300℃~3400℃,無霜期155d。在長期強烈的侵蝕下,形成支離破碎、溝壑縱橫\粱峁斷續的黃土丘陵溝壑地貌。降雨入滲困難,大部被排泄掉;基巖裸露,地下水賦存條件差,地面水和地下水均極貧乏。根據2020年秋冬統計,榆陽區山區通過撤鄉并鎮后的魚河鎮、上鹽灣鎮、鎮川鎮、麻黃粱鎮、魚河峁鎮、青云鎮、古塔鎮、大河塔鎮,種植春玉米4460hm2,馬鈴薯2513hm2,谷子、高粱、大豆、蕎麥、糜子、綠豆、紅小豆等小雜糧8047hm2;向日葵、油菜、花生、芝麻等油料作物1033hm2;設施蔬菜713hm2,露地瓜菜893hm2;杏、蘋果、核桃、葡萄、桃、梨、棗等果樹11353hm2,中藥材1193hm2,總合計30207hm2。2020年~2021年,榆陽區出現嚴重干旱。2020年春旱,造成半數以上耕地無法下種,而2021年雖然春季降雨較多,入種良好,但5中下旬、6、7、8月上旬,旱情嚴重,導致山區多數作物受旱,大面積減產與絕收,進一步體現出山區雨養農業對降水的依賴,也表現出農田水利建設的嚴重缺乏。榆陽區旱作農業以傳統的“谷糜薯豆”作物為主,是小雜糧的優生區,而發展高水肥作物,將對水資源帶來更大的壓力。尤其是屬于適生區的作物,要慎之又慎;應先確定抗旱作物,然后選擇抗旱品種。榆陽區山區耕地以旱地為主,由于旱災頻繁,產量較低,糧食價格低迷,收入不穩定,加之“退耕還林(草)”中,退出耕地約為16000hm2,人均耕地面積少,大量的勞動力離開了耕地,山區勞動力呈現“386199”特點,因病、因殘、因災、因學等因素導致貧困人口集中出現在山區。部分耕地零散,水利設施無或落后,導致耕地摞荒嚴重,山區道路狹窄,農田道路以土路為主,大型機械無法進入,應發展適宜于山區運行的中小型機械。
1 土地類型與土壤類型
第一,榆陽區東南部丘陵溝地區的土地類型,主要以緩坡地、梯田、人造平原、溝臺、溝條、溝壩、淤地壩為主;而土壤類型以馬蘭黃土為成土母質的黃綿土、少量淤土為主;黃綿土全剖面顏色、結構、質地上下均一,多為黃棕色,疏松多孔,土性綿軟、粘沙適宜,耕性及通氣性良好。碳酸鈣和鉀豐富,而有機質及氮磷素養分缺乏,養分的有效性差。第二,新中國成立后,經過“農業學大寨”,開辟了大量的小排梯田,隨著小流域治理、淤地壩的建設,發展了部分溝壩地,但通過“退耕還林(還草)”政策的實施,退出25°以上的坡地約16000hm2[1]。第三,在新一輪的產權制度改革中,對現有的耕地進行土地流轉、耕地整合、細碎化整理、農業綜合治理、高標準農田建設,令溝壩地、大排梯田、人造平原成為現有耕地的主體,耕地由過去的幾十、幾百m2的條塊,到現在的幾十hm2、幾百hm2的連片平整,機械化作業的基礎,已經呈現。據不完全統計,近年整理的耕地面積約在9333hm2以上。
2 旱作技術的發展
第一,傳統的抗旱措施主要有抗旱品種、深翻(及深松)、增施有機肥、中耕培土、修筑保護埂,以及點水播種。坡地的水平溝與平地的壟溝種植技術,以及合理密植是旱作農業的一項重要的措施。第二,地膜出現后,有了雙溝覆膜、全膜雙壟溝播技術、滲水地膜+全膜雙壟溝播技術,對降解地膜、液體地膜、秸稈覆蓋也有所探索[2]。同期出現的保水劑、蒸騰抑制劑等,均對降水有一定的依賴性,在嚴重干旱條件下,作用甚微。第三,隨著非充分灌溉(即補灌)理念的出現,固體集雨窖灌、軟體集雨窖灌、土工膜蓄水池、光伏(或農電)提水、深井、水庫等設施與裝備的出現與應用,對旱作技術有了新的提高,但對水源、集雨與灌溉定額將產生矛盾,而“水肥一體化”的膜下滴灌技術,將緩減這種矛盾。
3 根據土地類型、土壤類型、灌溉條件、作物的特點,對山區耕地與作物進行分類實施
第一,無灌溉條件下的緩坡地,采用水平溝種植方式,結合中耕培土除草,實現溝變壟、壟變溝的抗旱措施,同時進行坡改梯,逐步將坡地退出農業生產;進行“豆薯谷”輪作倒茬的耕作機制,以種植大豆(或雜豆)、馬鈴薯、谷子(或糜蕎)為主。
第二,無灌溉條件下的梯田,修筑保護埂,采用大壟溝種植方式,結合中耕培土除草,實現溝變壟、壟變溝的抗旱措施;也可以利用地膜覆蓋、秸稈覆蓋,充分利用降雨,進行“豆薯谷”輪作倒茬的耕作機制,以種植大豆(或綠豆)、馬鈴薯、谷子(或糜、高粱)為主。
第三,非充分灌溉條件下的溝臺、溝條、溝壩地,由于地勢較低,經多年耕種,農家肥的施用,土壤墑情與保水保肥性能較高,加之日照時數相對少,減少了蒸發,同時山體下滲水與早晨露水,均對溝道地的作物有積極作用;進行耕地整合,再利用溝道水庫、攔洪壩、滾水壩、蓄水池等,推廣滴灌技術,進行一定數量的補灌,以種植春玉米、高粱、馬鈴薯等作物,實現穩產高產。
第四,有充分灌溉條件下的地塊,發展設施農業,提高單位面積的經濟效益。
第五,大力發展非充分灌溉條件下的大排梯田、人造平原的節水灌溉農業,采用“四位一體”建設項目,“利用溝道水庫集水、光伏(農電)提水、高位蓄水、膜下滴灌”措施,充分利用現有的水資源,實現3次補水(播種、孕穗或結夾、灌漿),達到旱澇保收,將是旱作農業發展新的起點[3]。
第六,在無灌溉條件和非充分灌溉條件下,不得種植高水肥作物,以避免增加水資源的壓力。
4 討論與建議
第一,山區永恒的旋律就是節水抗旱,傳統的農藝措施以抗旱為主,而隨著新技術新裝備的出現,將水平溝、大壟溝、地膜覆蓋、保水劑、雙溝覆膜、全膜覆蓋、降解地膜、滲水地膜、抗逆劑、有機肥、抗旱品種、溝道水庫、固體集雨窖灌、軟體集雨窖灌、土工膜蓄水池、光伏(或農電)提水、膜下滴灌、水肥一體化等技術集成,強化節水灌溉技術,形成新的集成技術,將令山區旱作農業耳目一新。
第二,適時播種與抗旱保苗。山區的旱作農業區,除水資源嚴重短缺和“十年九旱”,嚴重影響農業生產外,其余的土壤質地、無霜期、年平均氣溫、≥10℃的活動積溫、雨熱同季、晝夜溫大等因素,均是非常有利的因素;適時播種且能保證全苗,是保證作物有一個合理的生長周期,保證穩產高產的前提;點水(或坐水)播種是傳統抗旱保苗的一項重要措施,但已不能適應當前的實際情況,人們試驗過“行走式節水灌溉機械播種”技術,但由于種種原因,未能推廣,現在提出在有補灌的條件下,采用膜下滴灌,在播種后進行補灌,將是一個新的突破口。
第三,山區農民的耕地問題。“土地是農民的命根子”是千百年來種地人的根本,而“耕者有其田”是歷史上農民起義的目標,也是“土地革命”、“三農”問題的核心;“三十畝土地一頭牛,老婆娃娃熱炕頭”曾經是農民的理想,說明一定的耕地面積,是農民脫貧致富的基礎,是農村產業發展的前提。有鑒于此,保證一定數量的耕地與質量,適度發展澗淤地,應是我們思考的一個課題。
第四,建立合理的輪作倒茬制度與輪灌制度。俗話說,“倒茬如上糞”“茬口不換,豐年變歉”,采用“豆薯谷”輪作倒茬制度,是用地養地相結合的方法;在有補灌的輪灌制度下,灌溉時期、灌溉時間、灌溉定額的探討與研究,是從細節和管理上要效益,是科學的節水灌溉技術;而黃綿土土質的耕地,采用全膜雙壟溝播、膜下滴灌技術,在播種后補灌4m3/667m2水,孕穗或結夾期補灌6m3/667m2水,灌漿期補灌6m3/667m2水,將起到相當強的保障作用。
第五,水源與集雨。山區水源主要來自降水,包括地表水與地下水;集雨是一個長期的工作,現在的固體集雨與軟體集雨均選擇高位集雨與蓄水,積雨面相對較小,不能滿足農業生產的需求;為此我們考慮要充分利用硬化的公路、廣場、房前屋后,在集雨窖附近采用土工膜進行延伸集雨,利用草地、林地、坡地集雨。現實中大部分降水歸于溝道,而溝道在沒有水庫和攔洪壩的條件下,逐步流出山區,歸于河流,同時也把熟土和養分帶走,造成水土流失。如果我們用時間換空間(長期集水來彌補短期集水的缺陷),或用空間換時間(不僅利用集雨窖的集雨面來集雨,還可以利用非耕地的集雨面來集雨,從而擴大了絕對集雨面),通過水庫、攔洪壩、蓄水池的集雨,再利用光伏(或農電)提水,采用“水肥一體化”的膜下滴灌方式,進行節水灌溉,從而為農業生產服務,將具有深遠的意義。
第六,畜牧業是農業產業發展的延續,也是生產鏈的延長,更是循環農業的體現。農產品通過畜牧業,進一步提高效益,同時增加農家肥,為耕地提供養分,促進土壤團粒結構的形成,提高土壤的保水保肥性能。山區畜牧業受到限制的原因,主要是“封山禁牧”,再就是精粗飼料的缺乏,也就是春玉米的種植面積小,雖然春玉米產量高,且籽粒與秸稈是很好的精飼料與粗飼粒,卻是高水肥作物,限制了其面積的擴大,而購買養殖將大大限制經濟效益。如果山區林草業發展到一定的水平,可適度放牧,或者種植牧草,或者提高山區的水利設施,提高春玉米單產和適度擴大春玉米的種植面積,從而促進畜牧業的發展。
參考文獻
[1] 趙蓮蓮.甘肅省旱作農業區節水農業技術措施探討[J].現代農業科技,2017(2):157.
[2] 蔡小麟.旱地農業土壤保墑技術綜述[J].農業科技與裝備,2016(1):46-48.
[3] 段梅輕.平鄉縣旱作農業節水技術推廣應用[J].現代農業科技,2016(4):193-194.
作者:曹榮 單位:陜西省榆林市榆陽區農業技術推廣中心