1 引言
我国是世界上 13 个贫水国家之一,人均水资源占有量 2300 立方米,只相当于世界人均水平的 1/4,人口增长和工农业发展对水的需求量大幅度增加,超强度使用淡水已使北方一些河流断流,地下水位降低,每年因缺水造成约有 1 亿亩可灌溉土地面积得不到灌溉。目前,中国缺水约 1000 亿立方,将来还会不断增加,由于长期使用土渠输水、大水漫灌等不科学的灌溉方式,水的有效利用率只有 45%左右,每年灌溉浪费的水资源相当于全国总用水量的 40%.张家口市十年九旱,因此,开发、推广、使用节水抗旱农机新技术,就显得更加紧迫和重要。
农机节水主要有两方面:一是靠机具,推广喷灌、滴灌、微喷灌、渗灌等节水机械,提高灌溉水利用率;二是靠技术,推广使用节水穴灌施肥铺膜精播技术来达到节约水资源的效果,以便提高农业生产能力,提升农业机械化水平。现将节水穴灌施肥铺膜精播技术的应用概括如下。
2 张家口市旱作农业的基本情况
张家口市位于河北省西北部,地处西北山间盆地和蒙古高原南缘,张家口市分坝上、坝下两个自然生态区。坝上地区为内蒙古高原南缘,地势高而平坦,平均海拔为 1450 米,属于大陆性季风气候,全年受蒙古高压控制,年平均气温 1.4℃,多风、干燥、无霜期短,年大风日数平均 70 多天,年降水量 350 毫米,降雨集中在 7、8、9 三个月,无霜期不足 100天。农业灾害性天气以干旱为主、冻灾害次之。农作物以抗旱耐寒作物为主,主要是莜麦、马铃薯、蚕豆、胡麻。近年来,种植业结构有新变化,错季蔬菜、小日期玉米有大面积的扩展,其中玉米播种面积超过100 万亩。
坝下地区处于冀西北山间盆地,境内中山、低山丘陵、河谷、盆地相互交错,沟壑纵横,地形复杂。无霜期 100 至 150 天,年均气温 7℃,极端最高气温 40℃,农均降水量 400 毫米,集中在 7~9 月,降雨量年际变化较大。农业灾害性天气以干旱为主,主要农作物为玉米、谷黍和杂豆。
张家口市农业生产条件较差,土地瘠薄、土壤肥力较低,年降水量少且分布不均,蒸发量大,地下水资源匮乏,生态环境脆弱,全市总耕地面积 1033 万亩,其中旱地面积 663 万亩,干旱缺水是制约张家口市农业发展的主要因素,尤以春旱为最,发生频率为 94%,素有十年九旱之称。特别是近年来,连年干旱,导致旱地减产减收,甚至无法播种,农民收入增长缓慢,因灾返贫人口有不断增长的势头。解决好旱地适时播种,保证农作物出苗历来是张家口市农业工作的主要任务。
张家口市农作物以耐旱品种为主,正常年份作物布局结构为:玉米 320 万亩(其中坝上为 120 万亩)、蚕豆 10 万亩、大豆 36 万亩、杂豆 60 万亩、谷黍 60 万亩、马铃薯 150 万亩,其余为杂粮、蔬菜。适宜节水穴灌精播的作物品种为玉米、蚕豆、大豆、杂豆、谷黍,面积为 566 万亩。张家口市的气候特点是春季、初夏干旱,仲夏之后雨量相对集中,农作物为一年一熟制,抗旱、抢播、保全苗是夺取粮食丰产丰收的关键。所以有“保苗七分收”的说法,为了抗旱抢播保全苗,春旱较严重时人们采用点水种植的方法,靠人工取收、刨埯施水、往湿土中点播种子,采取这种局部灌溉的方式促进种子发芽、出苗,苗出齐扎根后,雨季来临。这种方法,虽有效果,但费时费力,不适宜大面积推广。河北省农机修造服务总站研制成功的节水穴播施肥铺膜精播机械,从根本上解决了这一技术难题,据张家口市怀来县的试验情况来看,有以下几大优点:
(1)解决了春旱不能下种的问题;(2)节约了水资源;(3)施水集中、水种同施,有效地利用了水能;(4)穴灌、播种、施肥、铺膜同时作业,减少了作业次数,降低了作业成本,减轻了劳动强度;(5) 机械化作业易于大面积推广,提高了农业生产的科技含量。因此,节水穴灌施肥铺膜精播技术在张家口市应用非常适宜,意义重大。
3 节水穴灌施肥铺膜精播技术简介
节水穴灌施肥铺膜精播技术路线为:秋季人工或机械收获---春季整地(深松旋耕、耙区)---节水穴灌施肥铺膜精播---田间管理---秋季收获。
4 保障措施
4.1 层层建立组织领导机构和技术保障机构,以行政推动促进农机推广,使必要的行政手段与合理的科学技术措施相结合。
4.2 搞好技术培训,加强宣传动员,做好重点工作,通过各种宣传媒体,搞好技术讲座,使该技术家喻户晓,改变传统的农作观念。
4.3 农机农艺密切配合,做好技术措施的整合,发挥综合技术效能。农机、农艺技术人员随机下田地指导作业,各把一关、相互配合、各负其责。
5 经济效益、社会效益与生态效益
5.1 经济效益(以玉米为例)
张家口市旱地玉米亩产 500 公斤左右,通过节水穴灌施肥铺膜精播后,增产10%,即亩增 50 公斤,按每公斤 1 元计算,亩增收 50 元;每亩节约籽种 1 公斤,合款 5 元;每亩节约人工费 80 元。综合节本增效每亩达 135 元,全市年增效 43200万元。
5.2 社会效益
节水穴灌施肥铺膜精播技术的应用,降低了作业成本,减轻了劳动强度,改善了农民播种的模式,实现农业增产、农民增收、农村稳定,促进了农业发展。
5.3 生态效益
大量节约了水资源,为实现节水型农业开辟了有效途径,结合其他旱作措施有利于扭转北方农业严重缺水的局面,减少了西北部地区向中东部地区尘土、泥沙和扬沙的输送量,一定程度上改善了京、津、冀空气质量。
综上所述,节水穴灌施肥铺膜精播技术,是农业可持续发展战略的具体体现,对于实现农业现代化、提高农业生产效益、稳定农村社会秩序具有重大意义,并且取得了良好的经济、社会和生态效益,进而推进了张家口市农业机械化的进程。
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