1 引言
我國是世界上 13 個貧水國家之一,人均水資源占有量 2300 立方米,只相當于世界人均水平的 1/4,人口增長和工農業發展對水的需求量大幅度增加,超強度使用淡水已使北方一些河流斷流,地下水位降低,每年因缺水造成約有 1 億畝可灌溉土地面積得不到灌溉。目前,中國缺水約 1000 億立方,將來還會不斷增加,由于長期使用土渠輸水、大水漫灌等不科學的灌溉方式,水的有效利用率只有 45%左右,每年灌溉浪費的水資源相當于全國總用水量的 40%.張家口市十年九旱,因此,開發、推廣、使用節水抗旱農機新技術,就顯得更加緊迫和重要。
農機節水主要有兩方面:一是靠機具,推廣噴灌、滴灌、微噴灌、滲灌等節水機械,提高灌溉水利用率;二是靠技術,推廣使用節水穴灌施肥鋪膜精播技術來達到節約水資源的效果,以便提高農業生產能力,提升農業機械化水平?,F將節水穴灌施肥鋪膜精播技術的應用概括如下。
2 張家口市旱作農業的基本情況
張家口市位于河北省西北部,地處西北山間盆地和蒙古高原南緣,張家口市分壩上、壩下兩個自然生態區。壩上地區為內蒙古高原南緣,地勢高而平坦,平均海拔為 1450 米,屬于大陸性季風氣候,全年受蒙古高壓控制,年平均氣溫 1.4℃,多風、干燥、無霜期短,年大風日數平均 70 多天,年降水量 350 毫米,降雨集中在 7、8、9 三個月,無霜期不足 100天。農業災害性天氣以干旱為主、凍災害次之。農作物以抗旱耐寒作物為主,主要是莜麥、馬鈴薯、蠶豆、胡麻。近年來,種植業結構有新變化,錯季蔬菜、小日期玉米有大面積的擴展,其中玉米播種面積超過100 萬畝。
壩下地區處于冀西北山間盆地,境內中山、低山丘陵、河谷、盆地相互交錯,溝壑縱橫,地形復雜。無霜期 100 至 150 天,年均氣溫 7℃,極端最高氣溫 40℃,農均降水量 400 毫米,集中在 7~9 月,降雨量年際變化較大。農業災害性天氣以干旱為主,主要農作物為玉米、谷黍和雜豆。
張家口市農業生產條件較差,土地瘠薄、土壤肥力較低,年降水量少且分布不均,蒸發量大,地下水資源匱乏,生態環境脆弱,全市總耕地面積 1033 萬畝,其中旱地面積 663 萬畝,干旱缺水是制約張家口市農業發展的主要因素,尤以春旱為最,發生頻率為 94%,素有十年九旱之稱。特別是近年來,連年干旱,導致旱地減產減收,甚至無法播種,農民收入增長緩慢,因災返貧人口有不斷增長的勢頭。解決好旱地適時播種,保證農作物出苗歷來是張家口市農業工作的主要任務。
張家口市農作物以耐旱品種為主,正常年份作物布局結構為:玉米 320 萬畝(其中壩上為 120 萬畝)、蠶豆 10 萬畝、大豆 36 萬畝、雜豆 60 萬畝、谷黍 60 萬畝、馬鈴薯 150 萬畝,其余為雜糧、蔬菜。適宜節水穴灌精播的作物品種為玉米、蠶豆、大豆、雜豆、谷黍,面積為 566 萬畝。張家口市的氣候特點是春季、初夏干旱,仲夏之后雨量相對集中,農作物為一年一熟制,抗旱、搶播、保全苗是奪取糧食豐產豐收的關鍵。所以有“保苗七分收”的說法,為了抗旱搶播保全苗,春旱較嚴重時人們采用點水種植的方法,靠人工取收、刨埯施水、往濕土中點播種子,采取這種局部灌溉的方式促進種子發芽、出苗,苗出齊扎根后,雨季來臨。這種方法,雖有效果,但費時費力,不適宜大面積推廣。河北省農機修造服務總站研制成功的節水穴播施肥鋪膜精播機械,從根本上解決了這一技術難題,據張家口市懷來縣的試驗情況來看,有以下幾大優點:
(1)解決了春旱不能下種的問題;(2)節約了水資源;(3)施水集中、水種同施,有效地利用了水能;(4)穴灌、播種、施肥、鋪膜同時作業,減少了作業次數,降低了作業成本,減輕了勞動強度;(5) 機械化作業易于大面積推廣,提高了農業生產的科技含量。因此,節水穴灌施肥鋪膜精播技術在張家口市應用非常適宜,意義重大。
3 節水穴灌施肥鋪膜精播技術簡介
節水穴灌施肥鋪膜精播技術路線為:秋季人工或機械收獲---春季整地(深松旋耕、耙區)---節水穴灌施肥鋪膜精播---田間管理---秋季收獲。
4 保障措施
4.1 層層建立組織領導機構和技術保障機構,以行政推動促進農機推廣,使必要的行政手段與合理的科學技術措施相結合。
4.2 搞好技術培訓,加強宣傳動員,做好重點工作,通過各種宣傳媒體,搞好技術講座,使該技術家喻戶曉,改變傳統的農作觀念。
4.3 農機農藝密切配合,做好技術措施的整合,發揮綜合技術效能。農機、農藝技術人員隨機下田地指導作業,各把一關、相互配合、各負其責。
5 經濟效益、社會效益與生態效益
5.1 經濟效益(以玉米為例)
張家口市旱地玉米畝產 500 公斤左右,通過節水穴灌施肥鋪膜精播后,增產10%,即畝增 50 公斤,按每公斤 1 元計算,畝增收 50 元;每畝節約籽種 1 公斤,合款 5 元;每畝節約人工費 80 元。綜合節本增效每畝達 135 元,全市年增效 43200萬元。
5.2 社會效益
節水穴灌施肥鋪膜精播技術的應用,降低了作業成本,減輕了勞動強度,改善了農民播種的模式,實現農業增產、農民增收、農村穩定,促進了農業發展。
5.3 生態效益
大量節約了水資源,為實現節水型農業開辟了有效途徑,結合其他旱作措施有利于扭轉北方農業嚴重缺水的局面,減少了西北部地區向中東部地區塵土、泥沙和揚沙的輸送量,一定程度上改善了京、津、冀空氣質量。
綜上所述,節水穴灌施肥鋪膜精播技術,是農業可持續發展戰略的具體體現,對于實現農業現代化、提高農業生產效益、穩定農村社會秩序具有重大意義,并且取得了良好的經濟、社會和生態效益,進而推進了張家口市農業機械化的進程。