首页 学术研究∶新技术 自然资源学报 (第13卷 第3期)

定西半干旱丘陵沟壑区资源节约型
农业技术运用与评价*


杨建设 信乃诠

杨建设
(陕西省农科院杨陵 712100)
信乃诠
(中国农科院北京 100083)

提 要 在分析以定西为代表的半干旱丘陵沟壑区农业资源特征的基础上,着重讨论了资源节约型农业技术的定界及其发展现状和作用,阐述了集水补灌等资源节约型农业技术持续发展的方向,以便为同类地区农业高效发展提供调控依据。

关键词 定西 半干旱丘陵沟壑区 资源节约型农业技术 运用与评价

分 类 中图法 F323.2 S157.4

  定西处于陇中黄土高原丘陵沟壑区,海拔 1800~2500m,常年降雨量 415mm,年均温度 6.3℃,是甘肃中部 18 个干旱县的典型代表,也是全国著名的中温带半干旱贫困地区。针对该区资源制约因素,合理地优化配置区域资源,提高其利用效率,进一步提高农业和农村发展的经济效益,引导农民奔小康,达到保护和改造环境的目标,是我国半干旱地区普遍面临的跨越 21 世纪农业持续发展的重要课题。特别是在我国“人地关系”压力较大、人均资源量相对较少的特殊情况下,走资源节约型农业技术持续发展之路,更是历史的必然。因此,本文在调查该地区农业发展背景的基础上,根据定西试区所代表的半干旱丘陵沟壑区农业资源特征和发展现状,讨论了资源节约型农业技术的定界、演替和作用,并对其运用方向进行了评述。

1 定西半干旱丘陵沟壑区农业发展的资源利用背景

1.1 农业资源特征

1.1.1 农业气候资源

  (1) 定西县光能资源丰富,年总辐射量为 593.9kJ/cm2,较同纬度以东地区偏多 9.7~115.1kJ/cm2( 平凉 584.2kJ/cm2,侯马 521.2kJ/cm2,安阳 478.8kJ/cm2,青岛 532.1kJ/cm2)。月总辐射量以 6 月最大 (3847.2kJ/cm2),12 月最小 (31.9kJ/cm2)。5~8 月总辐射量都在 6.3kJ/cm2 以上。日平均气温≥10℃期间总辐射量达 281.4kJ/cm2,各类作物生育期获得的太阳辐射量在 237.7~310.0kJ/cm2,各类作物生育期日照时数为 2500h 以上,日照百分率为 56%,十分有利于作物生长和产量与品质的形成。

  (2) 热量资源能满足一年一熟的要求。该县平均温度 6.3℃,比同纬度以东地区低 2.3~7.2℃。7 月最热,平均气温 18.5℃;1 月最冷,为-7.9℃。气温年较差 26.4℃。春温(4 月平均为 7.8℃)高于秋温(10 月平均为 6.9℃),具有大陆性气候的显著特征。气温日较差大,4~9 月为 10.9~14.2℃,有利于光合物质积累。极端最高温度为 34.3℃(1966-06-20),极端最低气温为-27.1℃(1969-02-07)。农业界限温度和积温见表 1。

表 1 定西县界限温度初、终期及其积温 (℃)
Table 1 The first and last days of limiting temperature and accumulated
temperature (℃) Dingxi County

界限温度 平均 80% 保证率
初日 终日 保持日数 积温 初日 终日 保持日数 积温
≥0℃ 14/3 9/11 240.3 2933.5 23/3 23/10 228 2789.7
≥5℃ 9/4 24/10 198.3 2782.5 17/4 15/10 189 2591.8
≥10℃ 9/5 24/9 139.2 2239.1 28/5 18/9 123 2075.1
≥15℃ 20/6 29/8 71.0 1281.9 17/6 25/8 76 1382.1

  (3) 水分资源不足,有效性差。该区地面水资源缺乏,地下水资源人均数量仅 90.8 m3,因而主要依靠自然降水从事农业生产。在多年平均降水量 415.2mm 的情况下,年际间变率大,最多年(1967 年为 721.8mm)约为最少年(1982 年为 245.7mm)的 3 倍。400mm 以上的降水保证率只有 48%;按 80% 的保证率计算,仅为 351mm。降雨季节差别大,6~9 月降雨量平均为 281mm,占年降水量的 68%,春秋季降雨各占 20% 左右,冬季仅为 2%。在全年平均 95 频次降雨分布中,3mm 以下的无效降雨占 56.5%,3~10mm 的小雨占 31.3%,>10mm以上的降雨频次仅为 12.2%,且多集中于 7~9 月份。故该区降水量对农业生产有效性较差,由于气候干旱少雨,蒸发量平均在 1475mm 以上,干燥度为 2.53,时常使该区农业生产面临春旱及夏旱的威胁。

1.1.2 土地资源

  该区地处黄土高原丘陵沟壑区,地形破碎,切割严重,沟壑密度为 1.8~2.9km/hm2,形成了众多梁峁交错的沟壑丘陵地貌。从小流域综合治理的试区看,定西高泉小流域总面积 9.168km2,海拔 2056~2447m,相对高度 391m。境内由两条主沟交汇,被支毛沟切割,形成梁峁、坡地、阶地及沟道的现代侵蚀地貌。

  以黄绵土为主要土壤类型的耕地面积为 438.5hm2,占总土地面积的 47.8%。其中,山坡耕地占 94.3%,川地为 5.7%。土壤厚度在 20m 以上,但肥力十分低下。流域内植被稀疏,1983 年森林覆盖率仅 0.5%,天然荒坡覆盖率为 40% 左右,荒山秃岭众多,水土流失严重,年流失土壤模数为 6120t/km2,土壤保水保肥能力差。

1.1.3 生物资源及社会经济资源

  现存的自然植被主要是针茅、扁穗冰草、冷蒿等,人工引进栽培的有苜蓿、红豆草、沙棘、胡杨、酥梨等牧草及林果植物,农作物以一年一熟的春小麦、豌豆、扁豆、马铃薯、谷子、胡麻等耐旱喜凉作物为主。1985 年流域村有 274 户,人口 1460 人,劳动力资源为 711 人。农户养殖的牛驴大家畜为 360 头,羊 402 只,猪 690 头,鸡 1131 只等。“六五”初期,单产仅 712.5~943.5kg/hm2,人均产粮 219.4kg,天然草场的现实生产力仅 292.5kg/hm2,农牧林草产值比为 89∶1∶0∶10,人均纯收入只有 50.10 元。三料(燃料、肥料、饲料)俱缺,无扩大再生产能力。

1.2 农业资源开发利用现状

  定西试区在 1982 年综合考察的基础上,于 1983 年设立了唐家堡农业综合试验站。“六五”期间承担了农业部下达的“西北黄土高原土地资源合理利用技术研究”项目,针对定西试区唐家堡流域 96km2 普遍存在的“旱、薄、粗、单、低、穷”等严峻现状,从各业赖以生存和发展的土地资源合理利用入手进行了全面规划,开展了大修梯田、保持水土和农、林、牧、草综合治理的旱农研究示范工作。“七五”在国家重点科技攻关项目“黄土高原综合治理”的资助下,开展了“定西黄土丘陵沟壑区高效农业生态区建设研究”,重点实施以环境系统治理、旱农增产技术体系和畜牧业发展为主要内容的土地资源节约型农业技术开发,使试区团结乡 1990 年成为定西地区第一个人均产粮超千斤的乡,荣获地区“丰收奖”。“八五”期间作为国家级农业综合发展试验站,完成了“定西丘陵沟壑区高效农业生态区建设和发展研究”专题项目,建立了荒芜沟坡治理模式分区、农田治理模式分区和村庄道路治理模式分区。“九五”在“陇中丘陵区 ( 定西 ) 作物抗旱丰产与经济综合发展研究”方面,主攻集水高效农业技术体系[1、4],标志着旱区调控水、肥、热能力走向新的发展阶段。

  十几年来,试区科技攻关取得了显著的成就。1985 年人均纯收入达 237.2 元,“六五”人均产粮 219.4kg,林草面积率达 22.8%;1990 年人均纯收入达 429.2 元,“七五”人均产粮达 413.9kg,林草面积率达 42.47%,人均梯田达 0.18hm2,水保治理度达 74.23%;1995 年人均纯收入达 912.4 元,“八五”人均产粮 432kg,林草面积率达 45.2%,人均梯田 0.23hm2;1996 年人均纯收入达 1 182元,人均产粮达 589kg,预计“九五”末实现人均收入达 1 800元,人均产粮 450kg,人均梯田达 0.27hm2 以上,人均集水补灌高效农田 0.13hm2

  从该试区农业资源开发利用现状看,以土地综合利用为中心的资源节约型农业技术开发为其目标转变之一;以降水资源就地入渗保蓄利用向集水补灌高效生产为其目标转变之二;以地膜覆盖粮食工程为目标转变之三,将人类改造农业微生境的土、肥、水、热等调控自然环境的能力大大向前推进了三个层次,为该区农业高效持续发展注入了活力,展示出新的发展方向。

2 定西丘陵沟壑区资源节约型农业技术的主要表现形式及作用

2.1 资源节约型农业技术定界

  在自然经济的农业生产条件下,由于贫穷落后,购买性资源投入十分有限,人们不得不通过大量的劳动力付出和广种薄收式的粗放经营来达到自给自足的生产目的。这与现代农业生产中的资源节约型农业技术实施战略相比具有不同的内涵。正如牛文元等 (1995)[2] 在论述中国式可持续发展战略中所强调的那样,我国人均资源占有量处于劣势地位,耕地和水资源分别只有世界人均水平的 1/3 和 1/4,人均矿产资源量还不到世界人均占有量的 1/2,人均能源消费量是世界人均水平的 40%,资源压力过大,长期处于负担过重状态,直接约束着人均生产和消费水平,影响着我国长远发展的潜力和发展方式的选择。依靠开发本国资源来积累资本,不仅需要大量的资金和耗时过程,而且地形的不利又增大了资源开发难度,提高了成本,许多资源优势很难在短期内转化成物质资本,无疑是发展中的资源大国所背负的沉重负担。随着我国人口的持续增长,人均资源占有量将进一步下降,特别是耕地资源将从 0.13hm2/人下降到 2020 年的 0.073hm2/人,后备资源不足,而农村产品及其相关原材料的需要量不断增加,人均资源消费量不可抑制地扩张,资源供需矛盾日趋尖锐。我国资源特征已构成了实现高度物质现代化的刚性制约。因此,建立中国特色的资源节约型国民经济体系是我国可持续发展的必然选择。

  “节约”一词有两个涵义:一是指“节省”,与“浪费”相对立;二是指“集约”,与“粗放”相对立。资源节约型农业技术就是在农业生产经营和消费领域所倡导的节约资源、杜绝浪费、集约高效、提高区域资源利用率和单位资源人口承载力的农业技术发展方式。依照农业资源的种类不同,其节约型农业技术可表现为节土、节水、节时为中心的自然资源节约型农业技术实施和节能、节劳、节资为中心的社会资源节约型农业技术操作两大类。这些自然资源和社会资源互相作用与优化配置形式,构成了我国不同区域协调人口、资源、环境与可持续发展关系的农业技术运用特点。第一,任何一种行之有效的资源节约型农业技术生产体系的建立都是以资源的合理利用、环境的改善和不断增长的人口物质需求满足为特点的;第二,资源的节约必须与集约化经营相结合,才能实现质量效益型的根本转变,促进农业生产率的提高;第三,资源节约型农业技术的实施离不开科技投入、技术改造与技术革新,同时需要劳动者素质的提高。

2.2 从定西近年来的农业发展看资源节约型农业技术的作用

2.2.1 节土作用

  该区耕地面积在 1985~1996 年间仅由 438.5hm2(山地占 94.3%)增加到 456.5hm2,耕地增加程度不大(仅 4.1%)。但是,由于大修梯田和农林牧土地利用结构调整,不仅使农耕地的用地质量得以提高,也使荒山秃岭及沟岔坡地被改造成草树人工栽植的水保型农业区,从而实现了土地粗放经营向集约经营的根本性转变。据统计,1985 年该试区村只有基本农田(梯田+条田)152hm2,人均 0.104hm2;1990 年达到 281.6hm2,人均基本农田 0.18hm2;1995 年达到 370.7hm2,人均
0.226hm2。1996 年基本农田占总耕地面积由 1985 年的 34.7% 提高到 81.2% 以上,人均基本农田增加了 2.17 倍。预计在本世纪末全部坡耕地改梯田后,人均基本农田将增加到 0.266hm2。梯田等基本农田的改造,实现了当地降雨的就地入渗,避免了每年 30%~40% 的水土流失,改善了土壤肥力,为粮食单产的提高打下了基本基础。“六五”期间,该区粮食单产仅为 943.5kg/hm2,人均产粮仅 219.4 kg,温饱问题不能解决;“七五”平均粮食单产提高到 1 788kg/hm2,较“六五”提高 89.5%;人均粮食占有量达 413.9kg,解决了温饱问题。“八五”平均粮食单产达到 1957.5kg/hm2,比“六五”提高了 107.5%;人均产粮达 432.0kg,较“六五”提高了 96.9%。

  工程措施加生物措施的综合治理,使该区 40% 左右的荒沟荒坡水土流失基本得到控制,为非农耕地的合理利用打下了基础。1995 年该区荒坡种草面积按统计数字已达 312hm2,种树面积达 397.9hm2(其中酥梨果园面积为 20hm2),林草面积率达 45.2%,资金投产比达 1∶5.78,水保治理度达 88.12%,土壤侵蚀模数 1995 年已下降到 1055t/km2·a,减沙率达 88.37%。土地综合利用能力得以提高,生态环境得以基本改善,农、林、牧、副综合发展能力进一步增强。1996 年试区村农户大家畜存栏数增至 523 头,养羊数增至 653 只,养猪最高年达到 923 头,养鸡增加了 4 倍以上。农业总产值由 1985 年的 37.1 万元增加到 1995 年的 131.6 万元,畜牧业产值首次突破 30%;人均纯收入增至 912.4 元,1996 年达到 1182 元。

  与此同时,村路电得以全面规划,1994 年实现全村通电,占该区 1.5% 面积(约 137.5hm2)的村路地面集水工程进入示范实施阶段;1996 年农户修建集水窑达 360 眼;基本农田、荒山荒沟、村路三区治理模式基本建立。

2.2.2 节水作用

  干旱缺水是该区农业和农村经济发展的最大阻碍因子。在该区无外部地面径流和山地立体土壤条件较差的情况下,农户的分散居住也使相当一部分村民人畜饮水问题难以解决。在“三区”土地综合治理的同时,重视 415mm/a 降水资源的潜势开发已成为整治该区干旱缺水的重要任务。水保型农业的发展已基本完成了基本农田降水就地入渗的奋斗目标,农田可供降水资源量达每公顷 4171.5m3;荒坡荒沟可以集贮的水资源量为每公顷 1168m3(6~9 月 70% 的集中降雨和 0.4 的集流效率之积 0.28 计),村路硬地面集水工程可使每户在 6~9 月降水高峰期集贮 87.2m3 以上的高质量甜水,不仅解决了人畜饮水问题,也使农户庭院经济得以发展,解决了村民菜蓝子和商品生产的水源限制。就该区降水资源总量看,目前该区人均降水资源量为 2345.7m3,扣除耕地就地入渗的水资源量外,人均降水资源仍有 1279.4m3 的冗余可供开发利用。因此,突破该区缺水“瓶颈”的节水农业主要在以农田降水利用率的提高、荒山荒沟集水贮存补灌和村路硬地面集水三方面展开。而荒山荒沟集水主要是为农田补灌稳产高效服务的,村路硬地面集水主要是为改善山区村民生活服务的,这里主要是指农田节水作用。

  农田降水利用率提高,涉及农田作物配置、作物种质选择、土壤肥力管理、覆盖增渗与保水等方面的技术内容。从 1996 年该试区粮经饲种植结构看,三者的比例为 65.2∶29.3∶5.5。粮食作物面积由 1985 年的 350.8hm2 下降到 325.3hm2,总产却由 330.9t 上升到 634.3t。粮食单产和总产的提高,不仅自给有余,上交国家公购粮也由 1985 年的 14.5t 上升到 1996 年的 20t,而且使贫困区群众能够在市场经济下自主地发展经济作物,提高经济效益。经济作物,除以往粮菜兼用型洋芋面积由 40hm2 发展到 1996 年的 54.5hm2 和自给型油料作物胡麻由 26.7hm2 发展到
45.3hm2 外,在集水农业的效益增长中,平坝地果园(酥梨)和蔬菜面积亦从无到有,1996 年达 26.7hm2,水果产量达 51.5t 以上,人均 3 分地果园,人均收入达 65 元以上。蔬菜面积达 22.7hm2,人均收入达 208 元以上。尽管作物与牧草生产的水潜势比为 1∶1.62,水保系数比为 0.54∶4,但由于畜牧养殖业的市场波动性影响,作为主要的饲草作物苜蓿由 1990 年的 63.5hm2 下降到 1996 年的 27.7hm2,而粮饲兼用型的高产玉米面积则由 1990 年零星种植发展到 22.3hm2,预示着农户养殖畜禽结构的变化和作物种植结构的农户自我调节。这说明人们具有对作物配置节水作用的自然局限性和主动开发富集水资源高效生产的客观能动性。

  就夏秋作物配置结构看,1990 年两者比例为 61.6∶38.4;1996 年则演变为 58.6∶41.4,表现为压夏扩秋的生产格局。但是,夏粮中春小麦的种植比例由 1990 年的 68.2% 到 1995 年的 68.3% 基本不变外,豌豆和扁豆等养地作物的种植面积则呈波动性减少趋势。小麦作为主要粮食作物,其种植面积占总粮播面积的比例由 1990 年的 42% 上升到 1996 年 47.2%,增长了 5.2%,基本面积仍维持在 150~153.5hm2 之间,这是夏粮稳住一头的表现。秋粮中,除较为稳产节水的谷糜种植面积略有下降外,水分生产力较高的洋芋和玉米面积呈显著增长的势头。按黄土高原不同作物降水生产效率测定 (kg/mm·hm2),春小麦为 13.5,冬小麦为 15.3,春玉米为 19.95,马铃薯为 15.9,甘薯为 25.35,谷糜为 11.70,苜蓿为 36.60。这些作物在区域性耕地上合理配置,达到节水高效生产的目的,正是半干旱地区通过生物措施提高降水生产潜势的一种农业手段。

  作物种质选择是该区常规的生物高产节水措施之一。春小麦品种由老芒麦向定西 24 号品种的更替,使大田产量由 1440kg/hm2 上升到 1603.5kg/hm2,增产 11.4%;据定西农科所记录,1981~1982 年老芒麦产量为 2175kg/hm2,定西 24 号为 2985kg/hm2,后者较前者高 37.2%。90 年代的 8139 取代定西 24 号,再次使产量提高 18.5%。二次品种更换不仅使春小麦平均单产水平得以提高,而且使抗旱、抗病、丰产特征得以改善。但由于该区不同年型降水量的波动较大,品种在特旱年会导致绝收,丰水年老芒麦亦达 3260.3kg/hm2(1968 年),定西 24 号可达 3667.5kg/hm2(1980 年)[3],8139 为 5250kg/hm2,最高产量达 6450kg/hm2(1990 年)。

  在土壤肥力管理方面,1982 年以前该区主要以豆油作物与粮食作物轮作及生物粪肥养地为基础,化肥几无投入。1985 年全试区用化肥总量仅 48.3t,平均每公顷仅 110.2kg。“七五”期间,随着坡地改梯田和大面积的科技投入意识的增强,“以肥调水”的土壤肥力管理水平逐步提高,1990 年全试区村化肥用量达 134.4t,较 1985 年化肥用量增加了 1.78 倍。其中氮肥用量达 67.2t,每公顷平均达 161kg(实物);磷肥用量达 50.4t,每公顷平均达 120.8kg(实物);复合肥达 16.8t。试区调查表明,主要作物公顷施 N 纯量达 60~90kg,施 P 纯量达 60~75kg 水平。在此期间,由于雨季提前,风调雨顺,化肥增产效果显著,平均 1kg N可增产 6~8kg 粮食,最高增产 10~12kg 粮食。而 1992 年后,由于气候偏旱和化肥涨价的多重影响,作物施肥量下降,每公顷施纯 N 量一般为 30kg 左右,P2O5 在 30kg 以下。旱年下施每公斤化肥增产 1.5kg,甚至不增产的现象较为突出。

  地膜覆盖保水节水技术是在作物生育期地面无效蒸发和作物早期低温危害严重的前提下发展起来的一种节水农业技术。试验表明,采用地膜覆盖可减少作物生育期无效水蒸发 2/3 以上,可为春小麦提供 200~300℃的额外积温。播前足墒时,可使春小麦产量达到 4500kg/hm2 以上,春玉米产量达 6000kg/hm2 以上,作物水分生产效率达 15~22.5kg/hm2。90 年代已被列入甘肃高原低温丘陵地区的“地膜粮食温饱工程”。灌溉地区可节水 1200~1500m3/hm2,作物增产 35% 以上,净增产 1600kg/hm2 粮食。在旱地扩展应用,已发展为田间垄膜集水增效技术,提高了夏闲地的复种指数,成倍地增加了粮食产出率。然而,旱地作物地膜覆盖必须以一定的底墒增渗技术为前提。若播前底墒不足,地膜作物前期的早长早发会过度消耗土壤水分而造成中后期早衰。因此,必要的休闲地秸秆覆盖增墒入渗技术和田间垄膜微区集水措施是地膜作物健康发展的配套措施。在正常年型下,休闲期秸秆覆盖可增加土壤底墒约 50mm/hm2;田间垄膜 1∶1 的集水微区与作物等面积种植,可使一次有效降水土壤水分入渗深度增加一倍以上,作物的水分生产效率达 22.5kg/hm2(冬小麦)和 27kg/hm2(玉米)以上。

  农田作物水分利用效率的提高,仅是人类通过各种减耗增水措施最大限度地满足作物生育丰产的“微生境”内部调节控制技术而已。在大旱年型下,各种技术的相形见拙,使人们认识到半干旱区作物产量的降水潜力极限性,进而导致利用一部分荒山径流补充农田灌溉和利用一部分农田垄膜集水来保证另一部分农田作物高效生产措施的出现。

2.2.3 节时作用

  时间的节约不仅在于“时间就是金钱,效率就是生命”所富集的科学内涵,在半干旱区 1996 年人均收入仅相当于全国农村人均收入 2/3 的紧迫形势下,尽快摆脱世纪末的区域贫困,更是半干旱区社会经济决策者和生产经营者的一种责任,这个问题理应提到跨越 21 世纪的议事日程上。

2.2.4 节能作用

  该区农村节能技术的发展,在“六五”期间主要表现为改造节柴灶和通过区域外煤炭扶贫输入的形式,制止对荒山植被的乱垦乱伐。“七五”期间,在黄土高原生态农业建设项目实施下,通过对荒山荒坡土地的农林牧综合发展和增加农田化肥等物质投入,以无机换有机,从而提高了区域的资源利用率和能量产出率。随着 90 年代农村经济收入的增长,太阳能利用和沼气能源的开发已成为改变该区居民生活环境、提高健康水平的共识,预计在下个世纪初将会有较大的发展和普及。

2.2.5 节劳和节资作用

  从 90 年代市场经济的发展中,该区已认识到劳动力价值规律的作用,促使劳动力开始向工业、交通运输、商业和餐饮等服务行业转移。农业内部劳动力呈兼业型发展变化,劳动力密集型的产业发展已使以土壤作物为中心的体力劳动逐步向农机化发展。相应地,农业资本积累亦由土地经营的低产出、大波动和微效率向农、林、牧、副稳定积累方向发展。有粮就有钱的传统观念正在向有果(菜)、有农机、有加工企业就有钱的观念转变。

3 对定西半干旱丘陵沟壑区资源节约型农业技术发展方向的评述

3.1 资源节约型农业技术发展方向

  该区从坡地改梯田和区域土地综合利用入手,通过作物配置、种质选择、肥力培植和地膜覆盖栽培,提高了单产与粮食需求;进而向干旱制约的低产、低效、高耗波动进军,提出了拿出一部分坡地,实施降水资源化富集贮存来满足另一部分农耕地作物高效低耗丰产的资源节约型农业技术发展方略。按规划,该试区在本世纪末,除实施“121 集水工程”(一户一处集流场,2 眼集水窖,一处集水菜园)外,还将在 2010 年内达到人均 2 亩补灌基本农田,1 亩补灌果园,户均一眼沼气池的奋斗目标。

3.2 对该区资源节约型农业技术运用的评价

3.2.1 人地关系的容量指标问题

  从目前该区控制的人口自然增长率 1.01% 指标看,本世纪末该试区村总人口为 1715 人,2032 年将达到 2365 人。现有基本农田在本世纪末为 456.2hm2,在 2032 年的人口最高峰期基本满足“人均 2 亩农田,1 亩果园”的发展需求。按人均原粮 600kg 的综合需求指标,作物单产则应稳定在 6750kg/hm2 的水平上;按人均纯收入 4000 元的小康标准,每公顷土地综合净产值则应达到 2700 元以上。因此,节约土地,运用资金、劳务、技术投入等综合手段,提高有限耕地的综合生产能力和高效经营是该区资源节约型农业技术所强调的主题。

3.2.2 地水关系的容量指标问题

  该区黄绵土良好的耕性及贮水能力,在常年 415mm 降水条件下可全部入渗,但由于休闲期 70% 左右的蒸发损失和作物生育期 50% 左右的蒸发损耗,2m 土层实际蓄贮的水分则只有降水总量的一半左右。因此,通过休闲期覆盖增渗和作物生育期地膜保水技术可使土壤贮水量提高到 317mm 左右,扣除 10% 的土壤肥力效用临界水分 133mm,则只有 184mm 有效水用于作物生产。按春小麦在良好肥力条件下的水分生产效率最高为 1.5kg/mm 计,公顷产量极限值为 4140kg/hm2。这反映了无外部水源补灌下一般年型的春小麦产量潜力。

  要实现春小麦单产 6000kg/hm2 的稳产指标,就需要对基本农田以外的非农耕地进行集水贮存,按作物生育期对水分的需求进行农田补灌处理,一般年份补灌 60~90mm 的水量即可实现上述稳产指标。90 年代该区春小麦最高产量已达 6450kg/hm2(1990 年 0.4hm2 平均产量),春玉米临单 160 品种单产达 9051kg/hm2(地膜栽培),而 1990 年降水量为 472.2mm。这说明依靠科技进步是能够实现该区作物高产的。按常年补灌 60mm 田外集流场设计,至少要将该区全部的秃山峻岭和现存的林草防护坡区 238hm2 开辟为集水区;按 90mm 田外集流场设计,则需除 450hm2 基本农田和 137.5hm2 的村路以外的所有坡地开辟为供基本农田补灌的集水区。由此将产生对现有非农耕地全面的水保型用地战略重整;现有的林草防护坡及原始的秃岭将被合理摆布的集水场、贮水窖(池)和林草装点的人造景观所代替。基本农田也将由全部的梯坝田和连接田间的输水管路所布设,试区村户均建集水窖 18 眼以上,这是 21 世纪该区最宏伟的人造梯田加集雨设施景观。

3.2.3 政技关系的协调问题

  科技需要投入,科技变为生产力更需要政府行为的支撑。试区科技攻关以来,由于政技关系比较协调,试区基点科技带头人与所在县科技县长聚于一人的双重职能,使试区科技成果由点到面的推广力度进一步加强,科技扶贫等政技合一的举措实施,将使该区资源节约型农业持续发展上升到一个新的高度。

参考文献

1 马天恩,高世铭.集水高效农业.兰州:甘肃科学技术出版社,1997
2牛文元,康晓光,王毅.中国式可持续发展战略的初步构想.见:胡涛主编.中国的可持续发展研究——从概念到行动.北京:中国环境科学出版社,1995,60~72
3周电辉.甘肃定西地区气象因子对春小麦产量影响的数学模型.植物生态与地植物学丛刊,1983,7(3):222~229
4马天恩,高世铭,朱润身等.黄土高原半干旱区集水高效利用技术体系的研究.农业现代化研究,1994,15(3):166~171

第一作者简介

杨建设,男,生于 1957 年 9 月。1985 年毕业于西北农业大学,获硕士学位。现为副研究员、在职博士、《麦类作物》主编。主要从事作物耕作栽培、农业结构调整技术和资源合理利用技术体系研究工作。

* 国家科技攻关 95-004-04-10-06 项目“资源节约型农业技术选择与调控”研究的部分内容。


本篇文章还收录在以下主题中:学术研究∶生态农业
关闭窗口