洛阳市推广旱作节水技术成效及建议
2023-12-01洛阳市农业技术推广服务中心李建锋
洛阳市农业技术推广服务中心 李建锋
近年,党中央、国务院高度重视水资源节约集约利用,多次提出要大力推广农业节水,发展旱作农业和节水农业。旱作农业和节水农业已成为农业可持续发展的重要研究内容。洛阳市地处河南省西部,属于半湿润偏旱区,水资源匮乏,农业生产用地多为丘陵坡地,属于典型的旱作农业。提高降水利用率,达到农业增产的目的,是洛阳市旱作农业发展的关键。鉴于此,洛阳市农业技术推广人员在工作实践中总结出几项农田旱作节水技术并加以推广,取得了较好的成效。
一、地理概况及农业生产条件
(一)地理概况
洛阳市地处河南省西部丘陵山区,东经112°16′~112°37′,北纬34°32′~34°45′,位于中国第二阶梯与第三阶梯交界带,总面积1.52 万km2,其中,川区面积占13.8%、丘陵面积占40.7%、山区面积占45.5%,大体为“五山四岭一分川”。洛阳市属暖温带大陆性季风气候,年平均降水量为640 mm 左右,且时空分布不均,主要集中在7—9 月,约占全年降水量的53 %,春季、秋季、冬季干旱不断。
(二)农业生产条件
干旱一直是制约洛阳市农业生产发展的主要因素。洛阳市土壤类型主要有褐土、棕壤、粗骨土、红黏土和潮土等。其中,褐土占39.6%,棕壤占22.8%,粗骨土占17.67%,红黏土占12.2%,潮土占3.8%。洛阳市主要种植小麦、玉米、谷子、红薯、花生、油菜等作物,还种植食用菌、中药材、果树等特色作物。农作物常年种植面积66.33 万hm2左右,全市耕地总面积34.66 万hm2。其中,旱地面积28.31 万hm2,占耕地总面积的81.68%。在降水区域分布上,南部山区降雨量偏大,北部丘陵川区较小。再加上农田水利设施不完善、浇灌条件较差,素有“十年九旱”之说。据气象资料统计,洛阳市干旱发生频率为67%,约为一年半一遇,其中,大旱发生频率为18%,5 年一遇。旱灾不仅发生频率高,而且波及面积大、时间长、危害重。
二、主要旱作节水技术
(一)免耕播种技术
免耕播种对土壤扰动小,地面留有前茬作物大量秸秆,可以减少土壤水分蒸发,具有保蓄土壤水分和提升土壤肥力的作用。近年,洛阳市推广的“全还田防缠绕免耕施肥播种机”,装备了铡切开沟刀、种子精播器、肥料深施器、镇压设备,可一次性完成对种植带秸秆的铡切、灭茬、分茬、开沟、碎土、播种、施肥、覆土、镇压、起垄等工序,一次性实现秸秆全还田和种肥同播。免耕播种动土面积小于40%,对土壤扰动小,灌溉时可节省用水,主要应用于小麦、玉米,谷子、花生、大豆、油菜等作物,较常规耕作土壤水分含量提高3%~6%。
(二)春播作物覆膜保墒技术
覆膜保墒技术可以减少土壤水分蒸发、降水径流,起到蓄水保墒增温、提高水分利用率的作用。洛阳市春播作物主要有玉米、红薯、花生、谷子、瓜果等,常年播种面积约8 万hm2,且洛阳市春播作物种植制度大多为一年一季,产量高、收益好,所以提高春播作物的产量与品质,对于农民增收有着直接作用。但洛阳市春季大风天气多,土壤跑墒快,而且降雨量稀少、水资源短缺,干旱成为制约春播作物产量的一个重要因素。在洛阳市覆膜示范过程中,经过对比调查春播作物覆膜保墒情况和测墒情况可以得出,与露地栽培相比,覆膜可以有效抑制土壤水分蒸发,增加耕层土壤储水量2%左右;覆黑膜5~20 cm 土层可以增温2~3℃,覆白膜5~20 cm 土层可以增温4~12℃。2022 年洛阳市春红薯覆膜试验调查可知,覆膜保墒技术发挥了重要作用,采用覆膜保墒技术的红薯生育期比常规露地种植红薯提前15~20 d,上市早且产量稳定,产值增长2 倍以上。
(三)推广耐旱作物品种
“种子是农业的芯片”,推广耐旱作物品种是旱作农业发展的重要环节。耐旱作物品种多具有根系较深且发达、蒸腾作用弱等特点,能较好地适应缺水的旱地环境。近年,洛阳市大力推广种植业结构调整,在山地、丘陵地区着力发展红薯、谷子、花生、花椒等耐旱作物,提高农业生产的抗旱御灾能力。据统计,截至2022年,红薯、花生、谷子的种植面积分别为3.67 万hm2、2.98 万hm2、2.53 万hm2。在品种结构上,推广耐旱高产品种,小麦以洛旱22、中麦175 等为主,谷子以豫谷18、豫谷37 等为主,红薯以洛薯13、商薯19 等为主。与普通同类品种相比,旱地种植耐旱作物品种在消耗同等水量的情况下,每667 m2可以增产10%以上,水浇地可以节水30%以上。
(四)深耕深松保墒技术
深耕深松保墒技术,可以打破犁底层,降低土壤容重,增加孔隙度,提高降水入渗率和储水量,同时也利于作物根系下扎,吸收更深层的土壤水分和养分。据《全国农机深松整地作业实施规划(2016—2020 年)》中监测数据表明,深松达到30 cm 的地块每公顷可多蓄水400 m3左右,伏旱期间平均含水量提高7%左右,作物耐旱时间延长10 d 左右,小麦、玉米等作物的平均产量增长10%左右。洛阳市的农田以黏土和壤土为主,犁底层厚且硬,深耕深松后能够有效打破犁底层,贯通水、肥、气、热的输送通道,蓄水保墒效果得到改善,容重下降较为明显,作物稳产、高产能力显著提高。洛阳市属于一年二熟制粮食产区,在对小麦高茬秸秆、玉米秸秆覆盖地表深松土地时,需要深度较深,洛阳市农业技术推广人员通过实践提出了间隔深松方式,采用凿式深松铲,能够创造出虚实并存的耕层构造,破碎犁底层的效果更好。
(五)高效节水技术
1.节水补灌技术。按作物、土壤环境、各时期需水量进行科学合理补灌水。通过设施棚面、窖面或专门铺设的集水面收集雨水,并蓄积在软体集雨窖中,配套节水灌溉设备进行灌溉或补充灌溉。
2.发展水肥一体化技术。在农田基础设施较好、有水源条件的区域,推广大型喷灌、微喷灌、固定式喷灌、半固定式喷灌、地埋可伸缩喷灌、滴灌水肥一体化技术模式,配置高效节水灌溉、精准注肥、水分养分自动监测等设备,配套施用水溶肥、液体肥等,实现水肥资源高效利用。适用于果园栽培、设施农业栽培和大田经济作物。
3.推广测墒灌溉技术。充分利用洛阳市偃师区、孟津县、新安县、洛宁县等20 多个自动及人工墒情监测系统,推广测墒灌溉技术,较好地服务农业生产。据统计,洛阳市已建设高效节水灌溉面积约1.1 万hm2,其中,喷灌面积0.87 万hm2、微灌面积0.23 万hm2,沟畦灌面积3.42 万hm2。在蔬菜、果树等作物上推广水肥一体化技术面积约为1.37 万hm2。
三、取得的成效
(一)提高了作物生产能力
在洛阳市农业生态条件下,推广了免耕播种技术、覆膜保墒技术、深耕深松保墒技术、高效节水技术等旱作节水技术,有效提高了作物生产能力。据统计,洛阳市已发展红薯面积3.67 万hm2、花生面积2.98 万hm2、谷子面积2.53 万hm2;已建设高效节水灌溉面积约1.1 万hm2,其中,喷灌面积0.87 万hm2,微灌面积0.23万hm2,沟畦灌面积3.42 万hm2。通过旱作节水技术的推广应用,作物产量可以增长10%左右,节水30%以上。
(二)提高了作物经济效益
推广春播作物覆膜保墒技术的应用,增加了土壤储水量2%左右,有效抑制了土壤水分蒸发,增加了土壤温度,可以增加2~12℃。同时,通过技术应用,可以有效提前作物生育期,较常规提前15~20 d,产值提高2 倍以上。
(三)提高了农业生产服务能力
充分利用洛阳市20 多个自动人工墒情监测系统,定期发布墒情监测信息,为全市农业生产提供技术支撑。分区域、按作物推广节水补灌技术、水肥一体化技术和测墒补灌技术,有效提高了农业生产服务能力。
四、存在的问题
(一)节水灌溉规模化发展难度大
目前,一家一户的土地生产经营体制和农户对水利工程的私人占有欲望,决定了统一规划、统一建设、统一管理使用的规模化发展道路很难行得通。
(二)耐旱作物推广难度较大
耐旱作物的发展,有效推动了节水农业的发展,取得了明显的经济效益和生态效益。但存在发展规模小、深加工能力不强、劳动力投入多等问题,比较效益不高,影响群众的参与积极性。
(三)旱作节水技术推广中等靠要思想严重
受村集体经济普遍比较薄弱等因素的影响,目前农村对上级资金和政策过度依靠,等靠思想严重。
五、对策及建议
(一)大力发展农业高效节水措施
大力发展以喷灌、滴灌、管灌为主的农业高效节水措施,有效解决水资源短缺矛盾。通过水肥一体化应用,对农作物进行精准灌溉和精准施肥,不仅能节约水资源,还能大大减少化肥用量,减少农业面源污染,改善生态环境。
(二)逐步探索资金筹集新机制
发展节水灌溉,仅依靠政府投入明显是不现实的,但是目前农户自身投资的积极性又不高,各级财政可以通过以奖代补的方式鼓励广大农户自己建设高效节水灌溉工程,财政资金通过先建后补的方式对农户进行补贴。
(三)增强节水意识
习近平总书记多次提出要大力推广农业节水,发展旱作农业和节水农业。各级政府要确立农业节水的主体地位,增强农技人员和科技种植示范户的节水意识,积极推广各项先进、实用的高效节水技术。
(四)强化服务,加快服务体系建设
加强培训,打造一支高素质节水技术推广队伍。按照不同区域、不同作物优选适宜的节水技术,实时发布测墒信息,为适水种植、抗旱减灾提供技术支持。
旱作节水技术的推广应用,提高了作业质量,巩固提升了洛阳市农业综合生产能力和资源利用效率。在全市实施秸秆还田、地膜覆盖、免耕播种、深耕深松、节水补灌、测墒灌溉及发展抗旱作物等技术,可以培肥土壤,增加土壤蓄水保墒能力,弥补自然降水的不足,改善土壤环境,增强抗旱性能,保障农业高产稳产,实现农业可持续发展。