我国旱区粮食生产现状与旱作节水农业技术推广应用情况

我国旱区粮食生产现状与旱作节水农业技术推广应用情况

干旱农业是干旱地区农业生产的一项技术。如果降水少，灌溉条件低，依靠自然降水种植作物。旱作(节水)农业技术包括种植制度的选择、培肥地力、蓄水保墒、抗旱或耐旱作物品种的选育及旱作栽培耕作技术等。发展旱作农业是充分利用我国旱区农业耕地资源、发掘粮食等主要农产品生产潜力的重要途径。旱区农业资源开发利用程度及其生产水平的高低,直接关系到我国农业生产水平、农产品供求关系和农村经济的发展速度,对于保证国家粮食安全、促进国民经济持续稳定发展具有举足轻重的作用。为了解旱区农业生产情况及旱作(节水)农业技术推广情况,促进旱区粮食增产,近期,在部领导的带领下,财政部调研组赴吉林、陕西、甘肃三省就旱作(节水)农业技术推广应用情况进行了专题调研。一、干旱农业在我国粮食生产中的地位和作用(一)耕地资源及灌溉条件我国旱区拥有近半数的全国人口,65%以上的陆地疆域,占有全国60%的耕地,还是多民族聚居区、陆地边境区和贫困地区。在现有的12177.59万公顷耕地资源中,旱地面积为9010.8万公顷,占耕地总面积的73.99%。在全国旱地中,拥有灌溉条件的水浇地面积为2296.33万公顷,仅占耕地总面积的18.85%;而旱作农田面积为6714.46万公顷,占耕地总面积的55.14%。其中,北方地区以山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、甘肃、宁夏、青海、河南为主要旱作农业区,旱作农田比重达到50%—90%;南方地区以云南、贵州、四川、重庆、安徽为主要旱作农业区,旱作农田比重在50%以上。(二)旱粮产量占比大,西部旱作农区在保障我国粮食安全方面发挥着重要作用。以2004年为例,全国粮食作物总播种面积为10160.62万公顷,其中旱粮播种面积为7322.75万公顷,占72.07%;粮食总产量为46947万吨,其中旱粮总产29038万吨,占61.85%。北方的15个省区均属我国旱粮主产区,旱粮播种面积占比达81%—100%,旱粮产量占比达62%—100%;南方各省(区、市)中,西藏的旱粮播种面积和产量占比均达99%左右。此外,云南、贵州、四川、重庆和安徽的旱粮生产也居较高地位,其旱粮播种面积比重为66%—76%,旱粮产量占比为52%—59%。在我国粮食生产中,大约85%的小麦和90%以上的玉米、大豆、薯类是在旱地种植生产的。(三)旱作农田和灌溉农田均具备可能的粮食生产能力我国北方属气候干旱区,降水少、雨日短、光照足,光温资源应能实现的粮食作物生产力高过南方农区,只是因为水资源短缺,致使这一潜在生产力远未成为现实生产力。据专家分析,旱区大部分耕地投入少、单产低,尚有约1倍的增产潜力。根据国内专家研究的结论,在一个历史时期内,科学技术应予实现的粮食作物生产潜力可视为可能的粮食生产能力。在现有科技水平条件下,按照旱作农田和灌溉农田整体能力估算我国可能的粮食最大生产力可达8.4179亿吨,与1998年5.12亿吨粮食峰值水平相比,大致还有62%之多的增长潜力空间。种种研究表明,就目前全国粮食生产格局而言,在相当长一段时间内,我国北方旱区粮食生产的主导地位和重要作用将越来越突出,“北粮南运”的格局仍将持续。二、推广和应用干旱农业技术，提高旱区粮食产量(一)推广农业产业化技术一是创新旱作农业技术,粮食增产能力提高。如甘肃省为了摆脱小旱小灾、大旱大灾,年年抗旱、年年受灾的被动局面,农业科技工作者顺应天时和作物生长规律,坚持蓄墒与保墒技术并举,突出综合技术集成,农艺与农机技术结合,探索出了抗旱、保墒、增产效果十分显著的全膜双垄沟播技术,实现了旱作农业技术的重大突破。在覆盖方式上,变半膜为全膜,充分接纳保蓄降水,有效防止了降水的蒸发,实现了有限降水的高效利用。在覆盖时间上,从播前覆膜变为秋覆膜或早春顶凌覆膜,有效地防止了秋冬春季节土壤水分的蒸发。在播种方式上,将平铺穴播变为双垄沟播,实现了降雨集流,使自然降水利用率由40%提高到80%,构建了现代科学抗旱技术体系。陕西省根据实际情况确定了旱作节水农业技术路线,以提高有限水资源利用效率为中心,以工程措施为基础,以应用地膜、秸秆覆盖为抓手,千方百计蓄住天上水;以保护性耕作、科学施肥和抗旱剂应用为重点,尽可能保住地中墒;用调整种植结构,推广优良品种、农田节水技术模式,科学用好土中水,走工程措施与生物措施相配套、农艺与农机相结合、传统技术与现代技术相集成的旱作农业发展道路。在玉米、薯类、烤烟和蔬菜等作物上大规模应用,重点是在陕北、渭北推广覆膜垄沟技术,充分利用雨水和光能,最大限度发挥保墒、增温、早熟、增产的作用。陕北全膜双垄沟覆膜技术一般地膜亩投资80—100元,可增产20%以上,2010年推广面积达到7.52万亩,2011年超过15万亩。全省地膜玉米年推广面积近500万亩,亩均增产10%以上。渭北旱原推广“小麦高留茬、少耕翻、全程覆盖”的秸秆还田技术,玉米茬推广玉米秸秆粉碎还田技术,年推广面积达到150万亩,一般亩机械投资100元,自然降水保蓄率由传统的25%—30%,提高到50%—60%,每亩多蓄水40—60立方米。在渭北旱原和陕北地区重点推广少耕免耕保护性耕作技术,一般亩机械投资100—120元,年推广面积350万亩,小麦、玉米平均增产10%。陕南丘陵区重点推广坑、条、垅“三田”种植技术,促进作物增产10%以上。二是推广节水灌溉技术,农业生产节水增效明显。如甘肃省在实施农田节水技术示范推广项目的同时,积极研究探索膜下滴灌、垄膜沟灌技术的节水增产机理,为大面积推广探寻了科学依据。2004—2008年,在敦煌市、金塔县、民勤县的棉花上应用膜下滴灌技术,平均亩用水243立方米、节水204立方米,节水率为47%;平均亩产量381公斤、增产31公斤,增产率为9%。全膜沟播沟灌技术在玉门市、凉州区的大田玉米种植上应用,平均亩用水380立方米、节水150立方米,节水率为28%,平均亩产量798.3公斤、增产83.6公斤,增产率为11.7%。半膜垄作沟灌技术在肃州区、玉门市、民勤县、凉州区、景泰县的大田玉米种植上应用,平均亩用水476立方米、节水113立方米,节水率为19%,平均亩产量746.4公斤、增产55.2公斤,增产率为8%。不覆膜垄作沟灌技术在甘州区、山丹县、永昌县的小麦种植上应用,平均亩用水400立方米、节水100立方米,节水率为20%,平均亩产量420公斤、增产14.7公斤,增产率为3.6%。陕西省积极推广节灌、集雨补灌、滴灌、喷灌等节水农业技术集成模式,全省年推广不同模式的旱作农业技术约2000万亩次。按照“南塘、北窖”的建设思路发展田间集雨节水技术,陕北、渭北发展集雨窖、陕南建设蓄水池,发展集雨补灌技术,年推广集雨补灌面积近300万亩,每亩增产粮食40公斤以上。三是技术服务进村入户到田,农民应用技术能力增强。各地注重加强现场指导和包村服务,为农民提供全过程、高质量的技术指导与服务。根据降水规律和不同的墒情,确定最佳覆膜方式、覆膜时期,指导农户因地制宜地开展秋覆膜、春季顶凌覆膜,特别是抓住秋季降水较多的有利时机,加大秋季覆膜力度。各地不断加强技术集成,实行良法良种配套,将全膜双垄沟播技术与优质粮饲兼用玉米、专用马铃薯新品种、测土配方施肥、病虫害综合防治、保护性耕作等技术组装配套,与发展畜牧业和农产品加工运销业紧密结合,提高推广工作的针对性和实效性。同时,普遍实行首席专家制和技术人员蹲点包村包户制,现场解决农民在生产中遇到的问题,真正发挥了农业技术与服务对农业生产的支撑作用。(二)发展旱作农业必须坚持市场主导,为农业的持续快速发展提供保障一是以科技进步为支撑,不断推进技术创新是发展旱作农业的强大动力。科技是旱作农业发展的动力,旱作农业的发展必须把科技摆在首要位置,以科技为支撑,加大技术创新力度,依靠科技积极主动抗旱。全膜双垄沟播技术的成功实践证明,只要不断推进技术进步,善于把各种抗旱技术和措施进行组装配套,开展集成创新,旱作农业的发展就会有广阔的前景。二是遵循自然规律和经济规律,不断优化农业结构是发展旱作农业的有效途径。发展旱作农业,必须把适应市场需求和顺应自然规律统一起来,发展可控农业,力求作物生长期与降水期相吻合,形成避灾型的农业结构;必须充分利用旱作农业区丰富的光、热、土资源,进一步做大做强马铃薯、玉米、中药材、草产业、畜牧业和林果业特色优势产业;大力发展以农产品精深加工为主的第二产业和以服务业为主的第三产业,逐步提高农民收入。三是着眼于可持续发展,不断恢复和优化生态环境是发展旱作农业的必要前提。发展旱作农业必须着眼于可持续发展,努力探索走出一条恢复和优化生态环境的新路子。坚持不懈地搞好梯田建设,扩大能够保土保水的基本农田面积,着力提高耕地质量;大面积推广先进适用的农业科学技术,着力提高旱作农业的集约化水平;对陡坡地逐步退耕还草,加强小流域综合治理,大力发展草食畜牧业,保证旱作农业区生态环境不断恢复。四是着力构建现代产业体系,不断推进产业化经营是发展旱作农业的最终目的。旱作农业的发展出路在于向现代农业转变,必须坚持用现代物质条件装备农业,用现代科学技术改造农业,用现代产业体系提升农业,用现代经营方式经营农业。必须以旱作农业技术的推广为切入点,加快区域性特色优势产业的培育进程,大力发展农产品精深加工业,积极培育新型农业专业合作组织,逐步把产加销各个环节有机衔接起来,努力形成贸工农一体化的发展格局。只有把旱作农业建设成为一定规模的产业体系,才能较大幅度提高农业的比较效益,使农业真正成为一项富民产业。(三)科技能力显著增强一是农业生产条件明显改善。甘肃省坚持不懈地抓以兴修梯田为主的农田水利基本建设,大力开展以退耕还林还草为主的生态环境建设,农业生产条件得到很大改善。“十一五”期间,全省共治理水土流失面积7.8万平方公里,累计兴修梯田2894万亩,占旱地面积的80.4%,成为稳产高产的基本农田。累计兴修集雨水窖241万眼,集雨节灌面积达到528万亩,抗灾能力明显提高。陕西省在“十一五”期间,积极开展旱地农田基本建设,年均改造中低产田50万亩以上,小流域治理7万亩,“三田”面积占到旱耕地总面积的70%以上。先后建成池塘2.7万处,水窖62万口,淤地坝39171座,总库容55亿立方米,拦泥库容41亿立方米,已累计拦泥50亿吨,淤地100万亩。二是科技抗旱能力明显增强。随着全膜双垄沟播为主的综合集成技术的大面积推广,科技在抗旱生产中发挥了重要作用,实现了由被动抗旱向主动抗旱的转变,由单一抗旱技术向综合集成技术的转变,由传统抗旱技术向现代抗旱技术的转变,科技抗旱技术体系逐步形成,技术路线日趋完善,科技抗旱的成效逐步显现,实现了大旱不减产,小旱大丰收。三是农村经济结构优化升级。甘肃省从战略性主导产业、区域性优势产业和地方性特色产品三个层次上大力推进农业和农村经济结构的战略性调整,旱作农业区农村经济结构发生了深刻变化,初步形成了由单一的种植业向农林牧各业均衡发展的格局。在种植业内部,顺应天时和作物生长规律,压夏扩秋,大力发展马铃薯、玉米、中药材等特色优势产业,力求降水期和作物需水期相吻合,着力缓解干旱对农业生产的影响。全省玉米面积由2000年的697万亩扩大到2010年的1274万亩;马铃薯面积由626万亩扩大到近1000万亩;夏秋作物比例由51:49调整为38:62。陕西省逐步确立了作物生育阶段需水与降水季节分配相吻合的种植结构,在渭北推行压夏扩秋,压缩低产小麦200万亩发展地膜玉米;在陕北推行压杂扩薯,扩大旱地马铃薯,种植面积近400万亩;在陕南丘陵区推行压麦扩薯,发展地膜马铃薯间套春玉米,使复种指数达到150%以上。四是农业综合生产能力明显提升。全膜双垄沟播技术推广使山旱地大面积种植玉米成为现实,扩大了玉米种植范围,使玉米可种植区域由海拔2000m提高到2300m,由年降水400mm以上的区域扩展到250mm的区域。在正常年景下,全膜双垄沟播玉米较半膜玉米一般亩增产150公斤左右,平均增产30%以上,马铃薯平均增产25%以上,增产效果十分显著,确保了粮食稳定增产。甘肃省“十一五”期间,累计推广全膜双垄沟播玉米2090万亩,累计增产粮食313.5万吨。用全省1/4的粮播面积生产了全省62.1%的粮食,保证了全省粮食连续7年增产。陕西省“十一五”期间净增粮食18.25亿公斤,按每毫米降水生产0.5公斤粮食计算,相当于增加水量约6亿立方米;年均增产粮食3.65亿公斤,主要作物单产增长了10%,其中旱地玉米单产提高50公斤以上,马铃薯(鲜薯)单产增加100公斤以上,增加农民收入近40亿元。三、主要问题和政策建议(一)推广内部技术和推广应用的能力仍需要提高一是旱区农业的战略地位还没有引起高度重视。受制于气候干旱的北方农业经过长期的生产实践,逐步确立了与水分短缺相适应的富有“旱农”特色的农业生产格局以及相应的“趣时和土、蓄墒抗旱、耙耱保墒”的旱地农业耕作技术体系。丰富的可利用耕地资源和光热资源为我国今后粮食生产提供了可靠的增产潜力。但是,无论是认识程度还是政策扶持重点,尚未突出旱区农业增产潜能在粮食安全战略中的地位。二是技术集成体系还不健全。旱作农业生产技术是一个系统工程,“土、肥、水、种、密、保、管、工”各个环节都要有技术支撑。当前,农业科技研究和推广的组织、机制缺乏创新,“师生店”、“手工作坊”式研究推广方式还不同程度的存在,没有形成“大规模、多学科、多环节合作”的集成模式。对应于不同生产环节已有的成熟技术还缺少必要的载体和机制,难以发挥技术的整装配套功能,较难将技术实力转化为实际的农业生产能力。三是推广应用力度仍需要加强。国家农业技术推广机构是农业技术推广体系中数量和实力最大的构成部分。长期以来,技术推广体系不健全、机制没活力、科研转化应用不衔接、队伍不稳定、保障不充分等问题影响了先进适用技术的推广效率,难以适应现代农业发展对科技的需要。农民传统耕作习惯、土地面积狭小、生产积极性不高、科技素质低等也制约了农业生产新技术新方法的推广应用。四是政策支持力度需要加大。目前,扶持粮食生产政策重点集中在农田基本生产条件和农机等装备条件的改善方面,这些政策十分重要,政策目标就是要解决能不能种的关键问题。但在具有基本条件的农田上实现粮食等主要农产品的稳产高产增产,就必须解决如何种、怎样种好的问题。科技是第一生产力,解决这一问题的关键要依靠农业科技研发推广应用能力的不断增强。近几年,国家对农业科研环节的投入快速增加,但对成熟技术的推广应用投入还显不足,无论对健全推广体系、机制,还是调动农民应用先进适用技术积极性的投入力度都还需要进一步加大。(二)加大宣传,建立效果良好的旱作节水农业技术服务体系当前,促进粮食持续稳定增产,必须坚持“两手抓”,即一手抓灌区粮食增产,一手抓旱区粮食增产。由于我国大部分干旱地区是经济发展落后地区,地方政府和农民投入能力较弱