县域有机旱作农业技术体系建立探究

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县域有机旱作农业技术体系建立探究

我国旱地近10亿亩,约占全国耕地面积的一半,旱作农业为稳定国家粮食安全做出了重要贡献。2017年,视察山西时指出,“要坚持走有机旱作农业的路子,完善有机旱作农业技术体系,使有机旱作农业成为我国现代农业的重要品牌”。山西省政府印发《关于加快有机旱作农业发展的实施意见》,创建有机旱作示范县,着力构建有机旱作技术体系、产业体系、生产体系和经营体系。翼城县是山西省第二批有机旱作农业创建示范县,在有机旱作技术体系建立方面进行了积极探索。

1翼城县农业生产概况

翼城县位于山西南部,耕地面积55.5万亩,其中平川、丘陵和山区各占三分之一,农民人均耕地2.46亩。全年平均气温12℃,年均日照时数约2400小时,无霜期219天,日照充足、四季分明。近年来,翼城县农业结构不断优化,形成了以粮食为主、经作为辅的种植格局。其中粮食作物(夏、秋粮)播种面积67万亩,面积基本稳定,产量稳中有增。水果种植面积24.03万亩(苹果占84%),年总产值达6.44亿元,是国家级出口水果质量安全示范区。中药材面积3.51万亩,总产值1.2亿元,农民人均中药材收入480元。蔬菜面积1.5万亩,总产值约1.05亿元,其中设施蔬菜0.3万亩,露地特色蔬菜1.2万亩。农业是当地农民的基本收入来源,但存在技术水平偏低、经营方式落后、特色农业开发挖掘不够等问题。

2有机旱作面临的主要问题

翼城县生态环境较为恶劣、气象灾害频发,“十年九旱”是常态。干旱缺水、土壤贫瘠、基础设施薄弱和技术体系不完善是制约当地农业绿色高质量发展的主要因素。

2.1资源性缺水严重。翼城县水资源紧缺,平均水资源总量1.64亿m3,人均水资源占有量520m3,仅为我国平均水平的1/4。年均降水量530mm,蒸发量1700mm,降水时空分布不均匀,主要集中于6~9月,东南山区多,西部和北部少,春播、夏播时降水偏少,直接影响播后出苗和幼苗生长。县境内河流均属黄河水系,河水含沙量较高,受季节影响大,利用率不高。全县旱地面积占80%,有效灌溉面积近20万亩,但近年来实际灌溉面积只有10万亩左右,冬春只能浇灌1次。农业生产灌溉代价高,不计人工费用每亩仍需花费70~80元。受水源来水量小、水位下降等因素影响,大部分区域农业生产仍然“靠天吃饭”。

2.2土壤肥力偏低。翼城县土壤类型主要包括山地草甸土、山地棕壤、褐土、草甸土和沼泽土等。受地形、气候等因素影响,当地土壤贫瘠,次生盐渍化和水土流失等问题突出。特别是北部山区植被较少,水土流失频发,土壤耕层逐步变薄、砂砾化严重,养分随水流失,肥力不断下降,影响农作物的正常生长。全县耕地中低产田面积大,占80%以上,按主导障碍因素,可分为盐碱地类型、障碍层次型、干旱灌溉改良型、坡地梯改型、瘠薄培肥型五大类型。此外部分区域农民种粮积极性不高,土地管理粗放,耕地用养失调,产能降低。

2.3农田基础设施欠缺。翼城县一直将农田水利设施放在重要地位,但由于基础较差、投资有限,农田基础设施仍然不能完全满足生产所需。一是输水工程老化。全县农业灌溉工程大部分建于20世纪60~80年代,时间久远,缺少管护,部分渠系跑冒滴漏严重。二是集雨条件较差。翼城地形多山区丘陵,坡地多,易产生水土流失。集雨窖池等设施不足,降水难以有效存蓄利用。部分区域过度依赖地下水,水井深度已由100m以上下降至200m以上。三是高效灌溉不足。农民灌溉方式以畦灌为主,灌水较为粗放,用水量大。低压管灌、滴灌、喷灌等高效节水灌溉设施设备少,水分生产效率偏低。

2.4技术体系。集成不够当地围绕重点作物和优势产业,初步形成了一系列旱作生产技术模式,但仍存在一些问题。一是传统技术多,如耕翻耙耱、镇压划锄、秸秆还田、施用有机肥等,多采用传统农业精耕细作的生产方式。二是单项技术多,在应用上单项技术推广多,特别是对地膜覆盖过度依赖,出现“离了地膜不会种地”的现象。三是环境影响突显,超薄地膜的大量应用,带来严重的残膜污染。四是农机农艺结合不紧,当地小麦、玉米耕种收机械化率达到98%和87%,但在灌溉、施肥、植保措施方面机械化、自动化程度偏低,其他作物机械化作业水平有待提升。

3有机旱作技术体系建立

翼城县坚持以绿色发展为导向,针对当地存在的主要问题,探索建立了以旱作节水为核心,土、肥、水、种、机、绿“六艺”结合的有机旱作农业技术体系。

3.1地力提升技术。严格落实耕地保护措施,强化高标准农田建设。做好耕、耙、耱、锄、压等土壤耕作,优化耕层结构、改善理化性状,提高土壤蓄水保水能力。采取秸秆还田、种植绿肥等方式,增加土壤有机质,大力实施有机肥替代化肥,提升耕地地力等级。

3.2科学施肥技术。以提高肥料生产效率为目标,全面推进测土配方施肥,减少化肥施用量。加大水溶肥、长效肥、功能肥等新型肥料替代传统肥料,逐步扩大试点作物和试点范围。加大新型施肥机具的研发应用,改进施肥方式。加大主要作物重点施肥技术的集成创新,推进精准施肥。

3.3旱作节水技术。围绕提高自然降水利用效率,开展农田基础设施建设,通过坡改梯、平田整地、筑坝排洪、整修地埂、等高种植等措施,减少地表径流。建设旱窖、蓄水(窖)池等新型集雨、蓄水设施,有效集蓄降水,提高降水利用效率。加强以渠道防渗、管灌、喷灌、微灌为主的节水工程建设,发展智能水肥一体化系统。

3.4生物抗旱技术。围绕特色产业发展需求,集中力量选育、引进抗旱节水、抗病抗逆、省肥省药、适合机械化的资源节约型新品种,促进品种结构不断调整优化。示范推广抗旱剂、保水剂、蒸腾抑制剂等,提高作物抗旱能力。探索不同作物的有限灌溉制度,建立节水种植体系。

3.5农机农艺融合。推进满足翼城特色农业和农艺要求农机新技术新设备的研发、引进和应用,努力促进农作物耕、种、收、管、防全程机械化。重点提高杂粮机械收获、烘干、旱作谷物播种复式作业、有机肥抛施、谷物探墒保苗播种、旱作蔬菜移栽、无人机植保等农机应用水平。3.6绿色循环技术大力推进畜禽粪污资源化利用,支持秸秆肥料化、饲料化、基料化和原料化。推进地膜减量替代技术,建立健全残膜和肥料农药包装废弃物回收利用机制,探索建立回收站点和加工体系。进一步优化农业结构,探索休耕轮作制度,推进退耕还林还草。

4有机旱作技术体系应用

2018~2019年翼城县印发《翼城县有机旱作农业发展行动计划》和《翼城县关于加快发展有机旱作农业实施意见》,实施重点工程,推动县域有机旱作农业快速发展。

4.1耕地质量有力提升。统筹项目资源,重点开展隆化、里砦2个乡镇5个片区的4.6万亩高标准农田建设,以及王庄乡2万亩高标准农田治理。完成机具补贴500台和5万亩农机深松整地以及2.5万亩机械化免少耕播种。全县土壤纳蓄雨水能力增强,耕地地力提高0.1个等级。

4.2化肥农药减量增效。推广测土配方施肥10万亩,在果菜重点乡镇建设以增施有机肥为主要内容的有机无机配方施肥示范区3万亩,在水果、中药材优势区实施园地沃土示范工程2万亩。建立病虫害绿色防控示范区,推广新型施药器械,深入开展化肥农药零增长行动。

4.3水资源利用效率提高。改善7个乡镇13个行政村的农田基础设施,发展高效节水灌溉面积1.2万亩,因地制宜示范推广水肥一体化技术5000亩。建立万亩玉米节水增效示范区,推广玉米探墒播种8万亩,新发展渗水地膜穴播谷子1万亩,全县农作物水分利用效率提高1.5%。

4.4旱作良种普及率提高。在不同生态区域建设抗旱节水新品种展示基地100亩。引进试验各类农作物品种10个以上,筛选抗旱节水品种5个以上。以晋麦47、翔麦517抗旱节水品种为主,建设万亩小麦良种繁育基地。全县抗旱节水良种普及率达到90%。

4.5农机农艺有效融合。安装监控终端500台,实现农机深松、秸秆还田作业实时监测和远程监控。实施农机深松整地8万亩,推广机械化秸秆还田作业30万亩,机械化植保防控10万亩,完成渗水地膜覆盖机艺一体化技术开发,全县农业机械化率达到92%以上。

4.6绿色发展扎实推进全县畜禽粪污综合利用。率达到73%以上,秸秆综合利用率达到90%以上,农业标准化生产率达到45%以上。先后建立了隆化万亩有机旱作苹果园、双万亩连翘示范基地、两个循环农业示范区和3个封闭示范片,打造了“翼城苹果”“隆化小米”和“绿牧德品”3个本土品牌,拓展延伸农业产业链、效益链,提高农民经济收益。

作者:陈广锋 杜森 单位:全国农业技术推广服务中心