第一篇:山東省機械化旱作節水農業技術發展回顧與展望
山東省機械化旱作節水農業技術發展回顧與展望
摘要 本文共分三大部分,第一部分介紹了山東省機械化旱作節水農業的現狀;第二部分介紹了機械化旱作節水農業技術的模式與特點;第三部分介紹了機械化旱作節水農業技術的發展對策。
山東省現有耕地771.24萬公頃,主要種植作物是小麥、玉米、花生、棉花等,大都采用一年兩作或二年三作制。人均水資源占有量僅占全國的六分之一。無水澆條件的旱地約占267萬公頃。山東省農機部門為了提高土地的產出率,從1991年開始就采取工程技術措施和生物技術措施相結合,發揮機械化的優勢,最大限度地利用自然降水和地表水,形成了深耕蓄水、帶水播種、暗管輸水(微機管理)、噴灌、微灌等一整套機械化旱作節水農業技術體系。到1999年底,機械化旱作開發面積達240萬公頃,節水灌溉面積達258.33萬公頃。
針對山東省機械化旱作節水農業的開發現狀和技術特點,確定了今后一個時期機械化旱作節水農業開發的指導思想。以提高利用自然降水和地表水為目的,以科技為先導,以整地改土、培肥地力節水灌溉為重點,堅持農機農藝相結合、生物措施與工程措施相結合、現代技術與傳統技術相結合、開發生產與科學研究相結合,統一規劃,分類指導,綜合治理,逐步實現旱作區農業穩產高產,全面提高經濟效益、社會效益和生態效益。根據這一指導思想,到2005年對我省267萬公頃旱地全面開發。圍繞上述目標,在發展思路上,堅持因地制宜,分類指導的原則,積極推進農機投入多元化、農機服務社會化、農機經營產業化;在發展布局上,要堅持突出重點,主攻薄弱環節,重點解決旱作系列機具的配套問題,提高機具的配套比,促進機械化旱作節水農業協調發展;在工作措施上,更新觀念,拓寬思路,既要積極制定優惠政策,加大引導力度,為機械化旱作節水農業創造良好的發展環境,又要加強農機服務組織的自身改革,逐步建立和完善適應市場經濟發展的開發組織,實行產業化經營,全面促進機械化旱作節水農業的發展。
1.山東省旱作節水農業現狀
1.1自然特點
山東省位于我國東部沿海、黃河下游,是一個農業歷史悠久,自然資源條件比較優越、農業特產富饒的農業大省。山東省氣候類型屬暖溫帶季風氣候,四季變化明顯。全省年平均氣溫在11-14℃,年平均降雨量在550-950mm之間,無霜期180-220天,日照時數2300-2900小時,10℃以上的積溫一般在3800-4600℃。全省氣候溫和,光照充足,雨量適中,適應多種農作物生長。全省土地總面積15.67萬平方公里,占全國總面積的1.6%。其中平原占55%,山丘戰35%,河流、湖泊、洼地占10%。全省現有耕地771.24萬公頃,人均0.076公頃。全省常年農作物播種面積1066.6萬公頃左右,復種指數162%。
全省總灌溉面積達到514萬公頃,其中有效灌溉面積470萬公頃,旱澇保收面積350萬公頃,機排灌面積431萬公頃。全省規范化節水灌溉面積已達258萬公頃,其中渠道防滲69萬公頃,管灌160萬公頃,噴灌23萬公頃,微灌7萬公頃。灌溉水利用率達40%以上。
全省共擁有農業機械總動力6096.57萬千瓦。擁有各種拖拉機137萬臺,農用汽車達到10萬輛,聯合收割機和機動收割機4.24萬臺,農用三輪車達到48.97萬輛。農業生產中由農業機械承擔的勞動已占到60% 以上。全省機耕、機播面積分別達89%和36%以上,機械植保面積200萬公頃。
山東省人均水資源占有量僅為全國的1/6,全省降雨量主要集中在6、7、8三個月份,其它季節雨水稀少,極易發生干旱。近幾年隨著工副業用水的增加,水資源供需矛盾加劇,每年大約缺水100億立方,超量開采造成地下水位下降,漏斗區增加,大量機井報廢,濱海地區海水內浸,水資源的短缺成為我省發展農業生產的重要制約因素。全省沒有水澆條件的旱地267多萬公頃,畝產量一般不到400公斤,由于缺水全省每年造成減產糧食40億公斤。
2發展歷程
1.2.1布點試驗示范
1989年山東省農機部門根據農業生產發展的需要,提出了機械化旱作農業試驗示范的總體方案,安排在淄博市進行機械化旱作農業技術試驗示范,探討機械化旱作農業農藝規程,形成了以秋后機械深耕溝播小麥,夏季玉米行間深松、秸稈覆蓋為主要技術措施的農藝流程。
1.2.2統一規劃,全面開發
1991年,山東省農機局組織力量對全省旱田生產情況進行了調查摸底,制定了《山東省機械化旱作農業開發規劃》,1992年山東省人民政府辦公廳轉發了《山東省機械化旱作農業開發規劃》,提出了旱作開發的目標和實施步驟,同年10月在鄒城市召開了全省機械化旱作農業開發工作會議,部署全省機械化旱作農業開發任務,會上成立了“山東省機械化旱作農業開發技術咨詢小組”,通過了“山東省機械化旱作農業開發實施方案”和“山東省機械化旱作農業開發技術要求”。自此,山東省機械化旱作農業開發在齊魯大地全面展開。1999年底,全省累計完成開發面積240萬公頃,取得了重大開發成果。在狠抓機械化旱作農業開發工作的同時,我省農機部門與水利部門一起,推廣各種節水灌溉新技術,在水庫區大力推廣渠道防滲技術,在渠灌區、井灌區應用管道輸水灌溉技術,在灌溉區廣泛推廣窄畦淺溝灌溉、水稻濕潤灌溉、膜上灌溉、抗旱補水灌溉等節水工程技術。在果樹、蔬菜等經濟作物中發展微噴、滴灌工程。
1.3開發成效
1.3.1在開發區實現了糧棉油的增產增收
1991年至1999年,全省逐年累計完成旱作開發面積分別是23萬公頃、53萬公頃、87萬公頃、113萬公頃、153萬公頃、186萬公頃、200萬公傾、226萬公頃和240萬公頃。全省小麥、玉米、花生、棉花平均畝增產分別是54公斤、61公斤、45公斤、和21公斤。九年來累計增加糧食產出100億公斤,花生10億公斤,棉花1億公斤,僅糧棉油三項實現直接經濟效益近100億元。
1.3.2改善了農業生產條件,促進了農業和農村經濟的全面發展
機械化旱作農業開發涉及到深耕整平、修筑梯田、深松覆蓋等作業環節,用工多、勞動強度大,機械化作業充分顯示了巨大的優越性,九年來機械化旱作農業開發主要作業環節節省勞動力6億個工日。由于勞動力的節省,使更多的農民或者說農民有更多的時間從事二三產業的生產,創造更大的價值。旱作開發促進了經濟的發展,經濟的發展又增加了開發的投入,進一步促進了開發,從而形成良性循環,全面促進了農村經濟的發展。
1.3.3形成了一套較為完整的機械化旱作農業技術規范
在全省各級農機部門的共同努力下,機械化旱作農業技術已形成了一套較為完整的機械化旱作農業技術規范,可概括為“整平深耕多蓄水,培肥覆蓋保好水,溝播鎮壓巧用水,耐旱品種抗缺水,科學管理節約水”。根據耕作制度的不同,分別形成了小麥、玉米一年兩作制,小麥、玉米、花生(地瓜)兩年三作制,小麥、棉花一年兩作制等機械化旱作農藝流程。配套應用了整平深耕、深松鎮壓、小麥溝播、小麥旋耕溝播、小麥穴播、小麥收獲高流茬覆蓋、地膜覆蓋、機械深施肥等技術。同時測土配方施肥技術和抗旱良種也被旱作區廣泛應用。
1.3.4促進了農機服務體系建設,提高了農機工作的社會地位
按照“提高縣一級,完善鄉一級,加強村一級”的工作思路,建立了縣農機開發服務中心、鄉鎮農機開發服務站,村級也成立了開發服務隊開展機械作業、節水設備及機械配件供應、維修等系列化服務,服務能力不斷提高。機械化旱作節水農業開發極大地促進了增產增收,促進了農業和農村經濟的全面發展,得到了各級政府的重視和廣大農民的普遍歡迎,充分提高了農機工作的社會地位。2.機械化旱作節水農業的技術模式與特點
2.1技術模式
機械化旱作農業技術開發模式有三種,分別適用于小麥、玉米一年兩作制,小麥、玉米、花生(地瓜)兩年三作制,小麥、棉花一年兩作制等三種形式。
2.1.1小麥、玉米一年兩作制
小麥、玉米一年兩作制的生產過程循環周期為一年。其循環過程為:①從小麥播種整地開始,在收獲玉米后,一種方式是常規的做法,即用深耕梨深翻整平土地,用小麥溝播機(或穴播機)播種小麥;一種方式是用小麥旋耕溝播機一次進地完成整地和播種作業。②第二年,一種做法是在小麥收獲前15天左右套種玉米,用小麥聯合收獲機高留茬收獲小麥;另一種做法是先用小麥聯合收獲機高留茬收獲小麥,再用玉米貼茬播種機直播玉米。③在玉米長到5-7個葉時,用行間施肥深松機進行深松施肥鎮壓,或先播施化肥,后深松鎮壓。隨后要將收獲后的麥草均勻覆蓋在行間。④玉米成熟后用玉米聯合收獲機或人工收獲玉米。循環下一過程。
2.1.2小麥、玉米、花生兩年三作制
小麥、玉米、花生兩年三作制耕作法兩年為一個循環周期。①第一年冬季深耕整平。②第二年春天用花生播種鋪膜機鋪膜播種花生或栽地瓜。③秋季機械收獲花生或收刨地瓜。④旋耕溝播或穴播小麥……收獲玉米(重復上2.1.1②-④),第三年又重復這一循環。
2.1.3小麥、棉花一年兩作制
小麥、棉花一年兩作制的循環周期為一年。①第一年棉花收獲后,機械深耕整平土地。②留棉花套種行溝播小麥。③第二年用棉花播種機套種棉花。④高留茬收獲小麥。⑤機械中耕滅茬,追施化肥,機械植保。⑥收獲棉花,重復下一循環。
近幾年的節水灌溉技術也形成了五種基本模式。一是渠道襯砌,就是根據工程條件的不同,將渠道建成U形、弧形底梯形、弧形坡角梯形等斷面形式,減少渠道滲漏損失;二是低壓管道輸水,就是用塑料或混凝土管道輸水代替土渠輸水,減少滲漏,水利用率可達95%以上;三是噴灌,就是通過水泵加壓、管道輸水、噴頭均勻噴水;四是微灌,就是采用微噴灌、滴灌、滲灌等低壓灌溉的方式,該技術主要用于蔬菜、瓜果、花卉等經濟價值高的作物上。五是除上述灌溉方式之外的節水灌溉技術,如短窄畦灌、溝灌、膜上灌等。另外,我省還進行了行走式條帶灌水播種的小面積試驗,由于實用性差,推廣效果不好。
2.2技術特點 機械化旱作節水農業技術就是運用工程技術措施和生物技術措施,最大限度地利用自然降水,促進農作物增產增收的綜合技術。具體地說就是利用機械工程措施對山丘旱地整平深耕、溝播(穴播)鎮壓、培肥覆蓋、并結合運用科學測土配方施肥和選育優良作物品種等先進農業技術,從而達到蓄水保墑,有效利用自然降水,促進增產增收的目的。機械化旱作節水農業具有以下技術特點:
2.2.1整平深耕、作物行間深松,是整地改土、儲蓄水分的技術核心
針對山東省丘嶺坡地多、耕層淺、蓄水能力差、水土流失多的特點,機械化旱作節水農業技術的核心就是利用機械措施對山丘旱地進行鑿巖放炮、開山鏟運、推土整平、建成等高梯田或反坡梯田;通過機械深耕措施,改變土壤結構,增強其蓄水保墑能力。從而達到蓄水保墑的目的。
機械深松是“伏雨秋用”的關鍵措施。山東省的氣象特點是春、秋、冬季干旱少雨,夏季多雨,機械深松技術就是在雨季到來之前,在作物行間進行深松,通過深松增強土壤蓄水能力,減少徑流,達到“伏水秋用”的目的。
2.2.2、機械溝播(穴播),充分利用自然降水,是農機化技術的關鍵
小麥機械溝播是我省旱田小麥播種的傳統技術,能形成溝壟相間的地表,將有限的自然降水(雨雪),儲存在溝內,被小麥生長發育所利用。小麥穴播是近幾年發展起來的新技術,就是在第一年秋季播種小麥的同時覆蓋地膜,降水流到溝內,滲入土壤中,地膜限制水分蒸發,從而有效地利用了自然降水。
2.2.3培肥覆蓋,保持土壤水分,是增產增收的重要手段
旱田缺水瘠薄,通過利用作物殘茬、秸稈和地膜覆蓋在土壤表面,減少水分的蒸發,秸稈腐爛后,變成寶貴的有機資源,培肥地力,增強土壤保持水分的能力,從而提高水分利用率,促進增產。
地膜覆蓋播種花生和棉花、春膜秋覆播種小麥,都是保持土壤水分的優良措施,是旱田增產的重要手段。
2.2.4節水灌溉技術與機械化旱作農業技術的結合是提高水的生產率,促進增產增收的最有效途徑。
節水灌溉技術應用的前提是有一定的水源,機械化旱作農業技術的含義是沒有水澆條件的機械化農業,后者不是絕對的,在一定的時間和地點,有水源的時候,必須采用節水灌溉技術。機械化旱作農業在工程建設和田間作業時必須為節水灌溉創造條件,如在山區旱作開發的同時要建設輸水管道,春膜秋覆技術為膜上灌溉創造了條件等。節水灌溉技術與機械化旱作農業技術的有機結合,可有效地提高水的利用率,達到水的最高生產率。
2.2.5選用良種、配方施肥、科學管理是機械化旱作節水農業的重要配套措施
旱地必須選用適應性好、抗病蟲害能力強,品質好、抗旱耐瘠的作物品種。合理施肥可起到以肥調水的作用,要采用測土配方施肥技術,對癥下藥。要適時中耕劃鋤,及時防治病蟲害。這些技術是保證旱田增產的重要配套措施。
3.機械化旱作節水農業發展對策
我省機械化旱作節水農業開發取得了明顯的成效,但同時還存在一些問題。一是機械化旱作節水農業開發關鍵技術環節的部分機械還不成熟,機具質量不過關。如深松機、旋耕溝播機等有待于繼續改進完善。二是開發服務組織尚不健全,閑散機械未投入開發,部分地區大型開發機械少,沒有專門的機械化旱作節水農業開發服務組織,機械設備利用率低,開發效益低。三是財力投入不足,新技術推廣難度大。四是大部分地塊只是應用技術措施單一,未進行綜合技術開發,機械化旱作節水農業技術未發揮應有的效益。因此提出以下對策:
3.1明確指導思想和任務目標
結合我省農業生產情況和機械化旱作節水農業開發現狀,我們確定機械化旱作節水農業開發的指導思想是以提高利用自然降水和地表水為目的,以科技為先導,以整地改土、培肥地力為重點,堅持農機農藝相結合、生物措施與工程措施相結合、現代技術與傳統技術相結合、開發生產與科學研究相結合,統一規劃,分類指導,突出重點,綜合治理,開發一片成功一片,逐步實現旱作區農業穩產高產,全面提高經濟效益、社會效益和生態效益。根據這一指導思想制定全省機械化旱作節水農業開發措施,到2005年對我省267萬公頃旱地全面開發。圍繞上述目標,在發展思路上,堅持因地制宜,分類指導的原則,積極推進農機投入多元化、農機服務社會化、農機經營產業化;在發展布局上,要堅持突出重點,主攻薄弱環節,重點解決旱作系列機具的配套問題,提高機具的配套比,促進機械化旱作節水農業協調發展;在工作措施上,更新觀念,拓寬思路,既要積極制定優惠政策,加大引導力度,為機械化旱作節水農業創造良好的發展環境,又要加強農機服務組織的自身改革,逐步建立和完善適應市場經濟發展的開發組織,實行產業化經營,全面促進機械化旱作節水農業的發展。
3.2搞好產業結構調整,統籌規劃
我國加入“WTO”,對農業生產的發展必然帶來一定的沖擊,農業產業結構必須進行相應的調整,這給機械化旱作節水農業的發展帶來了機遇,必須把機械化旱作節水農業開發納入農村經濟發展規劃中去,把機械化旱作節水農業的發展規劃納入產業結構調整的總體計劃,在中低產田改造、農田水利基本建設、小流域綜合治理中,都要把機械化旱作節水農業開發作為重要內容和措施。在旱作區要以種植耐旱、需水少,消耗水分少的作物為主,大力開展農作物秸稈還田,培肥地力,提高土壤的蓄水保墑能力。要制訂鼓勵和扶持政策,堅持誰開發誰受益,誰投資誰受益的原則,鼓勵農民和開發組織自覺投入人力、物力和才力進行開發。要組織大型旱作開發機械開展跨區作業,這既可避免重復購置機械,減少投資,又可提高機械利用率,降低作業成本,提高有機戶的效益。
3.3不斷研究農藝和配套機械化技術,積極推廣新技術、新機具
要結合農藝要求,積極研究旱作節水農業所需機械化技術和機械設備,將旱作節水農業技術所需機具的研制,列入科技計劃,組織多方面專家協作攻關。特別是對現階段急需的旋耕溝播機、深松機、春膜秋覆播種機等聯合作業機械要加快研究,對已有的旱作節水農業技術,要加大推廣力度,盡快普及應用。
3.4加強組織領導,搞好協調,加大投入
機械化旱作節水農業開發涉到農機、水利、農藝、土肥、種子、財政等多個部門,必須統籌安排,搞好協調配合。特別是各級財政必須對機械化旱作節水農業開發給予資金支持,各級要解決好開發工作中涉及到的政策、經費等問題,促進開發工作的順利進行。
第二篇:赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告
赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告據中澳兩國農業部的技術交流合作協議,由農業部農機化技術推廣總站組織的旱作節水農業考察團一行5人于7月28日至8月10日在澳大利亞進行了旱作節水及保護性耕作農業專題考察??疾炱陂g,在澳農林漁業部工作人員的精心安排和陪同下,先后深入到維多利亞州、新南威爾士州、昆士蘭州的水資源管理機構、可持續農業灌溉研究院、農業大學、農機生產企業、農場等部門參觀訪問,與有關管理、科研人員和農場主、企業負責人等進行了廣泛的座談和交流,并受到了他們的熱情接待,使考察活動取得了圓滿成功?,F將考察到的有關情況報告如下:
一、澳大利亞機械化旱作節水和保護性耕作技術現狀
澳大利亞全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%,其余為旱作農業區。為了充分利用土壤水份和提高土壤對降水的利用,促進農業生產效率的提高,澳大利亞的農業科技工作人員探索出了農機固定道作業、免耕等技術體系。
(一)旱地農業固定道機械作業模式(controlled
traffic)
在澳大利亞由于土地實行規模化、集約化經營,農業生產基本上是全程機械化作業,為了提高機械作業效率,各農場普遍采用動力在100馬力以上的大型農業機械。同時,由于大型機械反復在耕地上作業,損失了部分機械動力,會造成土壤壓實、不利于降水入滲等,影響了農業生產效益。經過多年研究,昆士蘭大學總結了一套固定道機械作業模式。該項技術主要是通過在農田中根據機械作業幅寬,所種植作物的行距等,建立一套定寬度的機組作業固定道,每次在田間作業的機組動力驅動輪和機具承載輪都在固定道上行走。
固定道自從1992年開始研究以來,到目前在澳大利亞推廣應用的種植面積大約有50萬公頃,固定道寬度普遍為3m。實踐證明,采用固定道作業可以提高機械作業效率,從而減少大型農業機械使用中的功率損失(相當于減少油料消耗),增加田間土壤的蓄水能力,減少地表徑流,同時增加單位面積產量,可促進農業生產的可持續發展。目前昆士蘭大學與中國農業大學、山西省壽陽縣進行了這方面的技術合作,并在山西省壽陽縣建立了示范區,取得了預期的效果。
(二)土壤鹽堿化的治理與水資源管理
總體上說,澳大利亞是一個水資源比較缺乏的國家,大部分農業區常年降雨量在500毫米左右。歷史上由于在重點農業種植區,采用各種灌溉措施,對水資源的利用不盡合理,導致在一些灌溉農業區出現了地下水位上升,土壤嚴重鹽堿化的趨勢。為了控制地下水位的上升,減少鹽堿化對種植區生產的影響,目前在這些重點農業區采取了控制灌溉用水量,引灌水與地下水混合施灌及配套的排水措施。主要有:
1.嚴格管理控制灌溉用水。目前澳大利亞東南部水資源的管理采取了政府指導下的企業化管理模式。我們訪問了其中維多利亞州的goulburn---murray
water機構。該機構圍繞政府對當地水資源保護和利用的有關政策要求,在當地主要用水大戶農場主參與的水資源管理委員會的協調監督下,通過向管轄區內的用戶(主要是農場主)收取一定費用來進行自負盈虧的企業化經營。該機構經過多年建設,在灌溉區建成了一套完整的輸水和蓄水系統,實現水的統一調配供應和管理。每年該機構根據水資源總量為各用戶測算一個合理的灌溉用水量,為每一個用戶(農場)設立一個用水計量儀,限量供水。由于水資源屬于國家,灌溉農場打井取水也受到嚴格限制,需要經過水資源管理機構初審并進行鉆探和樣品檢驗之后,方可決定能否打井取水,這一措施有效地控制了地下水的開采。該機構在控制用水總量的前提下,鼓勵不同水用戶之間相互轉讓用水額度,根據各自的生產需求調劑用水余缺。
2.注重灌溉水的有效利用和技術發展。在澳大利亞部分實行漫灌方式的農場中,一般每一片灌溉地的低洼位置都建立一個蓄水坑,讓灌溉水自然滲排,這樣既減少了灌溉水的下滲量,又可以將灌溉滲排的水集中起來重復利用;在部分有條件的農場,大量采用大型移動式噴灌機械進行噴灌作業,主要是中心支軸式噴灌機械,作業效率高、效果好,也節約了大量的灌溉用水;另外一種灌溉方式是將灌溉水和地下鹽堿水適度混合灌溉,即節約了引流灌溉水,又可以通過抽出地下水來降低地下水位;第四種灌溉方式是將城市污水經過部分專用耕地進行生物過濾處理,用于大田農業灌溉,該項技術目前正在我國天津市武清縣進行合作試驗。
(三)免耕、少耕及保護性作業的研究及應用
為了減少對耕地表土層的反復碾壓而帶來的物理性狀的破壞,最大限度地減少失墑,在澳大利亞農業生產中,大量采用免耕、少耕及秸稈覆蓋、倒茬輪作等保護性耕作技術。目前澳大利亞大部分旱作農業區的田間耕作基本上用翼形鏟取代了鏵式犁,進行不翻動土壤的淺松作業,疏松地表層10~15cm的土壤(播種時同步進行施肥作業),這樣既能切斷上茬作物和雜草的根系消滅雜草,又疏松了土壤,利于下茬作物根系的發育,另外還降低了生產成本。
秸桿還田覆蓋的作用,已經受到澳大利亞農業生產者的廣泛重視。有關部門的研究結果表明,秸稈覆蓋主要是利于促進土壤含水能力的提高,盡量吸納降水,防止徑流和蒸發損失,從而使有限的天然降水能夠用于作物生長。對作物的生長和土壤有機質的改善作業一般在5~10年后才可以得到充分發揮。因此秸稈還田覆蓋已經成為澳大利亞農業可持續發展的重要措施之一。
各種農作物的倒茬輪作,是澳大利亞農業生產中實現免、少耕技術有效應用的輔助性措施。澳大利亞許多農場通過在牧草、水稻或小麥、三葉草等作物之間進行倒茬輪作,既實現耕地養分的供求平衡,又可減少同種作物連作而帶來病蟲大量繁殖的機會。在經過3~5年時間的連年免、少耕輪作后,進行一次耕翻作業,可進一步降低雜草和病蟲的危害。
二、收獲及體會
澳大利亞是一個國土資源豐富,有其獨特地理環境條件的國家。從農業生產的角度來看,自然條件不是很好,缺乏淡水資源,年降水量在500毫米左右,全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%,其余全部為旱作農業區,灌溉農業區也面臨和存在著土地鹽堿化問題。但是通過考察粗略體會到,澳大利亞農業研究、農牧產品生產技術,在國際上享有很高的聲譽,我們以為主要基于幾方面原因:
(一)農業科研和技術開發注重適用性
澳大利亞農業科研、管理等部門都十分注重發展農業科學技術,特別是實用農業科技,做到了科研與應用緊密結合,提高了科技成果的轉化率。澳大利亞的科研技術人員結合本國農牧業環境條件,針對農牧業生產中出現的問題,不斷研究開發對土地利用和農業可持續發展有意義的適用技術,包括基礎理論和先進適用的技術成果。
2.研究開發適應干旱條件的農業生產技術。澳大利亞旱作農業生產中普遍推廣采用免、少耕作業、秸稈還田覆蓋、多種作物倒茬輪作等,已形成較為成熟的耕種制度,既充分利用了有限的天然降雨,又能保持和改善旱作耕地土壤的物理性狀。近幾年,澳大利亞國際農業研究中心進行的旱作農業固定道保護性耕作的研究和應用結果表明,該項技術降低了能耗,減少徑流,培肥了地力,也促進了糧食產量增加。
3.精密農業工程技術的研究與開發。根據目前澳大利亞農業機械化程度和生產條件,新南維爾士州初級工業產品研究中心(dpi)運用攝像系統、電子傳感器、計算機等技術和設備,研制開發了用于精密農業生產的無人操作農業機械控制系統?,F主要用于拖拉機田間噴灑農藥的植保作業、開溝作業以及棉花的機械化收獲作業。計算機控制拖拉機或聯合收割機的田間作業,提高了農業機械田間作業質量,降低了生產成本投入,為大田農業生產的精細化奠定基礎,同時他們也正積極開展gps(地理信息系統)系統的實驗研究。
(二)注重提高農業生產的綜合效益
在澳大利亞農業科研及技術推廣應用的目的,并不是追求更高的單位面積產量,而更注重在保持農業能夠可持續發展的生態環境條件下,通過整個農業生產過程各個環節技術措施的應用,盡可能以較低的成本獲得盡可能高的產出。
如在固定道作業模式的研究過程中,研究人員試驗研究的出發點是為了在保持原有單產水平前提下,減少傳統機械化作業中的動力能耗,避免耕地土壤物理性狀的破壞,保持土壤的蓄水納墑能力??傮w看,該項技術在生產實踐中已經表現出較好的綜合效益。就免、少耕和秸稈還田覆蓋技術的推廣應用來說,專家認為,該項技術不會直接增加單位面積產量,而對土壤生態的保護則是直接的目的。因此,推動保護性耕作技術的生產應用,最重要的目的是為了農業的可持續發展,尋求生產過程中綜合效益的提高。
在新南維爾士州,當地的初級產品研究中心(dpi)與農場合作,圍繞水資源的綜合利用,對的降水量進行預測之后,再協助農場確定該的種植品種及數量,以求實現在雨水較好的年份農業產出量大,在較旱的年份生產損失降到最小,其目的也是為了生產過程中獲得最大的綜合效益。
(三)政府對農業的發展給予了積極的扶持
澳大利亞是個以農牧業生產為主的國家,政府對于農業的發展,農牧業生產的技術進步十分重視。其國家農漁林業部(agriculture、fisheries
and
forestry---austrilia)的一項重要職責是:制定農業政策,提供項目資金。政府提供的項目資金包括投資和貸款。近幾年,為了鼓勵人們更好地利用和保護資源,政府制定了自然資源繼承信托項目,這是一個貸款項目,總金額15億澳元(相當于人民幣75億元),執行期為6年。用于信貸的子項目包括,蔬菜、園藝、土壤改良、灌溉等方面??疾靾F走訪的維多利亞州可持續灌溉農業研究所,新南威爾士州初級工業產品研究中心,根據當地農牧業生產發展的需要進行基礎理論研究和實用技術開發所需經費和人員開支全部由政府承擔。為了推廣新的先進農業技術成果,除科研機構外,每個州還有大量的技術推廣人員,其中新南威爾士州現有技術推廣人員300余名,推廣所需費用和人員開支也全部由政府資助。
在農用柴油方面,澳大利亞與其他許多國家一樣,對農用柴油實行財政補貼政策。據了解,農場主用于農業生產的柴油,政府給予每升補貼0.32澳元,約占市場價格的30%,這種扶持農業的優惠政策極大的推動了農業機械的廣泛應用,保障了農業生產的穩定,加速了農業的現代化。
(四)完善的機械化是保持農場穩定生產經營的主要手段
澳大利亞的農場規模很大,一般土地面積均有幾百公頃??疾靾F接觸到的有從事奶牛養殖、畜產品采集加工、馬鈴薯、柑橘、葡萄、糧食及蔬菜等作物種植的生產農場。給我們總的印象是,農場規模很大,機械化程度高,社會化服務完善。
---一個擁有250公頃草場、300頭奶牛的奶牛場,工作人員僅3人。奶牛場配置有一次能同時容納60頭奶牛的環形脈沖管道擠奶設施,在擠奶的同時喂給奶牛精飼料。每頭奶牛腿部都置有電子識別號牌,當每一頭奶牛進入擠奶設施后即被電子識別系統記錄下產奶量,計算機根據產奶量指令送料裝置供給相應的含有不同營養成份的精飼料添加,以補充奶牛的營養所需。這樣300多頭奶牛的擠奶和精飼料補充飼喂一個多小時即可完成。產出的牛奶全部密閉罐裝儲存,快捷衛生。
---在耕地面積667公頃具有灌溉條件的農場中,三年種植糧食作物,三年種草放牧,農牧輪作。農場的耕地全部經過激光平地機整修,主要種植小麥、油菜籽和水稻。該農場的機械設備投資不大,僅有幅寬8米的條播機1臺,190馬力拖拉機2臺,農用運輸車2輛,10噸浸種(稻種催芽)罐2臺。主要生產環節的機械化作業主要靠農機服務公司提供作業服務。如種植水稻,由農用飛機公司提供稻種飛播作業服務,農機公司提供水稻收獲作業服務,并由專門的谷物烘干服務公司進行稻谷的烘干和貯存,直至稻谷上市被收購。完善的社會化服務,為農場主提供了技術支持,減輕了生產壓力和管理的負擔。
澳大利亞的農場能夠得到穩定發展,與擁有的大型機械化裝備和完善的社會化服務是分不開的。
三、建議
(一)我國在旱作農業區應加大力度推廣普及免少耕及秸稈還田覆蓋耕作技術,具備條件的地區應積極采用固定道作業方法
目前,我國旱作農業區基本上沿襲鏵式犁翻耕土壤的耕種方式。鏵式犁翻耕土壤后需要耙地,才能達到播種作業要求。雖翻耙整地效果好并利于消滅病蟲草害,但這種耕種方式使土壤失墑嚴重,并易產生徑流導致養分損失。結合我國以小型農機具作業為主的特點,大部分旱作農業區應采用翼形鏟不翻動土壤的淺松作業,疏松地表層10~15cm的土壤,同步進行播種和施肥。免少耕、秸稈覆蓋等生產技術,將有助于我國旱作農業生產的發展和技術水平的提高,有助于農業生產的可持續發展。
在大型農業機械作業的旱作農業區,可以借鑒澳大利亞的研究成果,實行固定道作業,降低能耗,改善土壤結構,防止徑流,提高農作物產量。據澳大利亞研究,農業機械動力一般在50~70馬力比較適宜,在我國可以在土地規?;?、集約化程度較高的地區,推廣應用幅寬在2m左右的固定道作業方法,適當增加大型農機具的數量,提高農業生產效率。
(二)逐步探索精準農業技術的生產應用
近年來,以gps(衛星定位系統)、gis(地理信息系統)、dds(生產管理決策支持系統)應用為主要內容的精準農業技術在一些發達國家得到穩步發展。目前,澳大利亞昆士蘭州農業研究機構已在部分地區試驗開發為田間作業機組配套的水肥施用動態控制系統及執行機構,在田間水肥施用、果實采摘收獲等作業時,可適時監測土壤墑情養分及產量等狀況,為進一步的精準農業的發展奠定基礎。合理利用農業資源及農業生產資料,提高農業的綜合效益是發展精準農業的首要目標。在我國農業生產相對發達的地區,也應積極開展田間機械化精準作業技術的試驗探索工作,我們認為應借鑒目前澳大利亞的做法,積極進行精準農業的技術基礎準備,針對我國主要農產品生產基地和國營農場等較大規模的種植業生產的實際情況和基礎條件,搞好田間作業機器系統的控制執行技術的試驗開發工作,以追蹤國際精準農業的技術發展,多方位地帶動我國農業生產的技術進步。
(三)灌溉技術的研究,土壤的鹽堿化問題治理
合理利用灌溉水,提高灌溉水的利用效率,對于農業國具有重要的社會經濟意義。據澳大利亞新南維爾士州初級產品研究中心測定,如果灌溉水在田間地表流動不暢不僅滲漏損失大,灌溉水利用效率低,而且也使田間部分低洼耕地地下水位上升,造成鹽堿化。目前以至今后一個時期,我國農田灌溉仍將以漫灌為主,由于土地平整度不夠,地表水流不暢導致灌溉不勻和積水滲漏,影響灌溉效果并使產量不穩。土地平整度不夠是漫灌水利用率低、用水量大的主要原因。考察澳大利亞的農田灌溉(漫灌),有四點可供我們借鑒。一是運用激光平地技術平整土地,使地表在灌溉時不積水;二是及時灌溉,掌握好灌溉的用水量;三是灌溉水的回收再利用;四是灌溉輸水系統防滲和減少輸水距離等。
(四)鞏固和發展農機化社會化服務體系
澳大利亞農場主,從事糧食生產,依賴服務組織提供生產技術服務的經營方式,在我們目前農村雙層經營體制下,有很好的借鑒意義?,F代農業是社會化的生產,生產過程的諸多環節離不開社會化服務組織的支持,只有合理進行資源配置,農業生產在宏觀上才能取得最佳經濟效益。隨著我國農業結構的調整和農村經濟的發展,以及市場經濟體制的推進,社會化技術服務的需求顯得日益突出。國家應進一步采取傾斜政策,結合運營機制創新,加大資金投入,扶持和發展農機社會化服務組織,建立和完善服務體系及符合市場經濟規律的服務經營機制和運營方式,更好地為農業提供技術支持,解決好農民一家一戶辦不了和辦不好的季節性生產問題。
(五)對農用柴油進行價格補貼
在澳大利亞農業生產中,對農用柴油實行約30%的價格補貼。目前我國農用柴油也多次漲價,給農民增加了很大負擔。在我國加入wto后,對農用柴油實行補貼,既符合世貿規則,又可以減輕負擔,增加農民收入,促進農民對先進農機具、農機化技術的應用。
(六)有待進一步關注和探討的問題
1、澳大利亞牛奶的高蛋白含量的基因工程技術。澳大利亞運用基因工程技術,使得本國生產的牛奶蛋白質含量不低于10%,而我國牛奶蛋白含量平均為4%,達到5%即為高蛋白牛奶,因此該方面的技術合作前景廣闊。
2澳大利亞在果樹栽培中采用了一種v形樹冠種植、實行灌溉部分根系的方式,可以大大提高果樹產出量。值得我們借鑒和進一步的試驗研究。
3、果園生產機械技術和機具。在澳大利亞柑橘的葡萄種植園,已經實現了果實收獲的機械化,效率很高,該項技術可以逐步在我國的大面積果樹和葡萄種植園區進行試點試驗。
4、畜牧業生產機械化技術。澳大利亞從牧草種植、收獲到畜產品采集(牛奶、羊毛)等環節已實現全過程機械化。在我國西部開發的過程中,應借鑒澳大利亞的草原、草場畜牧業發展的經驗,特別是牧草生產、草原和改良機械化技術和機具,在我國重點牧區進行引進試驗。
赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察團
團長:楊
林
團員:趙嘉琨
王
衍
馬耀輝
吳
蘭
第三篇:赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告
赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告
據中澳兩國農業部的技術交流合作協議,由農業部農機化技術推廣總站組織的旱作節水農業考察團一行5人于7月28日至8月10日在澳大利亞進行了旱作節水及保護性耕作農業專題考察??疾炱陂g,在澳農林漁業部工作人員的精心安排和陪同下,先后深入到維多利亞州、新南威爾士州、昆士蘭州的水資源管理機構、可持續農業灌溉研究院、農業大學、農機生產企業、農場等部門參觀訪問,與有關管理、科研人員和農場主、企業負責人等進行了廣泛的座談和交流,并受到了他們的熱情接待,使考察活動取得了圓滿成功?,F將考察到的有關情況報告如下:
一、澳大利亞機械化旱作節水和保護性耕作技術現狀
澳大利亞全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%,其余為旱作農業區。為了充分利用土壤水份和提高土壤對降水的利用,促進農業生產效率的提高,澳大利亞的農業科技工作人員探索出了農機固定道作業、免耕等技術體系。
(一)旱地農業固定道機械作業模式(ControlledTraffic)
在澳大利亞由于土地實行規?;?、集約化經營,農業生產基本上是全程機械化作業,為了提高機械作業效率,各農場普遍采用動力在100馬力以上的大型農業機械。同時,由于大型機械反復在耕地上作業,損失了部分機械動力,會造成土壤壓實、不利于降水入滲等,影響了農業生產效益。經過多年研究,昆士蘭大學總結了一套固定道機械作業模式。該項技術主要是通過在農田中根據機械作業幅寬,所種植作物的行距等,建立一套定寬度的機組作業固定道,每次在田間作業的機組動力驅動輪和機具承載輪都在固定道上行走。
該大學經過多年的研究表明,按照傳統的拖拉機作業模式,一臺大型農業機械在農田中作業的時候,首先會造成作功能量損失(EnergyEffects),表現在:一是由于拖拉機在疏松的土壤上作業,機車及作業機具的輪胎會壓實耕地面積20%,這樣使機車的牽引作功(TractiveEfficiency)損失15%~20%。二是由于輪胎對土壤的壓實影響,導致作業機械在進行作業時,必須對這部分被壓實的土壤進行再疏松,這就會造成25%~40%的耕作作功(TrafficEfficiency)損失,這兩項合計會造成拖拉機在完成所需作業的同時,必須額外付出40%~60%的功率消耗。就是說,拖拉機的全部動力能量只有一半左右是生產所需的有用功。第二方面是影響土壤團粒結構(AggregeteSite):由于土壤被機械反復碾壓,土壤的團粒結構會增大。據該機構研究,采用固定道作業模式,固定道以外的土壤水份在15%~35%時,小于12mm的團粒結構數量均大于45%,非常適宜做種床。而采用傳統作業模式的土壤,團粒結構小于12mm的明顯減少,只有土壤水份在20%~25%以上時才適宜播種。第三方面是影響降水入滲(InfiltrationEffects):采用固定道作業由于減少了大面積對土壤的碾壓,因此可以明顯地增加土壤蓄水能力,減少地表徑流,一般壓實土壤的地表徑流是未壓實土壤徑流的3倍以上。第四方面是對產量的影響(CropYield)。綜合以上因素,采用固定道作業模式可以提高單位面積產量10%~20%。
固定道自從1992年開始研究以來,到目前在澳大利亞推廣應用的種植面積大約有50萬公頃,固定道寬度普遍為3m。實踐證明,采用固定道作業可以提高機械作業效率,從而減少大型農業機械使用中的功率損失(相當于減少油料消耗),增加田間土壤的蓄水能力,減少地表徑流,同時增加單位面積產量,可促進農業生產的可持續發展。目前昆士蘭大學與中國農業大學、山西省壽陽縣進行了這方面的技術合作,并在山西省壽陽縣建立了示范區,取得了預期的效果。
(二)土壤鹽堿化的治理與水資源管理
總體上說,澳大利亞是一個水資源比較缺乏的國家,大部分農業區常年降雨量在500毫米左右。歷史上由于在重點農業種植區,采用各種灌溉措施,對水資源的利用不盡合理,導致在一些灌溉農業區出現了地下水位上升,土壤嚴重鹽堿化的趨勢。為了控制地下水位的上升,減少鹽堿化對種植區生產的影響,目前在這些重點農業區采取了控制灌溉用水量,引灌水與地下水混合施灌及配套的排水措施。主要有:
1.嚴格管理控制灌溉用水。目前澳大利亞東南部水資源的管理采取了政府指導下的企業化管理模式。我們訪問了其中維多利亞州的GOULBURN---MURRAYWATER機構。該機構圍繞政府對當地水資源保護和利用的有關政策要求,在當地主要用水大戶農場主參與的水資源管理委員會的協調監督下,通過向管轄區內的用戶(主要是農場主)收取一定費用來進行自負盈虧的企業化經營。該機構經過多年建設,在灌溉區建成了一套完整的輸水和蓄水系統,實現水的統一調配供應和管理。每年該機構根據水資源總量為各用戶測算一個合理的灌溉用水量,為每一個用戶(農場)設立一個用水計量儀,限量供水。由于水資源屬于國家,灌溉農場打井取水也受到嚴格限制,需要經過水資源管理機構初審并進行鉆探和樣品檢驗之后,方可決定能否打井取水,這一措施有效地控制了地下水的開采。該機構在控制用水總量的前提下,鼓勵不同水用戶之間相互轉讓用水額度,根據各自的生產需求調劑用水余缺。
2.注重灌溉水的有效利用和技術發展。在澳大利亞部分實行漫灌方式的農場中,一般每一片灌溉地的低洼位置都建立一個蓄水坑,讓灌溉水自然滲排,這樣既減少了灌溉水的下滲量,又可以將灌溉滲排的水集中起來重復利用;在部分有條件的農場,大量采用大型移動式噴灌機械進行噴灌作業,主要是中心支軸式噴灌機械,作業效率高、效果好,也節約了大量的灌溉用水;另外一種灌溉方式是將灌溉水和地下鹽堿水適度混合灌溉,即節約了引流灌溉水,又可以通過抽出地下水來降低地下水位;第四種灌溉方式是將城市污水經過部分專用耕地進行生物過濾處理,用于大田農業灌溉,該項技術目前正在我國天津市武清縣進行合作試驗。
3.激光平地,節約灌溉用水。采用漫灌方式時,如果土地平整度不夠,灌溉水流動不暢,水會大量滲漏到地下,也影響灌溉效果。在澳大利亞農場,大量運用激光平地技術平整土地,這種平整田塊中一般的漫灌作業,就可以使作物出苗長勢整齊一致。我們在新南威爾士州一個農場看到有10多公頃到20多公頃沒有任何田埂的水稻田塊,單位面積產量比沒有經過激光平整的小田塊高出5%左右。我們感到澳大利亞農場的農業生產已經從激光平整土地技術的應用中間接地獲得了非常好的經濟效益。從大田農作物的生產來說,這種經過激光技術平整過的土地,既利于自流灌溉和機械化作業效率的大幅度提高,也顯著地降低了單位耕地面積農作物收種作業的成本投入。
(三)免耕、少耕及保護性作業的研究及應用
為了減少對耕地表土層的反復碾壓而帶來的物理性狀的破壞,最大限度地減少失墑,在澳大利亞農業生產中,大量采用免耕、少耕及秸稈覆蓋、倒茬輪作等保護性耕作技術。目前澳大利亞大部分旱作農業區的田間耕作基本上用翼形鏟取代了鏵式犁,進行不翻動土壤的淺松作業,疏松地表層10~15cm的土壤(播種時同步進行施肥作業),這樣既能切斷上茬作物和雜草的根系消滅雜草,又疏松了土壤,利于下茬作物根系的發育,另外還降低了生產成本。
秸桿還田覆蓋的作用,已經受到澳大利亞農業生產者的廣泛重視。有關部門的研究結果表明,秸稈覆蓋主要是利于促進土壤含水能力的提高,盡量吸納降水,防止徑流和蒸發損失,從而使有限的天然降水能夠用于作物生長。對作物的生長和土壤有機質的改善作業一般在5~10年后才可以得到充分發揮。因此秸稈還田覆蓋已經成為澳大利亞農業可持續發展的重要措施之一。
各種農作物的倒茬輪作,是澳大利亞農業生產中實現免、少耕技術有效應用的輔助性措施。澳大利亞許多農場通過在牧草、水稻或小麥、三葉草等作物之間進行倒茬輪作,既實現耕地養分的供求平衡,又可減少同種作物連作而帶來病蟲大量繁殖的機會。在經過3~5年時間的連年免、少耕輪作后,進行一次耕翻作業,可進一步降低雜草和病蟲的危害。
二、收獲及體會
澳大利亞是一個國土資源豐富,有其獨特地理環境條件的國家。從農業生產的角度來看,自然條件不是很好,缺乏淡水資源,年降水量在500毫米左右,全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%,其余全部為旱作農業區,灌溉農業區也面臨和存在著土地鹽堿化問題。但是通過考察粗略體會到,澳大利亞農業研究、農牧產品生產技術,在國際上享有很高的聲譽,我們以為主要基于幾方面原因:
(一)農業科研和技術開發注重適用性
澳大利亞農業科研、管理等部門都十分注重發展農業科學技術,特別是實用農業科技,做到了科研與應用緊密結合,提高了科技成果的轉化率。澳大利亞的科研技術人員結合本國農牧業環境條件,針對農牧業生產中出現的問題,不斷研究開發對土地利用和農業可持續發展有意義的適用技術,包括基礎理論和先進適用的技術成果。
1.水資源的合理開發與運用,建立可持續灌溉農業。由于澳大利亞水資源的缺乏,加之歷史上不合理的灌溉引起地下水位上升,導致土壤鹽堿化。澳大利亞水資源管理部門等機構經過多年研究和試驗,總結出了引流灌溉與排水結合、灌溉水循環利用等綜合措施,提高灌溉水的使用效率,控制和減少土壤鹽堿化,同時總結了水資源在不同農作物之間生產效率的差別。其中每千噸水在園藝場的產出值為500~2000澳元;在奶牛場的產出值是200~300澳元;在農作物種植上的產出值是50~100澳元;在牧草種植上的產出值是20~40澳元。因此在水資源管理部門,在政策上鼓勵農場之間可以相互轉賣用水定額,盡可能促進水資源生產效率的提高。另外,澳大利亞科研機構研究開發了水文數據設計計算機模型,用于水資源合理開發、土地鹽堿化的監測等。
2.研究開發適應干旱條件的農業生產技術。澳大利亞旱作農業生產中普遍推廣采用免、少耕作業、秸稈還田覆蓋、多種作物倒茬輪作等,已形成較為成熟的耕種制度,既充分利用了有限的天然降雨,又能保持和改善旱作耕地土壤的物理性狀。近幾年,澳大利亞國際農業研究中心進行的旱作農業固定道保護性耕作的研究和應用結果表明,該項技術降低了能耗,減少徑流,培肥了地力,也促進了糧食產量增加。
3.精密農業工程技術的研究與開發。根據目前澳大利亞農業機械化程度和生產條件,新南維爾士州初級工業產品研究中心(DpI)運用攝像系統、電子傳感器、計算機等技術和設備,研制開發了用于精密農業生產的無人操作農業機械控制系統?,F主要用于拖拉機田間噴灑農藥的植保作業、開溝作業以及棉花的機械化收獲作業。計算機控制拖拉機或聯合收割機的田間作業,提高了農業機械田間作業質量,降低了生產成本投入,為大田農業生產的精細化奠定基礎,同時他們也正積極開展GpS(地理信息系統)系統的實驗研究。
(二)注重提高農業生產的綜合效益
在澳大利亞農業科研及技術推廣應用的目的,并不是追求更高的單位面積產量,而更注重在保持農業能夠可持續發展的生態環境條件下,通過整個農業生產過程各個環節技術措施的應用,盡可能以較低的成本獲得盡可能高的產出。
如在固定道作業模式的研究過程中,研究人員試驗研究的出發點是為了在保持原有單產水平前提下,減少傳統機械化作業中的動力能耗,避免耕地土壤物理性狀的破壞,保持土壤的蓄水納墑能力??傮w看,該項技術在生產實踐中已經表現出較好的綜合效益。就免、少耕和秸稈還田覆蓋技術的推廣應用來說,專家認為,該項技術不會直接增加單位面積產量,而對土壤生態的保護則是直接的目的。因此,推動保護性耕作技術的生產應用,最重要的目的是為了農業的可持續發展,尋求生產過程中綜合效益的提高。
在新南維爾士州,當地的初級產品研究中心(DpI)與農場合作,圍繞水資源的綜合利用,對的降水量進行預測之后,再協助農場確定該的種植品種及數量,以求實現在雨水較好的年份農業產出量大,在較旱的年份生產損失降到最小,其目的也是為了生產過程中獲得最大的綜合效益。
(三)政府對農業的發展給予了積極的扶持
澳大利亞是個以農牧業生產為主的國家,政府對于農業的發展,農牧業生產的技術進步十分重視。其國家農漁林業部(Agriculture、FisheriesandForestry---Austrilia)的一項重要職責是:制定農業政策,提供項目資金。政府提供的項目資金包括投資和貸款。近幾年,為了鼓勵人們更好地利用和保護資源,政府制定了自然資源繼承信托項目,這是一個貸款項目,總金額15億澳元(相當于人民幣75億元),執行期為6年。用于信貸的子項目包括,蔬菜、園藝、土壤改良、灌溉等方面??疾靾F走訪的維多利亞州可持續灌溉農業研究所,新南威爾士州初級工業產品研究中心,根據當地農牧業生產發展的需要進行基礎理論研究和實用技術開發所需經費和人員開支全部由政府承擔。為了推廣新的先進農業技術成果,除科研機構外,每個州還有大量的技術推廣人員,其中新南威爾士州現有技術推廣人員300余名,推廣所需費用和人員開支也全部由政府資助。
在農用柴油方面,澳大利亞與其他許多國家一樣,對農用柴油實行財政補貼政策。據了解,農場主用于農業生產的柴油,政府給予每升補貼0.32澳元,約占市場價格的30%,這種扶持農業的優惠政策極大的推動了農業機械的廣泛應用,保障了農業生產的穩定,加速了農業的現代化。
(四)完善的機械化是保持農場穩定生產經營的主要手段
澳大利亞的農場規模很大,一般土地面積均有幾百公頃。考察團接觸到的有從事奶牛養殖、畜產品采集加工、馬鈴薯、柑橘、葡萄、糧食及蔬菜等作物種植的生產農場。給我們總的印象是,農場規模很大,機械化程度高,社會化服務完善。
---一個擁有250公頃草場、300頭奶牛的奶牛場,工作人員僅3人。奶牛場配置有一次能同時容納60頭奶牛的環形脈沖管道擠奶設施,在擠奶的同時喂給奶牛精飼料。每頭奶牛腿部都置有電子識別號牌,當每一頭奶牛進入擠奶設施后即被電子識別系統記錄下產奶量,計算機根據產奶量指令送料裝置供給相應的含有不同營養成份的精飼料添加,以補充奶牛的營養所需。這樣300多頭奶牛的擠奶和精飼料補充飼喂一個多小時即可完成。產出的牛奶全部密閉罐裝儲存,快捷衛生。
---一個生產馬鈴薯的農場種植規模800公頃,一年種兩茬,生育期100天,每公頃產量75至90噸。馬鈴薯從播種到收獲,以及清洗、分選、包裝等商品化加工處理,為一條龍機械化作業。據農場主介紹,整個農場日常生產作業只有5個人,只在收獲季節的20天左右才臨時雇用10個臨時工進行產后的加工處理作業。整個農場的大型拖拉機、噴灌機、薯種處理機、移栽機、薯類挖掘機、清洗分級包裝機等設備共20多臺套,投資約220萬澳元(相當于人民幣1100萬元)。全農場馬鈴薯的種植、加工完全機械化作業,生產手段先進,生產效率高。
---在耕地面積667公頃具有灌溉條件的農場中,三年種植糧食作物,三年種草放牧,農牧輪作。農場的耕地全部經過激光平地機整修,主要種植小麥、油菜籽和水稻。該農場的機械設備投資不大,僅有幅寬8米的條播機1臺,190馬力拖拉機2臺,農用運輸車2輛,10噸浸種(稻種催芽)罐2臺。主要生產環節的機械化作業主要靠農機服務公司提供作業服務。如種植水稻,由農用飛機公司提供稻種飛播作業服務,農機公司提供水稻收獲作業服務,并由專門的谷物烘干服務公司進行稻谷的烘干和貯存,直至稻谷上市被收購。完善的社會化服務,為農場主提供了技術支持,減輕了生產壓力和管理的負擔。
澳大利亞的農場能夠得到穩定發展,與擁有的大型機械化裝備和完善的社會化服務是分不開的。
三、建議
(一)我國在旱作農業區應加大力度推廣普及免少耕及秸稈還田覆蓋耕作技術,具備條件的地區應積極采用固定道作業方法
目前,我國旱作農業區基本上沿襲鏵式犁翻耕土壤的耕種方式。鏵式犁翻耕土壤后需要耙地,才能達到播種作業要求。雖翻耙整地效果好并利于消滅病蟲草害,但這種耕種方式使土壤失墑嚴重,并易產生徑流導致養分損失。結合我國以小型農機具作業為主的特點,大部分旱作農業區應采用翼形鏟不翻動土壤的淺松作業,疏松地表層10~15cm的土壤,同步進行播種和施肥。免少耕、秸稈覆蓋等生產技術,將有助于我國旱作農業生產的發展和技術水平的提高,有助于農業生產的可持續發展。
在大型農業機械作業的旱作農業區,可以借鑒澳大利亞的研究成果,實行固定道作業,降低能耗,改善土壤結構,防止徑流,提高農作物產量。據澳大利亞研究,農業機械動力一般在50~70馬力比較適宜,在我國可以在土地規?;?、集約化程度較高的地區,推廣應用幅寬在2m左右的固定道作業方法,適當增加大型農機具的數量,提高農業生產效率。
(二)逐步探索精準農業技術的生產應用
近年來,以GpS(衛星定位系統)、GIS(地理信息系統)、DDS(生產管理決策支持系統)應用為主要內容的精準農業技術在一些發達國家得到穩步發展。目前,澳大利亞昆士蘭州農業研究機構已在部分地區試驗開發為田間作業機組配套的水肥施用動態控制系統及執行機構,在田間水肥施用、果實采摘收獲等作業時,可適時監測土壤墑情養分及產量等狀況,為進一步的精準農業的發展奠定基礎。合理利用農業資源及農業生產資料,提高農業的綜合效益是發展精準農業的首要目標。在我國農業生產相對發達的地區,也應積極開展田間機械化精準作業技術的試驗探索工作,我們認為應借鑒目前澳大利亞的做法,積極進行精準農業的技術基礎準備,針對我國主要農產品生產基地和國營農場等較大規模的種植業生產的實際情況和基礎條件,搞好田間作業機器系統的控制執行技術的試驗開發工作,以追蹤國際精準農業的技術發展,多方位地帶動我國農業生產的技術進步。
(三)灌溉技術的研究,土壤的鹽堿化問題治理
合理利用灌溉水,提高灌溉水的利用效率,對于農業國具有重要的社會經濟意義。據澳大利亞新南維爾士州初級產品研究中心測定,如果灌溉水在田間地表流動不暢不僅滲漏損失大,灌溉水利用效率低,而且也使田間部分低洼耕地地下水位上升,造成鹽堿化。目前以至今后一個時期,我國農田灌溉仍將以漫灌為主,由于土地平整度不夠,地表水流不暢導致灌溉不勻和積水滲漏,影響灌溉效果并使產量不穩。土地平整度不夠是漫灌水利用率低、用水量大的主要原因??疾彀拇罄麃喌霓r田灌溉(漫灌),有四點可供我們借鑒。一是運用激光平地技術平整土地,使地表在灌溉時不積水;二是及時灌溉,掌握好灌溉的用水量;三是灌溉水的回收再利用;四是灌溉輸水系統防滲和減少輸水距離等。
(四)鞏固和發展農機化社會化服務體系
澳大利亞農場主,從事糧食生產,依賴服務組織提供生產技術服務的經營方式,在我們目前農村雙層經營體制下,有很好的借鑒意義?,F代農業是社會化的生產,生產過程的諸多環節離不開社會化服務組織的支持,只有合理進行資源配置,農業生產在宏觀上才能取得最佳經濟效益。隨著我國農業結構的調整和農村經濟的發展,以及市場經濟體制的推進,社會化技術服務的需求顯得日益突出。國家應進一步采取傾斜政策,結合運營機制創新,加大資金投入,扶持和發展農機社會化服務組織,建立和完善服務體系及符合市場經濟規律的服務經營機制和運營方式,更好地為農業提供技術支持,解決好農民一家一戶辦不了和辦不好的季節性生產問題。
(五)對農用柴油進行價格補貼
在澳大利亞農業生產中,對農用柴油實行約30%的價格補貼。目前我國農用柴油也多次漲價,給農民增加了很大負擔。在我國加入WTO后,對農用柴油實行補貼,既符合世貿規則,又可以減輕負擔,增加農民收入,促進農民對先進農機具、農機化技術的應用。
(六)有待進一步關注和探討的問題
1、澳大利亞牛奶的高蛋白含量的基因工程技術。澳大利亞運用基因工程技術,使得本國生產的牛奶蛋白質含量不低于10%,而我國牛奶蛋白含量平均為4%,達到5%即為高蛋白牛奶,因此該方面的技術合作前景廣闊。
2澳大利亞在果樹栽培中采用了一種V形樹冠種植、實行灌溉部分根系的方式,可以大大提高果樹產出量。值得我們借鑒和進一步的試驗研究。
3、果園生產機械技術和機具。在澳大利亞柑橘的葡萄種植園,已經實現了果實收獲的機械化,效率很高,該項技術可以逐步在我國的大面積果樹和葡萄種植園區進行試點試驗。
4、畜牧業生產機械化技術。澳大利亞從牧草種植、收獲到畜產品采集(牛奶、羊毛)等環節已實現全過程機械化。在我國西部開發的過程中,應借鑒澳大利亞的草原、草場畜牧業發展的經驗,特別是牧草生產、草原和改良機械化技術和機具,在我國重點牧區進行引進試驗。
赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察團
團長:楊林
團員:趙嘉琨王衍馬耀輝吳蘭
第四篇:赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告
赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告
作者:信息中心
據中澳兩國農業部的技術交流合作協議,由農業部農機化技術推廣總站組織的旱作節水農業考察團一行5人于7月28日至8月10日在澳大利亞進行了旱作節水及保護性耕作農業專題考察。考察期間,在澳農林漁業部工作人員的精心安排和陪同下,先后深入到維多利亞州、新南威爾士州、昆士蘭州的水資源管理機構、可持續農業灌溉研究院、農業大學、農機生產企業、農場等部門參觀訪問,與有關管理、科研人員和農場主、企業負責人等進行了廣泛的座談和交流,并受到了他們的熱情接待,使考察活動取得了圓滿成功?,F將考察到的有關情況報告如下:
一、澳大利亞機械化旱作節水和保護性耕作技術現狀
澳大利亞全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%,其余為旱作農業區。為了充分利用土壤水份和提高土壤對降水的利用,促進農業生產效率的提高,澳大利亞的農業科技工作人員探索出了農機固定道作業、免耕等技術體系。
(一)旱地農業固定道機械作業模式(Controlled Traffic)
在澳大利亞由于土地實行規模化、集約化經營,農業生產基本上是全程機械化作業,為了提高機械作業效率,各農場普遍采用動力在100馬力以上的大型農業機械。同時,由于大型機械反復在耕地上作業,損失了部分機械動力,會造成土壤壓實、不利于降水入滲等,影響了農業生產效益。經過多年研究,昆士蘭大學總結了一套固定道機械作業模式。該項技術主要是通過在農田中根據機械作業幅寬,所種植作物的行距等,建立一套定寬度的機組作業固定道,每次在田間作業的機組動力驅動輪和機具承載輪都在固定道上行走。
該大學經過多年的研究表明,按照傳統的拖拉機作業模式,一臺大型農業機械在農田中作業的時候,首先會造成作功能量損失(Energy Effects),表現在:一是由于拖拉機在疏松的土壤上作業,機車及作業機具的輪胎會壓實耕地面積20%,這樣使機車的牽引作功(Tractive Efficiency)損失15%~20%。二是由于輪胎對土壤的壓實影響,導致作業機械在進行作業時,必須對這部分被壓實的土壤進行再疏松,這就會造成25%~40%的耕作作功(Traffic Efficiency)損失,這兩項合計會造成拖拉機在完成所需作業的同時,必須額外付出40%~60%的功率消耗。就是說,拖拉機的全部動力能量只有一半左右是生產所需的有用功。第二方面是影響土壤團粒結構(Aggregete Site):由于土壤被機械反復碾壓,土壤的團粒結構會增大。據該機構研究,采用固定道作業模式,固定道以外的土壤水份在15%~35%時,小于12mm的團粒結構數量均大于45%,非常適宜做種床。而采用傳統作業模式的土壤,團粒結構小于12mm的明顯減少,只有土壤水份在20%~25%以上時才適宜播種。第三方面是影響降水入滲(Infiltration Effects):采用固定道作業由于減少了大面積對土壤的碾壓,因此可以明顯地增加土壤蓄水能力,減少地表徑流,一般壓實土壤的地表徑流是未壓實土壤徑流的3倍以上。第四方面是對產量的影響(Crop Yield)。綜合以上因素,采用固定道作業模式可以提高單位面積產量10%~20%。
固定道自從1992年開始研究以來,到目前在澳大利亞推廣應用的種植面積大約有50萬公頃,固定道寬度普遍為3m。實踐證明,采用固定道作業可以提高機械作業效率,從而減少大型農業機械使用中的功率損失(相當于減少油料消耗),增加田間土壤的蓄水能力,減少地表徑流,同時增加單位面積產量,可促進農業生產的可持續發展。目前昆士蘭大學與中國農業大學、山西省壽陽縣進行了這方面的技術合作,并在山西省壽陽縣建立了示范區,取得了預期的效果。
(二)土壤鹽堿化的治理與水資源管理
總體上說,澳大利亞是一個水資源比較缺乏的國家,大部分農業區常年降雨量在500毫米左右。歷史上由于在重點農業種植區,采用各種灌溉措施,對水資源的利用不盡合理,導致在一些灌溉農業區出現了地下水位上升,土壤嚴重鹽堿化的趨勢。為了控制地下水位的上升,減少鹽堿化對種植區生產的影響,目前在這些重點農業區采取了控制灌溉用水量,引灌水與地下水混合施灌及配套的排水措施。主要有:
1.嚴格管理控制灌溉用水。目前澳大利亞東南部水資源的管理采取了政府指導下的企業化管理模式。我們訪問了其中維多利亞州的GOULBURN---MURRAY WATER機構。該機構圍繞政府對當地水資源保護和利用的有關政策要求,在當地主要用水大戶農場主參與的水資源管理委員會的協調監督下,通過向管轄區內的用戶(主要是農場主)收取一定費用來進行自負盈虧的企業化經營。該機構經過多年建設,在灌溉區建成了一套完整的輸水和蓄水系統,實現水的統一調配供應和管理。每年該機構根據水資源總量為各用戶測算一個合理的灌溉用水量,為每一個用戶(農場)設立一個用水計量儀,限量供水。由于水資源屬于國家,灌溉農場打井取水也受到嚴格限制,需要經過水資源管理機構初審并進行鉆探和樣品檢驗之后,方可決定能否打井取水,這一措施有效地控制了地下水的開采。該機構在控制用水總量的前提下,鼓勵不同水用戶之間相互轉讓用水額度,根據各自的生產需求調劑用水余缺。
2.注重灌溉水的有效利用和技術發展。在澳大利亞部分實行漫灌方式的農場中,一般每一片灌溉地的低洼位置都建立一個蓄水坑,讓灌溉水自然滲排,這樣既減少了灌溉水的下滲量,又可以將灌溉滲排的水集中起來重復利用;在部分有條件的農場,大量采用大型移動式噴灌機械進行噴灌作業,主要是中心支軸式噴灌機械,作業效率高、效果好,也節約了大量的灌溉用水;另外一種灌溉方式是將灌溉水和地下鹽堿水適度混合灌溉,即節約了引流灌溉水,又可以通過抽出地下水來降低地下水位;第四種灌溉方式是將城市污水經過部分專用耕地進行生物過濾處理,用于大田農業灌溉,該項技術目前正在我國天津市武清縣進行合作試驗。
3.激光平地,節約灌溉用水。采用漫灌方式時,如果土地平整度不夠,灌溉水流動不暢,水會大量滲漏到地下,也影響灌溉效果。在澳大利亞農場,大量運用激光平地技術平整土地,這種平整田塊中一般的漫灌作業,就可以使作物出苗長勢整齊一致。我們在新南威爾士州一個農場看到有10多公頃到20多公頃沒有任何田埂的水稻田塊,單位面積產量比沒有經過激光平整的小田塊高出5%左右。我們感到澳大利亞農場的農業生產已經從激光平整土地技術的應用中間接地獲得了非常好的經濟效益。從大田農作物的生產來說,這種經過激光技術平整過的土地,既利于自流灌溉和機械化作業效率的大幅度提高,也顯著地降低了單位耕地面積農作物收種作業的成本投入。
(三)免耕、少耕及保護性作業的研究及應用
為了減少對耕地表土層的反復碾壓而帶來的物理性狀的破壞,最大限度地減少失墑,在澳大利亞農業生產中,大量采用免耕、少耕及秸稈覆蓋、倒茬輪作等保護性耕作技術。目前
澳大利亞大部分旱作農業區的田間耕作基本上用翼形鏟取代了鏵式犁,進行不翻動土壤的淺松作業,疏松地表層10~15cm的土壤(播種時同步進行施肥作業),這樣既能切斷上茬作物和雜草的根系消滅雜草,又疏松了土壤,利于下茬作物根系的發育,另外還降低了生產成本。秸桿還田覆蓋的作用,已經受到澳大利亞農業生產者的廣泛重視。有關部門的研究結果表明,秸稈覆蓋主要是利于促進土壤含水能力的提高,盡量吸納降水,防止徑流和蒸發損失,從而使有限的天然降水能夠用于作物生長。對作物的生長和土壤有機質的改善作業一般在5~10年后才可以得到充分發揮。因此秸稈還田覆蓋已經成為澳大利亞農業可持續發展的重要措施之一。
各種農作物的倒茬輪作,是澳大利亞農業生產中實現免、少耕技術有效應用的輔助性措施。澳大利亞許多農場通過在牧草、水稻或小麥、三葉草等作物之間進行倒茬輪作,既實現耕地養分的供求平衡,又可減少同種作物連作而帶來病蟲大量繁殖的機會。在經過3~5年時間的連年免、少耕輪作后,進行一次耕翻作業,可進一步降低雜草和病蟲的危害。
二、收獲及體會
澳大利亞是一個國土資源豐富,有其獨特地理環境條件的國家。從農業生產的角度來看,自然條件不是很好,缺乏淡水資源,年降水量在500毫米左右,全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%,其余全部為旱作農業區,灌溉農業區也面臨和存在著土地鹽堿化問題。但是通過考察粗略體會到,澳大利亞農業研究、農牧產品生產技術,在國際上享有很高的聲譽,我們以為主要基于幾方面原因:
(一)農業科研和技術開發注重適用性
澳大利亞農業科研、管理等部門都十分注重發展農業科學技術,特別是實用農業科技,做到了科研與應用緊密結合,提高了科技成果的轉化率。澳大利亞的科研技術人員結合本國農牧業環境條件,針對農牧業生產中出現的問題,不斷研究開發對土地利用和農業可持續發展有意義的適用技術,包括基礎理論和先進適用的技術成果。
1.水資源的合理開發與運用,建立可持續灌溉農業。由于澳大利亞水資源的缺乏,加之歷史上不合理的灌溉引起地下水位上升,導致土壤鹽堿化。澳大利亞水資源管理部門等機構經過多年研究和試驗,總結出了引流灌溉與排水結合、灌溉水循環利用等綜合措施,提高灌溉水的使用效率,控制和減少土壤鹽堿化,同時總結了水資源在不同農作物之間生產效率的差別。其中每千噸水在園藝場的產出值為500~2000澳元;在奶牛場的產出值是200~300澳元;在農作物種植上的產出值是50~100澳元;在牧草種植上的產出值是20~40澳元。因此在水資源管理部門,在政策上鼓勵農場之間可以相互轉賣用水定額,盡可能促進水資源生產效率的提高。另外,澳大利亞科研機構研究開發了水文數據設計計算機模型,用于水資源合理開發、土地鹽堿化的監測等。
2.研究開發適應干旱條件的農業生產技術。澳大利亞旱作農業生產中普遍推廣采用免、少耕作業、秸稈還田覆蓋、多種作物倒茬輪作等,已形成較為成熟的耕種制度,既充分利用了有限的天然降雨,又能保持和改善旱作耕地土壤的物理性狀。近幾年,澳大利亞國際農業研究中心進行的旱作農業固定道保護性耕作的研究和應用結果表明,該項技術降低了能耗,減少徑流,培肥了地力,也促進了糧食產量增加。
第五篇:赴美國機械化旱作節水農業技術考察報告
赴美國機械化旱作節水農業技術考察報告
作者:信息中心
2000年5月16日至29日,由農業部組織的中美農業科技交流機械化旱作節水農業技術考察團一行5人赴美國馬里蘭、蒙大拿、科羅拉多、明尼蘇達4個州進行了考察。先后參觀了美國農業部馬里蘭州---貝爾茨維爾農業研究中心、蒙大拿州立大學、美國農業部科羅拉多州---科林斯堡農業研究服務中心、明尼蘇達大學,實地考察了旱作農業試驗項目基地、家庭農場、節水灌溉設施、旱作農業機具等,參觀了一個室外研究中心和一個縣推廣服務中心,并與蒙大拿州農業局局長及有關專家進行了座談、交流。這次交流考察,重點了解了美國旱作農業技術的運用情況、最新發展動態以及美國農業技術推廣體系?,F將有關情況報告如下:
一、美國旱作農業技術運用情況及發展趨勢
美國對旱作農業技術的研究開始于二十世紀30年代。當時因過度開墾和耕作造成植被破壞,發生了震驚全國的黑色風暴,農業生產和環境協調發展問題開始引起社會和政府的高度重視。經過幾十年的研究、試驗,形成了目前適合美國國情的旱作農業技術。
旱作農業技術的核心是保護性耕作,即通過秸稈覆蓋、免耕、少耕、休閑、輪作等技術,以增加土壤蓄水保水能力,減少土壤侵蝕,改善耕地質量,提高農業生產水平。它適應環境保護和發展生產的雙重需求。現在美國的科學家和農民都認識到蓄積自然降水的重要性,如果當年土壤蓄積的天然降水量大,第二年就可能有好的收成。在美國,這種保護性耕作目前不僅在旱作農業區大力推廣,而且正在通過研究試驗向灌區農業發展。我們所到的蒙大拿州、科羅拉多州和明尼蘇達州是小麥、玉米和大豆的主產區,3個州旱地面積約占本州耕地的75%以上,其中蒙大拿州大部分是旱作區,年降雨量只有250~300毫米,科羅拉多州年降雨量275~475毫米,明尼蘇達州從北到南年降雨量分布為500~1000毫米。3個州都是從80年代開始大面積推廣保護性耕作技術的,目前蒙大拿州70%~90%的耕地不同程度地采取了保護性耕作措施和技術,科羅拉多州和明尼蘇達州分別有25%和50%的耕地實行了保護性耕作。
(一)保護性耕作的主要措施和運用情況
保護性耕作的核心是對土壤和水的管理。其目的一是要控制土壤水分的損失,二是要不斷給土壤以水分和養分的補充。保護性耕作作為一個完整的技術模式主要包括以下幾個方面:
一是秸稈覆蓋。秸稈覆蓋在保護性耕作中占有十分重要的地位,一些專家把30%以上的秸稈還田覆蓋定義為保護性耕作。我們所考察的3個州除部分灌區有回收秸稈(做飼料等用途)外,基本上都實行秸稈還田。我們看到的聯合收割機都帶有秸稈粉碎裝置,農民也都接受了這項技術。在科羅拉多州我們了解到,小麥秸稈2年能腐爛,玉米秸稈要3年才能腐爛。所以開始時農民抱怨秸稈殘茬太多,后來通過提高拖拉機動力和研制免耕播種機予以解決。目前在美國秸稈還田、殘茬處理和免耕播種從農機化技術上已不存在問題。
二是免耕和少耕。免耕一般是指不對土壤進行表面耕作,而少耕主要是對土壤進行表土耕作,以消除雜草,目的都是為了減少土壤水份蒸發。免耕和少耕的采用要針對不同的土壤、除草要求和降水情況來定。美國專家介紹,免耕的定義因沒有統一標準,所以理解也不一樣,有些地區把少耕也當作是免耕的一種方式。如用翼型鏟淺層耕作,把秸稈留在表面,也有叫
免耕作業。所以免耕和少耕難以嚴格區別。在我們所考察的3個州,免耕、少耕技術運用非常普遍。在蒙大拿州10%~20%的耕地實行免耕,60%~70%的耕地實行少耕;科羅拉多州25%的耕地實行免耕,50%的耕地實行少耕;明尼蘇達州85%的耕地實行了免耕或少耕。免耕的年限視土壤、氣候和風蝕情況而定,一般4~5年耕作一次,長的10年甚至20年不耕,短的1~2年不耕。我們在蒙大拿州考察的一個家庭農場,其經營的土地除部分特殊品種作物實行每年耕作外,大部分耕地已經免耕9年,因長期使用除草劑開始失靈,今年才淺耕除草一遍。美國科學家介紹,免耕對土壤保水效果是非常明顯的。在旱作區,免耕的效果好于少耕,少耕好于耕作。在科羅拉多州的國家項目試驗基地,專家介紹,他們進行免耕和秸稈覆蓋還田試驗15年,每年可減少水份蒸發損失120毫米左右。
三是耕地休閑和輪作。休耕主要是政府為了實施保護性耕作而采取的措施。每年政府下達休耕計劃,實行相應的政府補貼,在科羅拉多州休耕每英畝補貼30美元,接近種植糧食收入的一半。政府計劃是指導性的,但因政府掌握著貸款、減產保險等調控手段,盡管有些農民因休耕減收不愿意,但一般都能按政府計劃去做。科羅拉多州旱地休閑面積占50%,比例非常大。美國的休閑輪作制度僅僅是針對干旱地區的,接待我們的專家幽默地說:“如果全美國都實行休耕政策,美國人也就不用吃飯了”。休閑輪作主要是通過交替種植,使土壤休養生息,合理利用地力,使土壤養分、蓄水滿足作物的生長。由于休閑使大量的土地空閑浪費,并不都受歡迎,為了達到農業生產和環境保護的雙重目的,科研人員正在研究推廣新的輪作方式,改變長期的小麥---休閑、玉米---休閑模式,發展小麥---玉米---大豆---休閑、小麥---玉米---休閑、玉米---三葉草休閑等新的休閑和輪作模式,使二年一休閑改為三年或四年一休閑。
四是配套機械技術及合理施肥、作物品種改良等措施。免耕覆蓋作業機具設備的開發,一直是過去保護性耕作技術的一個研究重點。經過多年的研究改造,目前美國已經有一整套成熟的保護性耕作農業機械。我們這次在科羅拉多州和明尼蘇達州參觀了農業研究服務中心進行保護性耕作試驗用的機具,這些機具都經過多年的生產運用,能較好地滿足作業要求。
(二)當前美國旱作農業的研究和發展趨勢
美國已經成功地在旱作農業區域推廣了保護性耕作技術,但是隨著農產品的需求變化,以及對水資源的利用和對環境保護的持續發展要求,旱作農業研究的內容也在不斷地適應新的變化和要求。他們仍在致力于既有利于提高土地利用率,增加農民收入,又能做到保持水土,保護環境的旱作耕作體系的研究。
美國農業部國家項目負責人介紹說,對保護性耕作技術,未來10年預計重點仍在雜草控制、休閑、輪作、免耕、少耕、秸稈覆蓋等方面,還要研究能夠充分利用土壤水份的作物品種、不同作物和輪作制度下的保護性耕作及相關機具、不同作物秸稈覆蓋技術及相關機具、不同土壤的水資源管理與種植制度等。
蒙大拿州立大學的研究工作相當出色,在世界上都具有競爭力。目前研究的重點是病蟲害與土壤水分的關系,全球定位系統(GPS)應用以及提高土肥水的利用率的控制。研究中很重要的是輪作,減少休閑。輪作使農民降低生產成本,有效利用土壤和水土資源,種植適應市場要求的作物。
免耕體系中耕地有休閑的和不休閑的,不休閑的用作物輪作來改善土壤??屏_拉多州的研究人員近年來研究保護性耕作的輪作制度,在小麥---休閑輪作制度中加入其他的作物。例如,小麥---玉米---休閑、小麥---玉米---谷子---休閑、小麥---玉米---牧草---谷子。發展牧草意味著在這個地區要發展畜牧業,因為畜牧業前景看好。還深入研究相同氣候、不同土壤條件下的不同作物輪作制度,以有效地管理和利用土壤水。
明尼蘇達州立大學教授深入研究了不同作物對秸稈覆蓋量的反應,從而研究秸稈覆蓋還田情況下,不同輪作制度作物品種的搭配對產量的關系等。如秸稈覆蓋影響地溫的提高,由于玉米對溫度要求較高,在一些地區秸稈覆蓋后對玉米生長影響較大,而地溫對大豆生長影響較小,而且大豆的秸稈殘留也較少,因此他們在這些地區開展玉米---大豆輪作試驗,效果較好。
美國保護性耕作的另一個發展趨勢,是將保護性耕作從旱作區向降雨量相對較多的地區推進。由于免耕覆蓋對地溫的不利影響,所以降雨量相對較多和有灌溉條件的地區,農民更喜歡耕作以提高收成,現行的保護性耕作措施推廣進展較慢。為此他們也力圖通過科學的輪作制度加以解決,這樣的試驗正在進行。同時還研究通過一些機械化措施改善土壤條件,如通過改造免耕播種機,使播種后形成條攏,作物生長在攏上,把秸稈和雜草種子分到溝里,使作物周圍秸稈和雜草都比較少,雜草種子分到溝里也便于除草。