郑州地区旱作节水农业现状分析及发展对策

河南农业大学硕士学位论文郑州地区旱作节水农业现状分析及发展对策姓名：钱蕾申请学位级别：硕士专业：农业推广·农业资源利用指导教师：朱云集;王朝伦20090501\n河南农业大学硕士学位论文ZhengzhouareadrysavingwateragriculturalpresentsituationanalysisanddevelopmentcountermeasureZhengzhouislocatedinthemountainstothewestofHenanProvinceandresidentsinHuanghuaiPlaintransitionzone．Itistopographicallyhighinthewestandlowintheeast．Themountains．hillsandplainstakeupaboutone．thirdeach．11他annualaverageprecipitationisabout650mmandvariousmuchindifferentareasandtime．Theraindropunevenlydistributedseasonallyanddroughthappenedveryoften．Zhengzhouisbelongedtosub—humidareasproneandthereisnoirrigationconditionsathillareaandlowmountainsinwestern．Agriculturedependsentirelyonnaturalprecipitation．Accordingtothestatistics，nearly50％ofagriculturalareaislackofirrigation．Agriculture’Sabilitytoresistnaturaldisastersisveryweak，especiallyinthewesternhillyarea(includingXinzheng，Ying-yang，themajorityofXinmi，Gongyinorth-east，centralandeasternpartsofDengfeng)．AlthoughthesoilhasadeepsurfacelaVer’mostsoilissandyloambecauseofthenatureofYellowSoliwhichhasapoorwater-retentioncapacity．So，thedevelopmentofwater-savingagricultureisamustandonlywayforthedevelopmentoffutureagricultureinZhengzhou．ThelocalagriculturalprofessionalsandtechniciansinZhengzhOHarefacingpracticalproblemsforthewater-savingagricultureatpresent．Buttheyconductedacomprehensiveresearchanddevelopmentworktosolvetheissues．Tillthelate90’S．awater-savingagriculturecultivationtechnologyfordryareahasbeeninitiallyformedwithanti．seepage．balancedfertilization，mulching，strawandotherelements．However,theproblemsofWater-savingagriculturedevelopmentemergedoutgraduallywhenChina’Seconomycontinuestodevelop．Thewaterresourcecontrolislackofmacro．contr01．砀epublicdonotPayenoughanentiononwaterconservation．乃eagriculturalactivitiesareshortofgovernmentsubsidies．Thewillofwater-savingisunifiedbetweengovernmentandfarmers．朋∞recycledusagesofwaterresourcesinagriculturedonotreceiveenoughattention．Thewater-savingtechnologyisout-of-dateandlowlevelofoverallintegratedapplicationsonwater-savingtechnologies．Itisdifficulttoplaythewholewater-savingefficiency．Thoughthedevelopmentofwater-savingagricultureinHenanprovinceandotherexperiencedomesticandforeignwater-savingagriculturesystems，Zhengzhouhascomeoutseveralsolutionsfortheproblemsfacedbyitsactuarialagriculturaldevelopment：Governmentsupportsmoreinwater-savingagriculturestructure，includingpublicityandtraining．Anincentivemechanismwillbesetup．Formulatethemacro．planningandguidesonwater-savingagriculture．Focusonthestructuraldevelopmentofregion’Swater-savingagriculture．Improveonthetechnologyofsafetyoflow-qualityirrigationwaterforfarm．Makefulluseoflocalwaterresources．Improvethewater-savingtechnologies；Improvewater-savingtechniquesforearlyseasonintegration．Speedupthedevelopmentofintegratedwater-savingagriculturetechnologyandmodels．Keywords：Zhengzhouarea；water-savingagriculture；thestatus；Countermeasures\n河南农业大学学位论文独创性声明、使用授权及知识产权归属承诺书学位论文郑州地区旱作节水农业现状分析及学位硕士题目发展对策级别学生学科农业资导师姓姓名钱蕾朱云集王朝伦专业源利用名学位论文否如需保密，解密时间年月日是否保密独创性声明本人呈交的论文是在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得河南农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的通知对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了感谢。特此说明。研究生签名：缓荡导师签名：筘娼日期：07年6月了日日期：e?年歹月争Ell学位使用授权及知识产权归属承诺本人完全了解河南农业大学关于保存、使用学位论文的规定，即学生必须按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷本和电子版本，并提供目录检索和阅览任务，可以采用影印、缩印或者扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人同意河南农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或者部分内容。本人完全了解《河南农业大学知识产权保护办法》的有关规定，在毕业离开河南农业大学后，就在校期间从事的科研工作发表的所有论文，第一署名单位为河南农业大学，实验材料、原始数据、申报的专利等知识产权均归河南农业大学所有，否则，承担相应的法律责任。注：保密学位论文在解密后适用于本授权书。．⋯．一一魏钱若⋯名：獬⋯●器警1日期：D7年‘月歹日日期：岬年‘月咋Et日期：年月日\n致谢能够顺利完成论文，我首先要感谢河南农业大学朱云集教授的悉心指导。本论文从选题、写作、修改到定稿，都离不开朱云集教授细致入微的关心和教导。朱教授严谨的治学风范、敏锐的思维、渊博的学识和对学生极大的热情，让我受益匪浅，终身难忘。还要感谢河南大学资环学院的各位老师在我在校学习期间给予我的教导和帮助。感谢郑州市农技站站长王朝伦同志，作为我的第二导师，对本论文的完成给我许多帮助，不仅提供了大量的统计资料和有关参考文献，而且提出了十分宝贵的意见和建议。特别感谢郑州市农业局副局长王小红同志，三年来，王局长对我的学习和工作予以极大的关心与帮助，为我提供了良好的工作和学习环境，使我的学习和研究工作能够顺利开展。本论文数据资料的收集还得到了郑州市农业技术推广中心、郑州市旱作节水农业办公室、农技站各位领导和同事的大力协助。借此论文完成之际，谨向诸位尊敬的老师、领导和同事表示最衷心的感谢!钱蕾2009年5月\n河南农业大学硕士学位论文1文献综述1．1旱作节水农业研究背景加强农业基础建设，保障粮食等主要农产品基本供给，进一步促进农业稳定发展、农民持续增收，确保农村社会和谐发展，是今后一个时期我国农业和农村经济发展的基本任务。而发展农业最重要的条件就是水。我国是世界上水资源严重紧缺的13个国家之一n1。水资源总量为2．8万亿立方米，低于巴西、俄罗斯和加拿大，与美国和印度尼西亚相当，但人均和亩均水资源量仅约为世界平均水平的1／4和1／2。而且，全国正常年份缺水量近400亿立方米，其中农业缺水约300亿立方米。数年前，美国国家大气研究中心科学家戴爱国就发表文章称，20世纪70年代以来，地球上严重干旱地区的面积扩大了一倍堙1。我国自90年代后期以来，以长江、淮河为界，我国北方各流域降水量在减少，其中，黄河流域降水量减少最明显，减少15％以上。干旱与其他灾害相比，其出现次数多、持续时间长、影响范围大，对农业生产、人们生活用水以及工业生产造成重大损失。据统计，因干旱我国粮食每年平均受灾面积达2000万公顷，损失粮食占全国因灾减产粮食的50％，因此缺水干旱不仅是困扰我国农业生产的主要因素，而且已成为制约我国经济发展和社会进步的重要因素之一心1。随着经济社会的快速发展，我国水资源供需矛盾日趋加剧。我国农业作为国民经济第一用水大户，虽然近年来用水量占总用水量比重逐步下降，但仍然保持在60％以上H1。据水利部专家介绍，20世纪50年代末至70年代末，我国灌溉的发展以外延为主，灌溉管理比较粗放，用水效率低，全国灌溉水利用率为30％左右。从20世纪80年代中期，我国提出了发展“节水灌溉”的方向，到“八五一末，全国有效灌溉面积达到7．56亿亩，灌溉水利用率提高到35％"-"40％。“九五”末，提高到40％～43％。2005年，全国有效灌溉面积达到8．48亿亩，按照《节水灌溉技术规范》规定的较低标准，节水灌溉工程面积达到3．22亿亩，灌溉水利用率约为45％。而节水先进国家已达到70％～80％：全国农业灌溉水利用率从上世纪50年代的30％左右，提高到目前的45％，50多年时间仅提高了15个百分点，致使水资源“严重短缺”与“巨大浪费”并存的局面长期得不到扭转晦11。为此，我们必须打破传统的农业用水观念，建立起一个适应现代社会和现代农业发展需求的旱作节水型农业体制。农业节水不仅是我国国民经济和社会可持续发展所要求的，也是我国农业资源，尤其是水资源短缺、水土资源配置失衡等严峻形势所决定的，发展节水农业对保障国家水安全、粮食安全和生态安全，推动我国农业和农村经济的可持续发展具有重要的战略地位和作用哺’。我国农业缺水问题在很大程度上要依靠节水予以解决，农业节水作为解决我国水资源日益短缺的一项革命性措旋，近年来正受到国家和全社会的高度重视。党中央、国务院颁布了一系列关于大力发展节水农业的指示精神，在《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“在缺水地区发展旱作节水农业”；2007年中央1号文件提出“启动早作节水农业示范工程”；2008年中央l号文件\n河南农业大学硕±学位论文提出“加快实施早作农业示范工程，建设一批早作节水示范区”；2009年的中央一号文件也提出要求“大力开展保护性耕作，加快实施早作农业示范工程。”为缓解水蛊源短缺约束，促进我国农业和农村经济的可持续发展，国家农业部还特别编制‘全国旱作节水农业发展建设规划(2008--2015年)》。北方黄、淮、海三大流域，是我国缺水最为严重的地区。2009年，我国北方地区又遭遇自建国以来最严重的一次干旱。干旱持续时间之长、受早范围之广、受早程度之重也是历史少见的。华北、黄淮、西北、江淮等地3个多月未见有效降水，较常年同期减少七至九成，部分地区降水偏少已接近或突破历史极值．北方麦区遭遇了多年罕见的秋冬连早。华北、黄淮、江淮、江汉等地普遍达到中到重度干旱，部分地区达到特重程度。据农业部表情调度，截至到2009年2月5日，全国作物受旱面积达到i55亿亩，比常年同期增加5448万亩，增幅选35％，已有499万人、207万头大牲畜因旱发生饮水困难。河南、安徽、山东、河北、山西、甘肃、陕西等主产省小麦受早141亿亩，比去年同期增加132亿亩，全国有接近43％的冬小麦遭受旱灾。虽然表面上看起来，旱灾没有像地震那样的山崩地裂，没有像洪灾那样的惊涛骇浪，但它却直接威胁着我国的粮食安全和群众生活。目1-I＆目2009十旱形势圈Dmughtsi叫ionmourcoumry2009Fi扣”n十年未遇的旱情依％在我目北方地B持壤-农业部启自‰旱一级应急响应\n河南农业大学硬士学位论文。蠹孟勰：慧：：。。据农业部农情调度，越i2月2日，Ⅺ南、安徽、山末、；引E、山西、甘肃、陕西等主产省小麦受旱141亿亩，比击年同期增加I32亿亩，遮意味着全国B有接近43％的冬小麦遣受旱灾。在受灾的七个小麦主产省份中间，河南的小麦种植面积最大，产量占到全国的四分之一。然而，它今年的灾情也最为严重。最近i10多天以来，河南全省有效降水不超过十五毫米，小麦受早面积选4150多万亩．其中严重受早700万亩，有50万亩出现麦苗枯死现象。山丘区已有13万多人出现临时性饮水困难⋯。水，成为制约农业发展的一个重大问题；水资源的优化配置和高效利用，成为打开制约我国高效农业困局的重要课题。建设适宜我国国情的节水农业技术体系，正成为促进我国节水农业可持续发展的强力举措。I2世界水资源利用状况廿t界干早半干旱地区遍及50多个国家和地区，总面积约为陆地面积的I／3，在14亿公顷耕地中，主要依靠自然降水从事农业生产的早地占80％“⋯。由于自然地理气候和经济发展水平的不同，各国、各地区的农业用水状况也不相同。表1给出全球161个国家用水量与用水结构。不难看出，全球性水资掉不但分布不均，而且利用结构也不相同。亚洲和非洲这两个贫水和人口密集地区农业用水占总用水的比例均高达85％左右，表明这两个地区水瓷源对于食物安全的保障形势依然严峻。发达国家和水资源富裕地区水资源开发利用程度均低于世界平均水平，而且农业用水3\n河南农业大学硕士学位论文占总用水的比例低于50％。表2给出国际灌溉排水委员会(ICID)88个成员国农业灌溉的情况。88个成员国总人口占全球人口的80％左右，耕地面积占86．3％，灌溉面积占99％，耕地灌溉率平均为20．5％。表4-1和表4-2数据说明，在全球范围内，农业用水的主要来源仍是利用自然降水u¨。亚洲地区由于人口密集，水资源的开发程度、耕地灌溉率和农业用水量远高于其他地区，这说明亚洲地区以水资源开发为主的农业发展方式使水资源过度消耗，农业进一步发展面临的水资源压力将加大，节水高效应是亚洲地区农业发展的基本方向。表4—1世界各地区用水量与用水结构!塑Q坚!型Q翌1211堕!旦!!垒!型!!!Q翌!婴望!i塑垒鲤!垒塑塑!塑国。．．，。⋯⋯一．水资源开用水结构(％)人口总用水量人均用水⋯’⋯’‘地区家发利用率百万km3／yrm3／人”数％农业工业生活表4-2各地区IcID成员国灌溉情况堕!旦堕堡垒!!i堕g坐i旦望!i坐型i婴地区量。嚣，警舾Mhm2积籼(Mhm积2)墨豢骥||祷资料来源：ICID4\n河南农业大学硕士学位论文1．3国外旱作节水农业发展状况干旱缺水是一个世界性的问题，世界各国旱作农业发展状况进行深入细致的研究，的资料剖析，在全球水资源日趋紧张的形势下，世界各国都在积极探索发展早作节水型农业。特别是美国、澳大利亚、以色列等地区旱作节水农业的发展水平较高。1．3．1以色列模式以色列是世界上严重缺水和沙漠化非常严重的国家，其干旱半干旱地区面积约占国土总面积的75％以上，沙漠面积达45％。经过长期艰苦的不懈努力，以色列沙漠化问题得以有效控制，生态环境不断改善，早作节水农业生产取得了令世界瞩目的巨大成就。l、扬长避短，发展旱作农业，建设沙漠绿洲。以色列国土的2／3都是沙漠，人均水资源仅270立方米，只是世界人均的3％，我国人均的八分之一。面对恶劣的气候、土壤、水源等自然条件，以色列采取了把农业搬回家的做法，大规模建设现代化的温室(或塑料大棚)环境控制“农田”，主要用于种植蔬菜、花卉、瓜果和水产养殖。由于这些温室是在沙漠这个特定环境中产生的，因此称作沙漠温室，也叫沙漠绿洲，目前沙漠温室已占全国农业用地的35％左右。以色列还研制出了世界领先的可以进行光照控制、气候控制、病虫害控制和能够自然腐蚀的特殊塑料薄膜。2、大力推行节水灌溉。世界节水灌溉技术发展最有代表性的国家应首推以色列。以色列发明的滴灌技术，可以使水分在土壤中均匀扩散，减少蒸发和渗漏，提高水肥利用率。如今滴灌技术已发展到第6代，供无土栽培使用的低流量滴灌喷头，每小时供水仅200毫升。以色列每公顷农田用水量从1960年的8700立方米减少到现在的5250立方米，水肥利用率达90％，并有效防止了土壤盐碱板结化。微灌方法的采用，带来了施肥技术的巨变——水肥灌溉兴起。微灌系统都装有电子传感器和测定水、肥需求量的计算机，能自动调节灌溉时间、次数、间隔、灌溉量和施肥量等。依靠滴灌系统进行施肥，直接接触植物的根部，可以避免浪费。目前，以色列使用灌溉、施肥技术相结合的地区已达灌溉区的80％。主要应用于种植蔬菜、水果、花卉等经济价值高、出口创汇能力强的园林作物，每667平方米收益可达l一5万美元。3、加大使用循环水的力度。把工业与城市生活产生的污水，集中进行净化处理后二次用于农业生产灌溉。对海水淡化后的生活使用水也同样如此。如位于特拉维夫附近的沙夫丹污水处理净化厂，最初是由MEKOROT国家水公司于1987年投资建设的，主要用于处理特拉维夫市排放出的工业和生活污水，现已逐步发展成为全国最大的污水处理净化中心。现在，以色列每年要把2．3亿m3的净化水用于农业生产，占农业用水总量12亿m3的19％，到2010年，农业生产用水的1／3能够使用上污水净化水。这不仅节约了水资源，同时也在很大程度上避免了各种废水的大量排入对有限的土地资源与环境所造成的污染与侵蚀，因而大大有利于土地和生态环境的保护。全国水资源仅16亿立方米，用水量却为20亿立方米，1／5来自污水处理和地下盐碱水，污水利用率达90％。4、加强农业科研开发、技术推广和服务体系建设。以色列建立了一套由政府部门科研机构5\n河南农业大学硕士学位论文和社区(基布茨、莫沙夫)及社会科研机构相结合的科研、开发体系。每个科研机构都定期将研究成果推广用于农业生产，使这些科研成果很快就转化为现实生产力。以色列每个农业科研人员都是某一方面的专家，他们与农业生产、经营者签订有偿服务合同，提供技术指导、咨询和培训。以色列在农业发展中十分注重高科技的应用和人才的培养，农业生产自动化程度很高，电脑广泛应用于协调每日复杂的耕作，农民中大学以上文化程度占47％，其他至少是高中文化程度。此外，以色列政府还协助农业组织建立了一套信息灵敏的销售渠道，农民种植的蔬菜、水果、花卉，从田间收获5“小时后就可以装船运往海外市场【12’131。1．3．2美国模式美国是世界上农业最发达的国家之一，农业资源丰富，人均耕地接近0．8公顷。全国年平均降水量却只有760毫米，西北部地区年降水量仅仅在250--500毫米。没有灌溉的耕地面积占70％，根据人少地多、资源环境压力小的特点，美国成功地在早作农业区推广了保护性节水耕作技术。例如美国蒙大拿州、科罗拉多州和明尼苏达州是小麦、玉米和大豆的主产区，年降水量250"-'1000毫米。3个州旱地面积均占本州耕地的75％以上。从20世纪80年代开始大面积推广保护性耕作技术，目前蒙大拿州70％"-'90％的旱作耕地，科罗拉多州25％的旱作耕地以及明尼苏达州50％的耕地都实行了保护性耕作【14】。保护性耕作的核心是对土壤和水的管理。其目的：一是要控制土壤水分的损失，二是要不断给土壤以水分和养分的补充，最终实现持续稳定地提供人类需要的农产品的目标。保护性耕作作为一个完整的技术模式。主要包括以下4个方面：1、秸秆覆盖。秸秆覆盖在保护性耕作中占有十分重要的地位，必须保证土壤表面有秸秆覆盖保护。一是防止土壤风蚀，二是改良土壤结构。一些专家把凡是有30％以上的秸秆还田覆盖定义为保护性耕作。一般小麦秸秆二年能腐烂，玉米秸秆要三年才能腐烂。所以开始时农民抱怨秸秆残茬太多，后来通过提高拖拉机动力和改进播种机构造予以解决。在科罗拉多州的国家项目试验基地的结果表明，采用保护性耕作技术，因秸秆覆盖还田每年可减少水分蒸发损失120毫米。2、免耕和少耕。免耕和少耕是对土壤耕作的次数和程度的管理，目的是使秸秆很好地覆盖在地表，减少土壤水分损失。免耕和少耕的采用要针对不同的土壤、除草和降水情况。美国专家介绍，免耕的定义在全国是不一样的，有些地区的农民把少耕也当做免耕的一种方式。对免耕的理解重要的是处理秸秆的方式，如用翼型犁浅层耕作，把秸秆留在表面，也叫免耕作业。免耕的年限视土壤、气候和风蚀情况而定，一般3"5年也要耕作一次，也有10年甚至20年才耕翻一次。在旱作区，免耕的效果好于少耕，少耕好于耕作。据美国的研究结果，耕作次数由1930年前的7"'10次，减少到1次或不耕，休闲地蓄水量由102毫米增加到183毫米，蓄水量从占降水的19％提高到40％，小麦单产每公顷从1050千克提高到2700千克。3、耕地休闲和轮作。休闲轮作主要是通过交替种植使土壤休养生息，合理利用地力，使土壤养分、土壤蓄水满足作物的生长。年长的农民都知道休耕的好处。美国的休闲轮作制度也仅仅是针对干旱地区的，主要是小麦一休闲、玉米一休闲的轮作制度，所以早地休闲面积通常占506\n河南农业大学硕士学位论文％左右4、配套的施肥、机械、作物品种等技术措施。免耕覆盖作业机具设备的开发，一直是保护性耕作技术的一个研究重点。经过多年的研究改造，目前美国已经有一整套成熟的保护性耕作农机设备，这些农业机具可以完成在秸秆覆盖条件下实施施肥、播种、施除草剂等多项作业，提高劳动效率【151。1．3．3澳大利亚模式’澳大利亚是世界上降雨量最少的国家之一，年平均降雨量470mm，且时空分布不均，有近40％的地区年降雨量不足250mm，干旱面积占国土81％，经常受到干旱的威胁【161。澳洲著名的水利专家JohnWilliams曾说：“澳大利亚是个干旱陆地，干旱决不会在澳大利亚根除。我们将永远在干旱和洪水降雨间生存，我们所能做的事情就是反复思考我们使用自己的土地和水的方式。”澳大利亚在实行配额有偿用水、推广节水科技成果、发展旱作及节水农业等诸多方面成效显著。1、实行配额有偿用水。澳大利亚对水资源管理实行政府管制、农场主按配额有偿使用的方式。具体做法为：农场主向当地水管理机构供水站申请，供水站根据用水需求和配额向州政府水资源管理机构购买，然后通过水资源机构管理的渠道将水出售给各农场，用水价格由运行成本确定。当地水资源管理机构为了有效地管理和控制水资源，并为广大农场主提供优质服务，他们将所收取的水费大部分用于供水渠和输水管道的改造，通过采用灌溉自动控制系统，实行因水、因作物精确灌溉，以减少渠系水的损失，降低用水成本，提高水的利用率和经济效益。2、推广节水成果。除了制订实施有效节水措施外，政府也在积极推广先进节水科技成果。政府资助的科学研究机构培育出了一种新的优质小麦，该品种在发生干旱的情况下可以增产10％；澳大利亚联邦科学和工业研究组织(CSIRO)开发出了一种被称作“部分根区保持干燥”的新型灌溉技术用于葡萄藤和其它作物可节约一半的水【17】。3、发展和扶持节水农业。联邦政府对发展旱作及节水农业给予一定的扶持。例如：对土地整治计划进行10％左右的补贴，在政府资金的引导下，农场主集中联片，对辖区的土地进行改良，推行轮作制，种水稻一年一季，两年轮作，改种小麦、大麦或牧草等，节约用水，改善土壤结构；对采取沟灌、滴灌、渗灌等技术措施的进行补贴，减少对水的浪费；对推广测量土壤水分技术，购买土壤水分检测仪，做到适时灌水的进行补贴；对采用循环用水办法，使渗漏的水通过排水渠流入集水池，再循环利用的进行补贴。4、开发节水工程。联邦政府投资100亿澳元把现行的开放式灌溉渠改造成管道灌溉方式，以避免蒸发，充分节约和利用水资源。住房建设和水电部门一直积极倡导回收家庭洗衣机排放的水，用以洁厕，以取代清洁水源。政府部门认为，二次利用洗衣机用水有巨大的节水潜力。有些科学家建议成立国家“水银行”，以便进行澳大利亚的水贸易并建立可以进行水经营管理的经纪人许可证体系【18。201。1．3．4印度模式印度是—个多山多雨国家，雨季、旱季分明，所以旱作节水农业在印度占有重要地位。其节‘7\n河南农业大学硕士学位论文水方式根据不同地区而异。生物篱技术主要应用于坡度较小、土壤层较厚的缓坡地，每隔一定的间距沿等高线种植，通过生物篱拦截泥沙，减缓地表径流，增加土壤蓄水。在坡度较缓的农田还经常采用田间微工程集水：一种做法是把耕地分为种植作物带和不种植带，不种植带为集水区，向种植区倾斜，通过收集周围平地或集水区的水分来稳定作物产量；另一种田问微工程是沟垄种植，种植区为沟，集水区为垄，分别单行向沟倾斜，作物种在沟里。在坡度较陡、大雨暴雨多的地区，主要利用蓄水池收集降雨，供干旱季节使用，在降水好的年份可以把占总降水量16％一26％的径流收集起来【13】。1．3．5保加利亚模式保加利亚位于欧洲东南部巴尔干半岛上，全境大部分农区缺乏降水，且水资源严重匮乏，灌溉面积不到总耕地的30％。因此，保加利亚十分重视农艺节水技术。一是采取一系列措施恢复和提高土壤肥力，更多地施用有机肥(厩肥、堆肥等)来提高土壤肥力。二是扩种抗旱作物和选用抗旱品种。除栽培小麦、玉米外，也广泛种植抗旱作物，如：黍、向日葵、高粱，而且它们的种植面积有逐年扩大的趋势。三是充分发挥机械化程度高的优势，进行带茬耕作，无壁犁松土、切垡犁松土和最小限度耕作，保留上部茬子，不翻垡片、疏松下层。同时采取沟垄和秸秆立秆还田，降低融雪后上部土壤的水分消耗，得到更好的积雪保墒效果。1．3．6埃及模式埃及是—个农业国，全年日照充足，降水稀少，广大内陆区年降水量均不足50毫米，许多地方甚至多年滴水不降，且气温高，蒸发旺盛，年蒸发量往往高达3000--6000毫米。埃及政府为了鼓励农户采用节水技术，采取了一系列的优惠政策，如农户用水不必付费，但要自己购买滴灌、喷灌等设备。只要农户采用节水灌溉新技术，政府就会投资把水利工程修到农民的田间地头，并提供水、电等基础设施。此外，埃及政府十分注重旱作农业的研究，研究内容主要侧重于3个方面：一是抗旱良种的培育和筛选；二是节水机械的研究；三是节水技术的研究开发【211。1。4国内旱作节水农业发展状况1．4．1国内旱作区基本情况我国旱作区幅员辽阔，现有的10．1亿亩旱作耕地，主要集中在西北、华北、东北和西南地区。西北、华北、东北地区属于干旱、半干旱或半湿润偏旱地区，主要包括沿昆仑山一秦岭一淮河一线以北的地区，涉及京、津、晋、冀、鲁、豫、苏、皖、蒙、黑、吉、辽、陕、甘、宁、青、新等17个省(区、市)。这些区域资源性缺水问题突出，年均降水量300-700毫米，70％-80％的降雨发生在6-9月，春早十分严重。但这些地区的光热充足，昼夜温差大，对提高农作物产量和品质较为有利。未来我国粮、棉、油、豆的重要产地将呈现向北方地区集中的趋势，“三北”早作区在农业生产中的重要性将进一步凸显，开发其生产潜力已成为我国农业发展面临的一个重要课题。西南旱作区属于季节性干旱地区，主要包括川、渝、滇、黔、鄂、湘、桂等7个省(区、市)。该区域降水资源丰富，年均降水量750--1200毫米，但降水季节过于集中；耕地大多为坡8\n河南农业大学硕士学位论文耕地，坡度大，土层薄，工程性缺水与水土流失十分严重，极易形成季节性干旱和洪灾，大部分早作耕地只能望天收。但是这一区域生态环境多样，农作物种类丰富，有利于发展具有区域特色的旱作农业产业，将在区域发展和农民脱贫致富中发挥不可替代的作用∞捌。1．4．2国内旱作节水农业发展成效多年来，我国高度重视旱作节水农业的发展，制定了一系列扶持政策，各地从本地实际出发，采取积极有效的抗旱节水措施，加快推进旱作节水农业发展，取得了明显成效。1、建成了一批旱作节水农业示范区。从1996年开始，国家启动了旱作节水农业示范基地建设项目，截至目前已投入中央资金5．75亿元，建设旱作节水农业示范基地500多个，建成抗旱节水示范区约700万亩，配套节水设备设施2．2万台(套)、农机具1．2万台(件)、测试仪器5282台，动土方3100万立方米，建设蓄水设施56亿立方米，惠及农民约300万户。通过工程建设与农艺节水技术的组装配套，有效改善了示范区农业基础条件，提高了农田基础地力和抗旱节水能力。据统计与测算，示范区新增生产能力50—90公斤／亩，新增节水能力80立方米／亩，年均节本增效6亿元以上啪1。在示范区的带动下，我国旱作区降水利用效率和生产能力稳步提高，每毫米降水的粮食产量由0．4公斤增加到0．6公斤以上，并形成了一批特色产业，对保障农产品有效供给、促进农民增收做出了重要贡献，为大规模实施旱作节水农业项目积累了成功经验。2、研发推广了一批旱作节水农业技术成果。在国家的重视和支持下，各级农业科研推广单位，针对区域特点和早作节水农业发展需求，围绕提高降水利用率和利用效率，在品种选育、栽培模式、田间工程、设施设备、化学制剂等方面开展了系统研究，取得了一大批旱作节水农业科技成果，并结合各类早作节水农业项目的实施，组织开展了大量技术推广工作，垄沟种植、集雨池窖、地膜(秸秆)覆盖、深耕深松、膜下滴灌、免耕栽培、生物篱、坐水种和抗旱制剂等早作节水农业技术得到了较大范围的应用，截至目前，各类旱作农业技术累计推广应用面积达到3亿多亩。特别是“十五”期间，国家设立了早作节水农业技术推广专项，在东北、西北、华北和西南地区128个县建立了早作节水农业核心示范区，示范推广成熟的早作技术8500多万亩，降水利用率提高20％，相当于节水5亿多立方米，年均增产粮食40亿斤，水果和蔬菜等经济作物产量也有较大幅度增长，促进农民增收30亿元以上。经过大量科研开发和技术推广活动，西北地区以覆盖聚水保墒、集雨补灌和膜下滴灌为主体，华北地区以秸秆覆盖还田和水肥一体化为主体，东北地区以深松蓄水和坐水种植为主体，西南地区以集雨补灌和生物篱保土保水为主体的中国特色早作节水技术体系已初步形成，为我国旱作节水农业发展奠定了坚实的技术基础乜引。3、初步建立了旱作节水农业技术服务体系。为促进旱作节水农业技术成果转化与农业生产需求紧密结合，近年来，各级政府部门不断加大工作力度，强化科研推广手段和能力建设，着力完善产、学、研、推紧密结合的技术服务机制，初步形成了以农业科研院所为支撑、以农技推广机构为主体、以相关企业为补充的旱作节水农业技术服务体系框架。科研方面，相关科研院所和大学设立了旱作节水农业实验室或研究室，在早作区建设了近30个早作节水实验基地和野外观测台站，初步形成了从国家到地方的旱作节水农业技术试验网络。推广方面，各级农技推广机构O\n河南农业大学硕士学位论文加强了早作节水农业技术服务设施设备和人员配备，建设了一批具有一定检测能力的土肥水实验室，建立了600多个墒情与旱情监测点，开通了中国节水农业信息网等专业网站，开展了早作节水农业技术骨干培训及科技示范户培训，旱作节水技术推广服务能力不断提高。同时，早作节水农业的发展，为众多企业提供了广阔市场，大批企业积极参与旱作节水的技术产品研发和普及，地膜、保水剂、抗旱机具、节灌补灌设备等旱作节水产品基本形成系列，初步实现了标准化、规模化生产，为旱作节水农业技术的应用提供了物质保障。4、加强了早作节水农业基础性工作。针对我国旱作节水农业发展变化的情况，国家有关部门开展了基础性调查，建立了以县为基本单元的早作节水农业基础信息数据库，摸清了旱作节水农业发展底数；编制发布了《节水农业建设标准与投资估算指标》、《农田节水技术模式效益观测与评价方法》及《农田土壤墒情监测技术规范》等，下发了“关于推进农田节水工作的意见”，有效指导了旱作节水农业的规范化发展；制定了《旱作节水农业建设项目管理办法》、《早作节水农业财政专项资金管理办法》、《农业节水设备购置补贴专项资金使用管理办法》，明确了项目申报、立项、组织实施以及资金管理的程序和要求，建立了项目的监管机制，提高了工程和技术质量，使资金的使用更为合理，项目建设成效更为显著，为在更大范围内实施旱作节水农业项目奠定了制度基础啪101。5河南省旱作节水农业发展历程1．5．1河南干旱历史状况．河南省属北温带和亚热带的过渡地区。河南历史悠久，远在8000年前，中原大地就开始出现了农牧结合的原始农业，到原始社会末期，洛伊河及太行山前平原，土层深厚、肥沃，为我国最早的农业区。传说三皇五帝在此活动，故河南被称为中华民族的摇篮。至少在4000年以前，干旱就曾经给河南农业生产带来灾难。古代人们遇到旱灾时就通过祷告、祈神等求雨活动，求得旱灾消失，现在看来荒谬的求雨活动，其实就是当时劳动人民最古朴的防旱、抗旱措施。殷墟出土的10万件甲骨文中就有数千件是关于求雨的记载，反应了干旱已经成为当时河南农业生产的一个严重的问题。先秦时期个了几次连续干旱，河南地区已有对气象灾害较详细的记载，到了西汉、东汉时期，也连续发生了几次连续的干旱。从隋唐到宋、金、元时期，旱灾都时有发生。明清时期是我国历史上最严重的灾害时期之一。期间河南发生旱、涝、风、雹等灾害700多次。在各类灾害中，旱和涝最为突出，从频率和范围上讲旱灾重于涝灾。民国时期河南旱灾仍十分严重，1912～1949年期间河南就有1920年、1928年、1929年、1930年、1936年、1942年6年“大旱”“特大旱”的历史记载。尤其是民国31年(公元1942—1943年)黄河流域遭受本世纪第四次重旱灾啪10新中国成立以来党和政府十分重视河南的农业生产，尤其在江河治理和农田基本水利建设上投入和大量的人力和物力，在防灾减灾和抗灾方面取得了显著的成绩。1．5．2河南旱作农业发展历程10\n河南农业大学硕士学位论文旱作农业在河南省农业生产中占有举足轻重的地位。旱地农业开发区分布在京广铁路以西的伏牛和太行山区。涉及12个市、地，48个县(市)、670个乡镇。总土地面积7．67万平方公里，耕地面积254万公顷，人1：33656万，分别占全省土地面积的45．996，耕地的36．7％，人口的38．9％。这一地区跨越太行、伏牛、豫西黄土丘陵三个山系和黄河、海河、淮河、长江四大水系。土地面积广阔，农业资源丰富，光照充足，热量充沛，昼夜温差大，农产品品质好，全省的名特优新产品大多集中在这里。因此，河南省农业的难点在旱区，潜力在旱区，希望也在早区。为了探索旱地农业发展的路子，1984年省政府在豫西五县建立了“百万亩旱地农业试验区”，到1986年，试验区农民人均收入增加了100元，农业总产值增长1．29倍。1988年省政府决定，实施全省旱地农业整体开发，把旱地农业开发作为三大区域开发之一纳入全省农业发展规划。河南省政府按照“以发展粮棉油生产为中心，以改变基本生产条件为重点，采取工程措施与生物措施相结合，开发与治理相结合，近期效益与长期效益相结合，实行山、水、田、林、路综合治理，促进农、林、牧、副全面发展”的指导思想，先后投入各类资金1．73亿元，完成项目336个，取得了明显的经济效益、生态效益和社会效益盼¨。——基本生产条件和生态环境明显改善。1988年以来，累计新建梯田25．5万公顷，治理水土流失7500平方公里，“三荒”治理7．04万公顷，修建旱地坑、塘、水窖等微集水工程4万余个，增加蓄水量700万立方米，新增有效浇灌面积15万亩。推广旱作技术334万公顷次，新栽种果树6．7万公顷。据有关部门监测，在一些重点开发区内，林草覆盖率由开发前的14．5％上升到20．5％；年水蚀模数由原来的3800吨／平方公里下降到1600～2000吨／平方公里；新建的高标准“三保”梯田，一次性降雨50毫米可全部拦蓄。项目开发区初步形成了林草护农、以水养农的生态环境。——综合生产能力不断提高。与开发前相比，开发区粮食总产由876万吨增加到1189万吨，棉花由5．6万吨增加到8．2万吨，油料总产达到55万吨，水果总产达到102万吨，分别增加35．7％、47％、44％和21596；肉蛋奶和其它农副产品也有大幅度增加。开发区人均占有粮食由开发前的165．3公斤提高到396公斤。——社会经济效益显著增加。开发区中群众科学种田水平提高，有17．8万贫困户解决了温饱问题。农民口粮自给率由84％提高到93％，农民人均纯收入由415元提高到1519元。——总结推广了一套旱作农业技术。主要有四大类：一是在作物栽培上，针对旱地小麦生产播种偏晚，弱苗难保而导致减产的主要原因，总结推广了“四水一早”技术(以土蓄水，以肥调水，以种节水，以管保水，适期早播)、旱地小麦“411”高产栽培模式和“一种一法一百斤”栽培技术。二是在调整布局上，变对抗性种植为适应性种植，主要总结推广了“三上两下一扩大’’(耐早的红薯、谷子、烟叶上坡，喜水的玉米、棉花下JfI，扩大小杂粮)和“三宜三则”(宣粮则粮，宜果则果，宜牧则牧)等。三是在保护地栽培上，为保墒增温，解决积温不足，主要总结推广了地膜、柴草、秸秆覆盖、高留茬、免耕法等。四是在节水节能上，主要总结推广了微集水工程、滴灌、喷灌和各种抗旱剂的应用等。11\n河南农业大学硕士学位论文——探索总结出了符合不同实际的开发模式。在开发过程中，坚持先易后难，连片开发，力求开发一片、见效一片。在实践中摸索和总结出一些综合治理模式。工程措施在山区改造模式是：“山顶水平沟，山腰鱼鳞坑，山根反坡梯田，山底水平梯田”；在坡耕地改造模式是：“沿着等高线，绕着山头转，里砌外垫倒流水，保证三个一尺半(埂高、埂宽、深翻改土)一。生物措施在山区主要是：刺槐封顶，二花(金银花、黄花)护坡，三果(红果、苹果、油桐)缠腰，粮棉座底和“龙须草缠腰，黄花菜镶边，红薯、花生坐中间”。按照这些模式，前边开挖，后边种树，管理紧跟，治一片，成一片、收效一片。《人民日报》、<中央电视台》以及其他宣传煤介对河南省旱地农业开发的成绩和经验进行了多次报道。1993年10月，中国农科院在河南省召开了旱地农业综合开发与对策研讨及开发经验现场交流会。1996年5月，国家科委、农业部又在河南省召开了微集水滴灌工程现场会，与会专家学者一致认为：河南省有组织、有计划、大规模地实施早地农业综合开发，决策是正确的，措施是得力的，效益是显著的。1．6郑州市旱作节水农业发展状况1．6．1郑州地区旱作节水农业区划按照国家制定的“干旱评估标准”中分区规定，郑州市属于一级分区中的黄淮海区(III区)，二级分区中又划分为三个区，灌溉农业区、雨养农业区和草原牧业区。由于郑州市市区是河南省的政治、经济和文化中心，区内的经济主要是第二和第三产业，所处的政治地位和经济地位相当重要，其用水结构也不同于农业区，所以单独划区；所属的各个市、县，根据地形和农业生产情况，分为二个区。山丘区由于水利设施相对较差，农业生产以雨养为主，所以划分到雨养农业区；在水利设施相对较好的平原地区，则划分到灌溉农业区。根据国家干旱应急预案的编制要求和郑州市的具体情况，可将郑州干旱二级区划分为三个，即：郑州市区、灌溉农业区和雨养农业区。为便于组织所辖各县(县级市)旱作农业方案的实施，在干旱分区时，考虑各县(县级市)的行政区划的独立性，按总体地形和农业种植情况进行分区，·个县不再分跨两个区。因此，将郑州市及所辖的5个市和1个县，按山丘和平原分布分为3个大的干旱预警分区并命名为：I区(郑州市区)、II区(荥阳市、巩义市、登封市、新密市)、III区(新郑市和中牟县)(表1-4图1—5)。表1-4郑州市干旱分区——一p汀iddistrictofZhcngzhouc鲤一级区二级区包括的行政区12\n河南表业大学硕士学位论文田1—5郑州市干旱分区图’62郑卅l地区旱作节水农业发展成果为了确保农业可持续发展，必须大力加强早作节水农业的发展步伐。经过郑州市各级政府及农业技术推J“部门多年的努力，我市早作节水农业工作取得了很大成绩。农田水利基本建设、中低产田改造、退耕还林，种植业结构调整、保水节水技术推广应用等工作成效显著，为提高早作区农业生产水平．促进农业增产增效和农民增收发挥了很大作用。郑州地区四个早作节水农业发展比较突出的县(市)区：(1)登封市注重农业结构调整，走旱作经济作物发展道路近年来，登封市在早作农业区大力调整种植结构，引导农民扩大耐早作物的种植面积，适当调减对水分需求较高的作物和品种的种植面积，走早作节水农业道路，按照不同生态类型和土壤特点，初步建立了五个具有明显地域特点的早作节水农业集中产区。一是以告成茶亭沟村为中心的早作红薯产区，涉及中岳办、卢店、告成、唐庄四个乡镇办，连年来累计种植面积31500亩，井形成了以鲜食品种为主的登封红薯品牌，深受客商青睐。据统计，几年来平均亩产鲜薯2400公斤，每公斤信价12元，亩产值2800元，亩增收1800元，连年来共增加效益5670万元；二是以少林办为中心的早作花生产区，涉及少林办、大金店、石道、君召四个乡镇，累计种植面积12万亩，平均单产160公斤，按市场价每公斤6元计算，亩产值960元，亩增收300元，共增加经济效益3600万元；三是以君召为中心的旱作小杂粮种植基地．涉及君召、石道、颖阳三个乡镇，品种有大豆、绿豆、红小豆、谷子等，累计种植面积选37万亩，并形成了以“小苍娃”为商标的登封优质小杂粮系列产品，畅销省内外。累计增加经济效益1225万元：四是毗颖阳、君召两个乡镇范堂、抨沱、杨岭、蒋庄、李洼等村为中心的早作蔬菜种植区，品种有旱地大葱、根芥小尖椒等，连年来累计种植12万亩，亩收益2000元，亩增收1200元，共增加经济效益1440万元：五是以君召、石道、大金店等乡镇|匕部沙区为中心的早作瓜类产区，主要采取地膜\n河南农业大学硕士学位论文覆盖、种植早地西瓜、甜瓜，累计种植旱作瓜类2．5万亩，平均亩收益2500元，亩收入1700元，累积增加经济效益4250万元。(2)二七区利用地域优势，发展节水林果业近年来，二七区充分利用近郊优势，围绕市民休闲、观光和旅游，以提高农业效益和增加农民收入为目的，以“优质、无公害”为特色，充分发挥本区城郊和自然优势，以调整农业产业结构为突破口，通过采取增施有机肥、雨水集蓄利用等综合旱作节水保水技术措施，通过示范带动，大力发展了以种植樱桃、葡萄和香椿为主的节水型优质高效旱作农业，取得了显著的成效。第一、以侯寨乡樱桃沟、红花寺等村为中心，建立了以种植樱桃、葡萄为主的节水型高效优质旱作农业示范区。该示范区丘陵起伏，沟壑纵横，景色宜人，栽培樱桃已有千年历史，气候适宜，因樱桃果体大肉厚、色佳味美而享誉省内外。目前，樱桃种植8000亩，年产量达160万公斤，扣除亩成本100元，亩纯收入2000元。每年4月下旬一5月下旬樱桃成熟季节，吸引市民休闲、观光游玩不少于30万人次，收入在450万元以上，从而进一步提高了单位耕地面积的经济效益。第二，以侯寨乡刘庄村为中心，建立了以种植香椿为主的节水型优质高效旱作农业示范区。该示范区地势平坦，土地基础较好。目前，种植香椿3000亩，年产优质香椿菜600万公斤，畅销全国，供不应求；扣除亩成本110元，亩纯收入5000元。由于上述两种节水型高效旱作农业模式具有一次性投资，每年基本上不浇水、仅施一次有机肥、不施化肥、很少施或不施农药等特点，因此，在节水、减少生产成本、提高农产品质量水平和保护环境方面效果十分显著，即在生态、社会及经济效益明显高于以种植粮、油、菜、果等大宗作物为主的传统农业模式。上述两个节水型优质高效早作农业示范区已被省认定为“无公害樱桃、葡萄、香椿生产基地”。(3)荥阳市旱作节水新品种、新技术推广应用效果显著为了全面示范推广早地作物综合栽培技术，荥阳市旱地农技人员深入村委大院和田间地头，开展技术培训和田间指导，并利用电视台制作电视讲座，印发宣传材料，同时在有关乡镇农技站设立技术咨询处，随时为群众解答技术难题。自2003以来，累计推广以豫麦41、陕优225、高优503、洛旱2号、中育5号、豫麦49、郑农8号等为主的旱地优质小麦新品种85万亩。其他杂粮新品种25万亩，如：红薯、绿豆、谷子、芝麻等。新品种推广按平均每亩增产25公斤计算，110万亩可增收小麦2750万公斤。推广以黄腐酸抗旱剂为主的抗旱剂达30万亩，推广平衡施肥和机械化深耕技术95万亩，推广以膜侧沟播为主的机械化技术60万亩，推广免耕沟播技术20万亩，按每项新技术平均可增产15％，每亩增产小麦30公斤计算，累计175万亩可增产5250万公斤，取得了明显的经济效益和社会效益。(4)中牟县“一优、二调、三改、四结合”的旱作农业综合配套增产技术体系“一优”即大力推广抗旱、耐旱作物优良品种，如：花生为海花系列、豫花11、豫花7号；红薯是豫薯12、平安一号；油菜是中油119、花杂4号；小麦选用了豫麦34、郑农16、豫麦41号等耐早作物优良品种。春播花生利用雨后有利时机及时采用地膜覆盖、深耕、秸杆还田、增施有机肥、措季栽培、化学制剂应用等抗旱保水综合治理技术，取得了显著的经济效益和社会效益。14\n河南农业大学硕士学位论文近年来，全县累计面积120余万亩，亩增效益150—200元，总增效益1．8-2．4亿元；“二调”即调整了早区作物种植结构和产业结构、推广地膜覆盖花生、红薯80余万亩，总增效益1．6亿元；“三改静为三跑田(跑水、跑肥、跑土)为三保田，采用秸杆还田，增施有机肥，深耕、改土、平整土地，农林间作，利用塑料管及塑料胶带浇水等培肥改土、节水及耕作改制措施60余万亩，产量效益显著提高；“四结合”即采用了农技措施与农艺技术的结合，工程措施与生物技术相结合，蓄墒措施与保墒技术相结合，传统抗旱措施与现代抗旱技术相结合的旱作节水措施，使经济效益和社会效益得到了显著提高。1．6．3郑州地区旱作节水农业主推技术(1)抗旱新品种及配套栽培技术通过引进、试验和示范、宣传等措施，在全市范围内大力推广普及抗旱性强、早熟丰产、品质优良、抗病性强、适应性广的抗旱作物优良品种，并制定一系列相对应的优良品种栽培技术规范。(2)薄膜和秸秆覆盖技术一是薄膜覆盖。在春播作物上应用可增温保墒，抗御春旱，盖膜麦田比裸地麦田土壤水分高3—5％，小麦增产20％左右。二是秸秆覆盖。即将作物秸秆粉碎，均匀地铺盖在作物或果树行间，减少土壤水分蒸发，增加土壤蓄水量，起到保墒作用。(3)培肥地力，以肥调水技术增施有机肥，不断培肥地力，是保证旱地提高蓄水保墒能力的重要基础措施之一。近年来，随着养殖业不断发展壮大及沼气池使用量的不断增加，有机肥施用量及施用面积也呈增长趋势，加之秸秆还田技术的大面积推广应用，对培肥地力、改善土壤结构起到了积极作用。(4)秸秆还田和过腹还田技术一般的作物秸秆还田技术有人工铡碎法和机械粉碎法。人工法是将秸秆铡碎后与水土混合，士堆沤发酵腐熟，均匀地施于土壤中。机械法是在田间直接粉碎还田，在人工摘穗或机械摘穗的同时，用配套的粉碎机切碎秸秆，撒铺与地表，然后再用旋耕耙耙两遍，再次切碎茎杆，随之入土。此法工效高，质量好，适于大面积推广。秸秆过腹还田，即二级转化，是将秸秆作为饲料，经过动物利用后，排出粪便用于还田。过腹还田不仅提高了秸秆还田的利用效率，而且避免了秸秆直接还田的一些弊病，尤其是调整了施入农田有机质的碳氮比率，有利于有机质在土壤中转化和作物对土壤中有效态氮的吸收。其方法大体有三种：直接饲喂、氨化后饲喂、微生物发酵处理后饲喂。(5)保护性耕作技术保护性耕作技术是对农田实行免耕、少耕，尽可能减少土壤耕作(只要能保证种子发芽即可)，并用作物秸秆、残茬覆盖地表，用化学药物来控制杂草和病虫害，从而减少土壤风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术。保护性耕作的主要技术内容是：免耕或少耕播种施肥技术；秸秆及残茬覆盖技术；③杂草及病虫害控制与防治技术；④深松技术。15\n河南农业大学硕士学位论文(6)抗旱“坐水种”点浇保苗技术坐水种是一种有效的抗旱节水耕作栽培模式，又称抗旱点种。即在埯中(播种的土坑)先注水后播种，使作物种子恰好座落在灌溉水湿润过的土之上，然后覆土，这种栽培模式称为坐水种。坐水种是一种耕作栽培模式，又称抗旱点种。基本苗数是构成产量的主要因素之一，坐水播种可有效地提高出苗率，保证苗齐苗壮。试验观测表明(见表1-6)，不采取坐水播种的田块，一般年份出苗率为7005左右，干旱年份只有50-60％，苗弱且出苗不齐，先天不足。坐水播种的田块出苗率一般在90-100％，这就为稳产高产奠定了基础条件。表1-6玉米坐水播种对出苗及苗期影响对比表SittingwaterOilthecornplantingseedlingemergenceandtheimpactofcomparativetable(7)间歇灌和补充灌溉等模式化灌溉技术间歇灌是引用渠水或井水，通过闸管系统设备，间歇向田间沟或畦田放水。由间歇灌是利用闸管系统实现的，故称为波涌闸管灌溉。该技术具有节水、增产、投入小、减少渗漏、提高肥效、操作简单等优点，是一种先进的地面灌溉新技术。波涌闸管比常规地面灌溉一般可节水20％左右。采取利用农田集水区的水塘拦蓄地面径流，使干旱地保存雨水，以便在旱季时进行补充性灌溉。这种作法可节省灌溉用水，并可对旱季时灌溉用水不足给予补充，以保证作物的正常生长和稳产、高产。通过各处理作物生长发育性状测定，不同补灌水量对作物中后期生长的影响非常明显(表4—2，图4-1图4-2)，尤其是玉米的拔节期更为明显，对照区茎粗只有0．9cm，而不同补灌区茎粗为1．6-2．Ocm，最大相差2．2倍。对照区株高46．8cm，不同补灌区株高为76-88．7cm，最大相差1．9倍。对照区叶面积系数为0．253，不同补灌区叶面积系数为0．808-1．036，最大相差4．1倍。试验观测表明：在作物生长发育的关键时期进行集雨补灌，尽管补灌水量比较小，但对作物的生长发育影响很大，差别明显。说明集雨补灌在半干旱地区旱作农业生产中的增产作用是非常显著的。16\n河南农业大学硬士学位论文表4-2不同补灌水量对作物中后期生长的影响Diffef吼tfillirri．gatio．oncropBro'．vthofthetold-andlate补灌拔节期抽雄期灌浆期耀爹器怒雾器篙雾卷嚣瓣票鼗omtes0．253”·00mssmm·796覆膜坐水十漓灌1次覆膜坐水+滴灌2次覆膜坐水+滴灌3次35L676080820123211521581．944155208330921211242．1822163248227．51．9850946231432．499231792703395L9887l_036231782．762241972．784\n河南农业大学硕士学位论文(8)机械化节水旱作农业技术旱作节水农业机械化技术作为一种现代化技术，是实现先进农业生物技术、高效抗旱种植模式和低耗节水补充灌溉制度，达到对天然降水和灌溉用水的“蓄、保、用、节”，提高农业对水资源的利用效率，实现节水型高效农业的重要途径和主要技术手段目前重点推广的机械化旱作节水农业技术有：深耕翻技术、土壤深松技术、耙耱镇压保墒技术、垄沟种植机械化技术等。(9)抗旱、保水化学制剂使用技术抗旱保水化学制剂是现代科学技术进步的产物，它具有投资少，产投比高，操作简便等优点，既适于干旱、半干旱地区，又适于易发生季节性干旱的湿润地区。抗旱剂是一种多功能调节植物生长的抗蒸腾剂。含有碳、氧、氢、氮、硫等营养元素，易溶于水，易于植物吸收利用，可用于南北各种作物，如小麦、玉米、谷子、薯类等粮食作物和瓜、果、桑、麻、烟草、花生、豆类等经济作物。保水剂又称吸水剂，是一种人工合成的高分子材料一高吸水性树脂，为白色粉沫状。它与水分接触时，能够吸收和保持相当于自身重量几万倍至几千倍的水分。在下雨，灌溉等湿润条件下，保水剂吸水膨胀，饱蓄水分，遇干旱时，它又可释放水分收缩复原，给作物根系提供水源，等下次降雨或灌水时又可再次吸水，成为植物可以多次使用的微型水库。它这种高度吸水、保水、缓慢释放水分的特性，可有效抑制水分的物理蒸发，较少水分渗漏和地表径流，从而改善土壤水分条件，利于种子萌发和出苗，提高幼苗成活率，推迟萎蔫时间，提早作物成熟期；也有利于改善土壤结构，为土壤微生物活动提供适宜的生活环境；保水剂加入土壤后，在保蓄水分的同时，也保蓄了土壤中可溶性养分，减少养分的淋溶和挥发损失，提高肥料利用率，此外，有些型号的保水剂(如x卜1型吸水剂、GxSF—N型和GXSF--NPX型抗旱保水复合肥料等)中，还含有氮、磷、钾等养分，可为作物生长发育提供营养。哑制1．7相关概念1．7．1旱作农业指在无灌溉条件的半干旱和半湿润偏早地区，通过发挥人的主观能动性，应用综合配套技术，挖掘自然降水利用率的生产潜力，主要依靠天然降水从事农业生产的雨养农业，为旱地农业的类型之一。1．7．2节水农业节水农业是节约用水和高效用水的农业。核心是在传统农业生产一般属性的同时，通过采用工程、机械、农艺和管理等综合措施，提高天然降水和灌溉水的利用效率，最大化地实现农业生产效益；其本质是提高应用于农业的单方水的经济产出效益，包括灌溉水和自然降水的产出效益。从农田水循环和节水技术措施看，节水农业包括了工程节水、农艺节水和管理节水等措施，需要土、肥、水、作物等协调配套，具有明显的系统特征、效益特征和技术综合特征。节水农业包括节水灌溉和旱作节水农业。∞118\n河南农业大学硕士学位论文1．7．3旱作节水型农业是综合运用农艺、生物和工程等技术措施，以优化水资源配置为核心，合理安排农业布局和种植业结构，应用节水保墒技术，采取防旱抗旱措施，最大限度地提高农业资源利用效率，保障农业高产、优质、高效和可持续发展的综合性农业。1．7．4工程节水技术包括低压管道输水灌溉技术、渠道防渗技术、喷灌技术、微灌技术(滴灌、微喷灌、渗灌)、膜上灌技术等啪1。1．7．5农艺节水是农业节水技术体系的重要组成部分，是指通过农业种植业结构调轶、应用抗早节水新品种、采用节水灌溉制度、农田覆盖、耕作保墒、节水栽培管理等农艺措施，提高水资源的利用效率和水分生产率的技术。1．7．6保护性耕作保护性耕作是一个目标非常明确的旱作农业实用技术，即改良土壤和增加土壤蓄水保水能力，充分利用自然降水，减少土壤侵蚀，维护良好的生态环境，提高农业生产水平，它适应环境保护和发展生产的双重需求。19\n河南农业大学硕士学位论文2引言郑州地处豫西山区向黄淮平原过渡地带，地势西高东低，境内山区、丘陵、平原各占三分之一。年平均降水量650mm左右，且降水时空变化大，季节分配不均，常有干旱发生，农业生产全靠天然降水。郑州市地区现有旱作耕地面积旱地面积178855．2公顷，占耕地总面积的52．3％。郑州地区农业人口403．15万人，占郑州市总人口将近一半。农业人口的口粮主要是依靠本地区粮食产出。近年来，随着农业结构调整的深化和不同作物生产比较效益的变化，部分灌溉农田由粮食作物生产转向高附加值经济作物生产。2007年，郑州市粮食总产量为171．13万吨，其中旱，耕地粮食总产量约73万吨，约占粮食总产的43％，旱作粮田占粮食总面积的比重呈增加趋势，地区农业劳动人口的粮食安全对早作区的依赖程度逐步提高㈨。随着郑州市人口增长以及工业化、城镇化深入发展，工农之间、城乡之间争水矛盾将进一步加剧，农业灌溉用水增长空间有限，缓解未来农业用水供需矛盾，将更多依赖对天然降水的有效利用。据测算，如果旱作耕地应用雨水高效利用技术，使降水利用率提高5---．,10个百分点，即可增加利用降水量200～400立方米。充分利用天然降水，大力发展旱作节水农业，将成为解决郑州地区水资源短缺的重大战略途径。虽然目前，郑州地区旱作区基础设施薄弱，水资源利用效率低，中低产田比例高，粮食产量仍有较大提高空间。中长期看，发展早作节水农业，挖掘旱作区增产潜力，将成为保证本地区农业人口粮食安全的基础保障。而且，发展早作节水农业，可有效增强耕地蓄水抗旱能力，实现自然降水与灌溉水的综合利用，减少对地下、地表水资源的过度开发和依赖，减轻水土流失和土地沙化，促进人口、资源、环境相协调，增强农业可持续发展能力。通过发展旱作节水农业，有效提高水土资源利用效率和效益，在稳步发展粮食生产的基础上，发挥旱作区农业独特资源优势，加快特色农业产业发展步伐，促进旱作区农业再上新台阶，是增加农民收入和消除贫困的有效举措，是发展现代农业、推进社会主义新农村建设的重要内容，是促进区域经济发展、缩小城乡差别、构建和谐社会的重要途径。综上所述，在我国农业发展的新形势下，对郑州旱作农业发展现状进行调研分析，找出存在问题，提出发展思路和对策，对郑州地区旱作节水农业进一步规范发展，改善农业环境，实现农业增效、农民增收，促进农业持续发展具有十分重要的意义。\n河南农业大学硕士学位论文3研究材料与方法3．1主要研究内容1、总结世界上主要的旱作节水农业发展特点。2、对国内外旱作节水农业进行比较分析，找出差距。。3、郑州地区旱作节水农业资源分析。主要包括：旱作农业基础状况、郑州地区旱作节水农业区划，主要成果。4、通过归纳总结国内外旱作节水农业发展模式、内容、特点，结合郑州地区多年对旱作节水农业研究成果，提出郑州市旱作节水农业发展中存在的问题。5、针对郑州地区旱作节水农业中存在的问题提出相应的对策，以使其规范化发展，真正实现农业增产、农民增效。3．2研究方法本研究通过资料收集、对比分析、实证分析、理论研究，从而全面系统地分析郑州地区农业资源状况、旱作节水农业技术存存问题及解决途径。3．2．1文献法查阅了大量国内外及郑州地区有关旱作节水农业的文献，并进行分类整理。据此提出论文的基本研究框架，以及相关理论，以便系统了解国内外及郑州地区的旱作节水农业的历史演变及发展现状。3．2．2调研法本论文调查在郑州市农业技术推广中心旱作节水办公室组织的调研基础上进行，于2007．2008年在郑州地区主要的旱作农业区进行，以单个农户为单位，采用均匀分布、随机抽样法获取调查对象。主要调查内容是分析农户的土壤耕作、灌溉水平与种植状况等有关的情况、资料和数据。3．2．3实证分析法根据郑州地区多年来早作节水农业研究成果，系统对比分析了郑州市不同地区旱作节水农业发展模式。3．2．4归纳分析法通过对比国内外早作节水农业模式、类型及特点，从中得到的启示，归纳总结郑州市早作节水农业发展对策。3．2．5访谈法21\n河南农业大学硕士学位论文农户访谈：结合本人的技术推广工作，进行了农户访谈，了解其认识、学习和采用先进旱作节水农业技术的途径和过程及存在的问题。专家访谈：分别与河南省农科院、河南农业大学部分农业专家、郑州市长期从事农业农业技术推广和管理方面的人员进行座谈，进一步从旱作农业研究的角度分析郑州地区旱作节水农业现状及发展思路。\n河南农业大学硕士学位论文4结果与分析4．1国外旱作节水农业发展特点通过查阅大量文献资料，对世界各国旱作农业发展状况进行深入细致的研究，特别是旱作农业发展较高水平的美国、澳大利亚、以色列等地区的资料剖析，综合他们的旱作节水农业发展状况和成果，总结以下6个特点：4．1．1大力推进适应性种植，注重提高生产力和改善生态环境技术同步发展国外十分重视生态环境的保护和自然资源的持续利用和管理。兼顾生产、资源循环持续利用和环境保护的目的农业生产模式。例如美国的中西部地区，充分利用自然降水资源和土壤特点，形成了小麦种植带、玉米种植带，以较低的生产成本获得较高的产量和经济效益；而澳大利亚则是建立了以保护自然生态为目标的农牧结构；而以色列也是依据本地区水资源的特点建立起高效的节水灌溉型农业。4．1．2重视农艺节水技术的应用，挖掘内在增产潜力首先是注重耐早作物品质的提高、种类运用和良种培育；二是注重提高土壤本身的水肥调控能力。澳大利亚的农业学家发现，农田培肥是农业得以持续的基础，土壤有机质衰竭将导致土壤结构的破坏，而恶化的过程缓慢(30"-50年)不易被发现，当显现出的时候就已经很难控制。因此，各国都把土壤地力的建设和管理作为农业节水技术的重点。任何区域的灌溉农业都是建立在充分利用自然降水的基础上的，通过土壤地力和生物技术的结合，以确保水资源的持续利用，降低农业生产成本。4．1．3资本替代劳动力，发展工业型农业经营模式强调生产的规模化、标准化，以提高产品的质量和产出，降低生产成本。例如澳大利亚是一个典型的人少地广的国家，农业劳动力逐年减少。为保证本国农业的良性持续发展，必须大量采用农业机械来替代劳动力的不足。农业工业化机械化发展的最高目标是提高劳动效率。4．1．4节水农业技术产业化发展迅速美国、澳大利亚和以色列等国在旱作节水农业的物资和技术运用等发面都有其配套的标准化技术产品，国家部署专门的部门旱作节水农业标准化研究，还有很多企业为旱作节水农业生产全过程提供设备和技术等方面的支持。例如美国和以色列，农机具和节水灌溉设备的研制和开发，一直是国家的重点；国内的农机具生产企业及时了解和掌握旱作节水农业技术研究和发展，开发对应的农机产品，以满足现实生产的需要。推动高新技术在旱作节水农业中的应用，直接体现在旱作节水农业现代化技术产品的开发和运用、提高技术含量和附加值、降低农业生产成本和简化应用程序等方面。4。1．5高效的管理体制和运行机制，确保节水技术的实施\n河南农业大学硕士学位论文例如美国，采取政府下达指令性计划和推行相应的政策补贴相结合的方式，大力推广保护性耕作。农业部每年都会组织实施全国性的保护性耕作，并重视保护性耕作宣传力度，提高农民环保意识，很好地落实国家保护性耕作计划。4．1．6建立综合节水农业技术体系，注重传统农业技术和现代技术相结合旱作节水农业是一项综合性很强的工作，是农业、水利、农机、生物技术的综合运用和水、土、作物资源、气候综合开发的系统工程。只有全方面系统性研究，才能做出合理全面的节水技术对策。4．2国内外旱作节水农业差距分析4．2．1在旱作节水基础研究领域方面近年来，我国已经拥有一支相对稳定、具有较好研究基础的节水农业领域的研究队伍，活跃着一大批年富力强的杰出青年人才，我国在节水农业应用基础理论研究、节水农业前沿与关键技术、节水农业关键设备与重大产品研发及产业化、节水农业技术体系集成模式与示范区建设等方面取得了较大进展。但是，我国节水农业的发展现状与世界发达国家的水平及我国国民经济持续快速发展的要求还有较大的差距，节水农业的发展还缺乏科学的应用基础理论指导和前沿技术储备。未来旱作节水基础理论研究应优先和着重向七个方面发展：①作物高效用水的生理与分子生物学基础；②挖掘作物本身节水潜力与创造农田高效用水环境的时空亏缺控制灌溉理论；③构建作物水分高效利用理想群体结构、根系构型及根冠关系的理论和方法；④不同尺度农业用水消耗转化规律与区域尺度SVAT水转化模型；吣411⑤作物需水区域分异规律与不同尺度需水模型耦合；⑥农业节水对区域水转化关系的影响及其生态环境效应；⑦流域尺度生态需水计算与区域多水源优化配置理论。4．2．2在节水农业制度方面制度创新是国外发展节水农业的一条基本经验。推进节水农业相关制度的改革，营造有利于全民节水的制度环境。制度创新包括：①投资机制改革制定节水农业投资优惠政策，促进节水农业的规模化发展。投资原则上是国家、集体、农户共同负担。结合我国国情、农情、水情以及加入Fro后即将直接面对国际市场的竞争，有必要把节水农业作为(准)公共产品，纳入国家基础设施规划进行投资建设，从根本上改善农业生产条件，提高我国农产品的国际竞争力。②水价制度以色列实行配额供水、超额加倍收费，在最初50％用水额按正常价收费，以后的20％和30％将分别提高水价收费。再利用水的价格低于淡水价格。美国则是采用不同级别的水价政策，包括联邦供水工程水价、州政府供水工程水价以及供水机构的水价等。借鉴国外经验，应充分利用价格杠杆，促进节水农业发展。③农户参与发展节水农业是一场深刻的社会革命，亿万农户是这场革命的主力军，成败的关键取决于农户的参与状况。实施农户参与制，建立农户自己的水管组织，让农户亲自参与水量调配和量水设施的建设和管护。4。2．3在先进灌溉技术应用方面24\n河南农业大学硕士学位论文采用高效省水的灌溉技术是提高农业水利用率的一个重要途径，喷微灌技术是世界灌溉节水技术发展的主流。欧洲国家82％的灌溉面积利用先进的灌溉技术，仅有1496的灌溉面积利用地面重力灌溉。喷微灌技术在以色列、美国、前苏联和欧洲一些国家发展比较快，以色列、德国、奥地利三国的喷微灌溉面积占本国灌溉面积的100％。以色列水资源极度贫乏，十分重视选用最节水的灌溉技术，喷微灌中滴灌比例已达70％(表4-5)。我国喷、微灌理论研究已基本成熟，只是在时间上，较美、日、前苏联、奥地利、德国、以色列等先进国滞后15-20年。在某些领域，如喷、微灌多孔管道的水力学计算，喷、微灌条件下的土壤水分、养分运移等，无论在精度、深度等方面均已接近甚至超过先进国家，并根据本国国情研究出了多种作物的需水规律与灌水制度。总体来看，我国在研究手段、装备和灌溉设备、水管理设备等硬件研究方面与国外先进水平差距较大m。4引。4-5各国采用先进灌溉技术情况￡2兰生!：!丝：!竺箜2翌211些坚：宝21塑∑竺!盟i堕g坐i2翌丝!些212臣。总灌溉面积(百采用先进灌水技术的灌溉面积(公顷)喷、滴灌面积占总灌溉面积国家’万公顷)喷灌滴灌喷、滴灌合计(％)微灌与喷灌相比，因更为节水、节能，增产效果更显著，故其发展势头也很强劲。世界微灌面积由1981年的43．7万公顷发展到2000年的376．7万公顷。美国、以色列正在发展地下滴灌\n河南农业大学硕士学位论文技术，取得了较地面滴灌更好的效果，并且有利于使用污水灌溉。而以重力(低水头)滴灌为代表的家庭小型微灌系统则特别适合在发展中国家推广。喷微灌技术发展趋势是：A．低压节能型；B．喷微灌相互结合；C．积极开展多目标利用；D．改进设备、提高性能；E．产品日趋标准化、系列化、通用化；F．运行管理自动化。在发展喷微灌技术同时，各国非常重视对常规灌水方法的改进与发展，并研制出绳索控制灌溉(美国)、坡地灌水管灌溉(苏联)、波涌灌溉(美国)、地面浸润灌溉(日本)、负压差灌溉、土壤网灌溉、小型干燥器或雾水收集器集水灌溉(南美)、皿灌(印度、巴西)、水平池灌溉(美国)等新技术新方法H6钔。4．3郑州地区干旱特点分析4．3．1郑州地区自然地理状况郑州市是河南省省会。位于河南省中部偏北，黄河中游南岸。介于东经112。42’一114。14’，北纬34。16’一34。58’之间。东连开封市，西接洛阳市，南邻许昌市，北隔黄河与新乡市相望。东西最大横距166kin，南北最大纵距75kin，总面积7446．3km2，其中市区面积lOlOkm2，城市建成区面积294km2。1、郑州地形地貌郑州地势西高东低，海拔75--1512m。西南部为嵩山山脉，西北沿黄河为岳山、广武山丘陵地带，东部是黄淮平原。全市山区面积2375．4km2，占总面积的31．9％；丘陵区面积2256．2km2，占30．3％，平原面积2814．7km2，占37．8％。2、气候状况郑州市属北温带季风气候，春旱多风，夏炎多雨、秋凉晴爽、冬寒干燥，四季分明，无霜期220天，全年日照时间约2400小时。年平均气温14．4"C；7月最热，平均27．3"C；1月最冷，平均0．2"C。郑州市多年平均年降水量633．3mm，降水量时空分布不均，年际间降雨变化也较大。3、郑州耕地状况郑州地势西高东低，境内山区、丘陵、平原各占三分之一。总土地面积7446．2平方公里，耕地面积342067．5公顷，占土地总面积的45．4％，人均0．056公顷。其中，早地面积178855．2公顷，占耕地总面积的52．3％。灌溉水田面积22016．9公顷：占6．4％；水浇地面积134338．6公顷，占39．3％；菜地面积6679．0公顷，占1．9％；望天田面积177．8公顷，占0．1％H81。全市耕地多分布在平原及河流沿岸地区，旱地面积分布于东部平原区和丘陵山地区，水田全部位于黄河沿岸，菜地主要分布在中心城市四周及城镇附近。\n河南农业大学硕士学位论文郑州市耕地类型图示amblel札dtypelcoilofZh蝴．hou图m浇№393％l崆划4、郑州地区土壤情况郑州市地貌复杂、土壤类型多．自西向东分布为棕壤土、红粘土、褐土、潮褐土，潮土等，其中以揭土和潮土面积虽大，分别占土壤面积的644％和3017％。5、社会经济发展情况郑州市辖中牟县、巩义市、新郊市、荥阳市、登封市、新密市、金水区、中原区、惠济区、管城区、二七区、上街区、高新区、经济技术开发区、郑末新区等15个县(市)区，共121个乡(镇)、2329个行政村，17550个村民小组，56个街道办事处。据2007年的统计资料，年末全市总人口7356万^，城镇人口4500万人；农业人口4326万人。2007年，郑州市完成生产总值24212亿元．比上年增长156％；人均生产总值33169元．增长14％。“”432郑州地区水瓷源状况郑州市是一个水资源缺乏的地区。郑州20032008年平均产水系数为028，全市2003_200B平均水资源总量为13393亿m3(未计算黄河过境水量)，其中地表水资源量8560亿立方米、地下水资源量8651亿m3、重复计算量3926亿m3。按流域分区计算，黄河流域水资源总量为3074亿m。，占全市水资源总量的23o％；淮河流域水资源总量为10319亿芷，占全市水资源总量的77．0％。按2003年人口计算，人均水资源占有量190∞i亩均水赉淫量254m。，约占全省人均水资源总量的1／2，占全国人均水资源量的1／11。从人均水资源占有量来看，郑州市属于水瓷源危机地区⋯1。I郑州市水文状况内现有黄河、枯河、贾鲁河、贾鲁支河、索须河、金水河、熊耳河、七里河、潮河、东风渠等十余条天然和人工河渠，另有规划的南水北调中线总干集和南截流沟，分属黄河、淮河两大流域。新都、中牟全部和市区、新密大部以及荣阳东半部属淮河流域，荥阳西部、北部以及市区、新密--'b部分属黄河流域。除黄河及枯河外，其余内河均属淮河二级支流贾鲁河流域，发源于本市的山区和浅山丘陵区，多为季节性河流，河道缺乏持续稳定的上游来水，不能形成连续的基流。夏季因降水集中，河水猛涨，水位剧升；冬春两季雨水少，形成枯水期。规划区内现有西流湖、\n河南农业大学硕士学位论文尖岗水库、常庄水库等中小型水库170座，总库容达5．7亿m3，中小型水闸16处，排灌机械38．7万kW，机电井42864眼哪!。2．郑州地区降雨状况郑州地区降水量时空分布不均，夏季多雨，汛期7,-．-9月三个月占年降水量的60％左右，冬季少雨雪，降水量仅占全年降水总量的4--,596；年际间变化较大，1964年年降水量1054．2m，比多年平均年降水量多67．5％，为1951"'2000年五十年系列的最大量，1997年年降水量为392．6mm，比多年平均降水量少37．6％，为1951-'-,2000年系列的最小量，最大年降水量是最小年降水量的2．7倍，全市平均年降水量的变差系数为0．23嘞1。由于地形复杂，降雨面上分布很不均匀，总体上是呈由南向北逐渐递减的趋势，淮河流域大，黄河流域小。因山脉的抬升作用，在巩义、登封、新密及荥阳交界处(黄淮流域：索须及双泊河分水岭)和登封、新密、新郑南部山区形成高值区，雨量在675衄左右，低值区在巩义、荥阳、郑州及中牟县北部黄河沿岸，年降雨在630mm以下，见表1-3。表卜3各行政区域降水量特征值表(2008年)TheadministrationofregionalprecipitationEigenvalueTable4．3．3郑州地区干旱特点郑州市地跨淮河、黄河两大流域，是南北气候的过度带，降雨量不仅年际变化大，年内分布也很不均匀，汛期7--9月三个月降雨量占全年降雨量的60％左右。全市地势从西南向东北倾斜，气候和地形的两个过度带决定了郑州市旱涝灾害的频繁，犹以干旱灾害为重。特别是2008年10月份开始秋冬连旱，郑州连续3个多月无有效降雨，西部及沙丘区农田严重干旱，登封、荥阳等地因干旱出现部分群众吃水困难。全市农作物受早面积达167万亩，其中重旱面积39．7万亩，28\n河南农业大学硕士学位论文因早造成13．34万人、2．6万头大牲畜临时吃水困难，成为自1951年以来郑州以及河南省遇到的最严重的旱情。4．4郑州地区旱作节水农业发展中存在的问题4．4．1农业结构型节水缺乏宏观调控农业结构调整既是农业现代化发展的内在要求，更是适应农业发展新阶段的客观需要。从20世纪80年代开始，郑州市非常重视农业结构调整，农产品实现了由长期短缺到供求平衡、丰年有余的历史性转变。农业和农村经济得到较为全面的发展，已经进入了向农业现代化迈进的新阶段。但近年来，郑州人口急剧膨胀，郑州市水资源严重紧缺。据郑州市水利局统计数据显示，郑州市多年平均水资源总量为13．39亿m3。人均水资源量不足230m3，仅占全国人均水资源量的1／10，不到全省人均水资源量的一半。农业用水占全社会用水量的一半，水资源短缺成为影响郑州现代农业发展的瓶颈问题。在相当长一段时间内，郑州市的农业节水的重点集中在减少渠道输水损失、改进农田灌概技术和提高某个作物的水分利用效率上，也确实取得了重大进展。但郑州市农业结构调整与当地的水资源情况不相适应。用水结构没有达到调整改善，农民的生产效益没有得到显著提高，区域水资源和水资源危机没有得到根本控制。虽然目前，全市推广各种节水农艺技术成果10余项，农田灌溉水利用率有了明显的提高，但该地区的水资源危机仍然不断加剧。据有关水文资料分析，郑州市地下水资源开采日益加剧，地下水层不断地下降，已经出现明显的漏斗区。其根本原因就在于用水结构不是朝着有利于节水方向发展，相反是朝着高耗水方向发展。4．4．2对旱作节水农业认识不到位郑州市每年投入大量农业资金主要用于地头打井等农田用水工程或设施建设，忽视了对于农业生产主体的农户的节水型灌溉认识和技术的掌握。造成一边是政府工程建设此起彼伏，一边农民在生产中，仍然是按照传统的种植方式、灌溉方式进行生产。因此，即使国家出钱修建的设施也难以充分发挥节水效益。另一方面，国家追求的是节水和社会效益，农民追求的是增产和直接经济效益，两者的目标思想协调机制不科学、不完善，为节水技术的推广增加了难度，技术难以到位，作用难以发挥和体现。2008年，郑州市农业技术推广中心在新密市实施了化学药剂旱作节水技术示范项目，整个生育期与对照相比每亩节水一半，节水效果是非常显著的，但由于相比水费价格，旱作保水剂代价相对较高，农民很难转变思想，推广难度很大。4．4．3循环再生水资源不能有效应用于农田灌溉由于有限的淡水资源不能满足现时社会经济发展需求，污水回用成为增加水资源的一个重要的亮点。再生水优化利用己成为许多国家减轻环境污染、缓解水资源紧缺的有效方法。以色列它是世界上使用污水灌溉最成功的国家，使用污水量(处理前)约为3亿m3／年，使用污水比例为世界第一(大约占污水总量的2／3)。污水利用率达70％以上，其中1／3用于灌溉。美国2000年城市29\n河南农业大学硕士学位论文污水再利用量为60多亿m，。澳大利亚通过采用污水土壤净化系统(FILTERSYSTEM)、污水过滤器(GILLFITLER)和生活污水处理系统对污水进行处理。自2000年起，郑州市各县市都建成污水处理厂，城市污水的处理能力达到40万m3／d，污水处理率近55％，对城市环境和面貌的改善起到了积极的推动作用。然而，大量处理后的污水如果直接排放，不仅会造成城市水资源的无端流失，而且使高额的建厂投资和水处理费得不到有效的回收利用。鉴于目前水资源严重短缺的状况，在郑州市开展污水再生农田灌溉项目建设是十分必要和迫切的。根据《地表水环境质量标准》(GHzB卜1999)的要求(见表4-6)，郑州市污水处理厂城市污水二级处理的主要出水指标要求(见表4-7)，郑州市污水处理厂一期工程的设计出水水质指标见表4-8。通过三个表的数据对比可以看出，郑州市污水厂设计出水指标完全符合农业用水区及一般景观要求水域排放标准的要求。表4-6地表水环境质量标准基本项目标准值(mg／L)SurfaceWaterEnvironmentalQualityStandardforstandardvaluesofthebasicproject表4-7城市污水处理主要排放标准(mg／L)Thenlalntreatmentofurbansewagedischargestandard表4-8郑州市污水处理厂设计主要水质指标(mg／L)ZhengzhouCitysewagetreatmentplantdesignforkeywaterqualityindicators而再生水农田灌溉存在的主要问题是：没有再生水作为农业用水再生资源加以利用；污水再生水的水质有害污染物含量不相同，我国虽有“农田灌溉水质标准”，但有毒有害污染物的控制\n河南农业大学硕士学位论文项目不多：再生水与清水是有区别的，尚没有建立起有效的灌溉制度和观察监测技术体系；更为严重的是，水资源污染的日益严重，郑州地区农田灌溉水质量也在不断下降，不仅使可再生的水资源没有得到合理利用，而且也因此使再生水回灌利用遇到环境保护方面的制约。4．4．4节水技术应用落后1、微灌技术应用落后我国自20世纪90年代中期以来，微灌技术和灌溉施肥技术得以推广。至2001年，中国微灌面积达627万公顷，居世界第三位(李光永，2001)。其中，灌溉施肥面积约67万公顷。目前郑州地区节水农业技术的发展步伐不快，目前节水灌溉面积约为有效灌溉面积的1／3，且己建成节水工程中，渠道防渗和管道输水灌溉形式仍占主导地位，科技含量较高的滴灌施肥技术仅处在研究和试验阶段，实施喷、微灌技术作物面积占有效灌溉耕地面积的比例微乎其微。而在节水灌溉措施的发达国家，如以色列、美国、英国、法国、德国、瑞典、丹麦、匈牙利等国家，特别是注重节水效率较高的喷灌、微灌等节水灌溉技术的推广，如90年代初法国的喷灌面积就达到了全部农田灌溉面积的80％，以色列的微灌面积达到全部农业灌溉面积的90％。美国50％的面积采用喷灌，43％的为地面灌溉，6％为滴灌，1％为其它。澳大利亚10％采用微灌、滴灌、喷灌等先进灌溉方式。嘞哪!2、田间旱作节水技术落后(1)土地整理粗放，地面平整度差。大畦漫灌现象仍然存在，农业用水浪费严重。(2)较适用的地膜覆盖技术大部分应用在蔬菜作物上，推广面积小。(3)休闲期蒸发量大。郑州地区冬天闲置的土地即春播作物地，土壤蒸发量230．7mm，占到同期降雨量的5"--10倍。如果采用春膜秋覆技术将腹膜时间由传统上的春播时提前到秋天雨季后的休闲期内，土壤的贮水量将明显提高，试验结果表明，秋覆膜可使0"--200厘米土层的贮水量平均增加57．6mm，高的达80men以上。相关试验也表明，从覆膜到播种0---，100厘米土层仅失墒2．4ram，比露地少失墒44．2mm，相当于亩灌水92．5m，。(4)耕层浅，犁底层紧实，雨水难以下渗。2007年，郑州市土壤肥料工作站组织中心及各乡镇村的专业技术人员对全县的基本农田进行了系统的调研，调研涉及71万亩农田由于长期的连年同一层次、同一深度(约15cm左右)的重复的畜力和旋耕，存在不同程度的犁底层，厚度约8～15cm，造成土壤涵养水分的能力严重降低，使雨季降雨得不到合理的运用，作物根系下扎受到限制。(5)降水利用率低。郑州地区每毫米降水产粮0．6公斤左右，而发达国家如以色列达到2公斤。(6)保护性耕作技术应用面积小。例如，美国1995年保护性耕作面积3950万公顷，占50％左右。澳大利亚到2000年全国免耕播种面积占耕地面积的63％，少耕占35％，传统耕作占92％。2000年，加拿大主要农业区保护性耕作面积已经占到耕地面积的70％。而郑州市2005年保护性耕作面积仅占耕地面积比例只有不到10％。3l\n河南农业大学硕士学位论文4．4．5旱作节水整体集成度低，难以发挥整体节水效益郑州地区节水农业整体集成度低、整体配套性差的问题由来已久，节水农业理论陈旧、节水灌概工程技术和节水农艺技术长期分离、节水管理技术严重滞后等技术弊端的综合表现。在这种技术格局下，郑州市节水农业在政策、资金和技术上的投入虽然取得了显著的成就，但与预期的效果差距甚远，节水农业技术的整体效益难以发挥。节水农业技术是复杂的系统工程，需要农艺、工程和管理技术的整体融合和配套，但现状是技术领域“重工程，轻农艺，重设备，轻技术”，在工程技术、农艺技术、管理技术之间缺乏有机连接和接口技术，往往形成多项技术的节水增收效果并不比单项技术增收效果显著的局面。4．5郑州地区旱作农业未来发展策略与建议通过郑州地区旱作农业发展现状调研以及与国内外对比分析，结合本人实际工作中的经验，针对郑州市旱作节水农业发展中存在的问题，对今后郑州市早作节水农业的发展提出以下建议：4．5．1制定旱作节水农业发展的宏观规划注重开发地区结构型农业节水(1)．制定旱作节水农业发展的宏观规划一个国家或地区，采取什么技术路线和战略措施实现节水农业，对节水农业发展关系极大。在国外，无论是发达国家或是发展中国家，都十分重视发展节水农业的宏观决策，结合本国的特点确定了不同的发展模式。例如，以色列灌溉规模较小，水源短缺，但经济实力很强，则以喷灌、滴灌等高新技术作为其实现节水灌溉的技术路线。美国地面灌溉规模宏大，且经济实力与技术实力雄厚，既注意改造原有的地面灌溉系统，又大规模发展喷、滴灌等先进技术，既注意发展节水灌溉工程技术，又注意结合灌溉采用农业措施和用水管理措施，走的是综合节水农业的新路。郑州市应立足当地水资源状况和农业农村经济发展情况，制定旱作节水农业发展规划。针对影响本地旱作节水农业发展的关键因素和难点，确定发展目标、主攻方向，制定切实可行的技术与措施，促进传统农业向旱作节水农业转变。总体模式应以粮食(冬小麦、玉米)为重点，完善农田配套工程，大力普及节水种植模式，推广应用深松、增施有机肥和秸秆还田技术，增强土壤蓄水能力，降低水分消耗，提高土壤肥力；在经济作物、蔬菜、果木种植方面，配套和完善节水补灌设备，推广水肥一体化技术，促进现代节水型农业体系的建立。对不同旱作区可根据区域特点，提出切实可行的分类指导意见，加强具体指导。在瓜菜、林果等园艺作物主产区域，要积极推广喷灌、滴灌和渗灌等高效节水技术和设备；在大田农作物产区，要在采取低压管道输水、移动式喷灌等措施的基础上，加大早作节水品种、深耕深松蓄水，以肥调水、覆膜栽培、垄作栽培、种子包衣等早作节水栽培技术的综合配套推广力度。要合理调整作物种植布局，扩大高效低耗水农作物种植比例，采取配套节水灌溉措施，提高灌溉用水的利用效率。发展旱作节水农业的主体是农民，要通过抓典型、树样板，充分发挥示范村、示范户的带动作用，实行以点带面，引导农民群众自觉推广应用旱作节水农业技术，加快旱作节水农业的发展。(2)．开发和应用结构型农业节水技术32\n河南农业大学硕士学位论文以郑州市农业生产结构的调整和布局优化为主要手段，综合考虑本地区水资源的供需平衡和整体经济效益，改善农业用水结构，最大限度地实现生态、社会、经济三方面效益的协调发展。一方面通过调整种、植、养业结构，把节水技术应用与发展高效优质农业结合起来，与改善郑州市整体水资源平衡状况相结合，调动地方政府和农民节水的积极性。二是通过产业调整，提高作物生长与自然降水的吻合程度，提高自然降水的利用效率和降低灌溉用水量，实现水资源可持续利用。①进行各种农作物、家畜品种的生产耗水与水分效率有关参数的测试与评估，建立郑州地区农业用水的水分利用状况参数库。摸清各类动物、植物的需水量、耗水量、灌水量、产量及水分利用效率指标。②对郑州地区农业水资源平衡状况及早地农业节水潜力进行综合评估，并进行用水结构优化设计。选择适合当地气候和土壤条件的节水型农作物(包括果树、蔬菜、草等)及畜禽品种：综合分析高效作物种植及高效畜禽养殖，甚至加工业发展与水资源节约利用的关系。③从水资源合理持续利用方面和农业经济高效快速发展两方面，进行农业生产结构调整和布局优化，建立结构型节水的农业生产体系。④综合考虑各种因素影响，构建区域结构型节水模式及技术体系。按照各类动、植物的节水特点和潜力，配置相应的节水技术，从而在郑州地区区域形成较为完整的节水模式和技术支撑体系。4．5．2加大政府支持力度郑州市发展旱作节水农业，是适应水资源供求新形势节水增效的有效措施，是实现农业可持续发展的客观需要，是农业减灾增效和农民增收的迫切要求，政府应高度重视该地区早作农业的发展问题，制定旱作农业规范化发展政策，促进旱作农业规划和研究，职能部门要加强旱作农业节水技术的示范和推广工作，强化对农民的技术培训，出台一定的扶持政策和奖励机制，以使农民把水作为与化肥、种子一样的生产资料进行管理，提高用水效率。(1)加强节水宣传更新农业管理观念广大农民群众是发展早作节水农业的主体，他们的节水观念如何将直接决定旱作节水农业的发展进程和成效。各级农业部门应积极利用报纸、电视、广播、网络媒体等宣传渠道，采取电视广播讲座，发放宣传手册、张贴海报等宣传方式和手段，及时总结宣传推广发展早作节水农业的先进经验和做法，积极引导广大农民群众更新观念，克服传统认识农业用水“误区”，牢固树立节水意识，提高发展早作节水农业的积极性、主动性。一是要破除“水资源无限”的错误观点，树立水源危机意识，增强发展旱作节水农业的紧迫感；二是要破除节水单靠水利主管部门的错误观点，树立全社会共同节水意识，增强发展旱作节水农业的责任感；三要破除早作节水农业是低效益农业的错误观点，树立旱作节水农业是优质高效农业的正确思想，增强发展旱作节水农业的成就感。要以观念的更新带动生产行为和水资源利用方式的根本转变。(2)加强旱作节水农业技术示范与推广工作33\n河南农业大学硕士学位论文①注重耐旱节水新品种、新技术引进和推广多年的科学试验和生产实践已充分表明，在旱作农业区推广耐旱节水品种和旱作节水技术是旱地作物增产增收的重要技术措施。农业技术推广部门要重点引进早地作物高产、优质、多抗及专用型新品种，推广生物节水与农艺节水技术；探索早地作物节水、高产、优质、高效栽培技术，旱作土壤培肥、保水技术；开发应用长期保水、节水新材料；推广节水设施的应用及其配套技术，旱地生态及种植模式。②旱作节水农业培训和指导农业技术推广部门定期开办旱作节水培训班，组织农业专家对基层农业推广人员和村一级农业技术骨干份子进行旱作节水农业培训。开展科技人员进百村活动，实施科技入户工程。组织各级农业推广人员分片包干，落实到村、到户、到人，具体负责农户的技术指导。建立农民科技培训师资库，实行县乡联网，有关乡镇可以根据农民需求，随时与有关单位联系，调出师资进行培训。开通服务热线，24小时在线解决农民在生产及其它活动中遇到的技术、信息等问题。③搞好旱作节水农业示范、实验工作做好旱作节水农业的实验和示范工作，可以更加科学合理地确定旱作节水主推品种和技术。在关键时期组织部分农户现场观摩，提供相关的业务培训咨询活动，让老百姓能够看得见，摸得着，跟着学。主要做法是，由相关业务部门组织实施，每年对各种不同耕作方式、品种、除草剂等新产品、不同施肥方式等设计总体试验示范方案，在郑州地区不同旱作区进行试验示范。在试验示范区内对试验田块土壤养分状况、处理方式、品种名称等在每一个试验小区上都进行标明，附近的农户可以直观地了解各种做法及其效果，起到很好的示范作用。农业局相关业务部门根据试验要求，对相关指标进行考察记载，试验示范结束后，各地区农业部门把试验示范结果汇编成册，发放到相关农技人员手中，可以作为农技人员开展技术咨询十分重要的参考依据。(3)搞好旱作节水工程建设搞好节水工程建设，是实现节水灌溉的关键措施，实施农业标准化生产是提升旱作节水农业水平的重要依托。要根据不同地块、不同作物和不同种植模式，采取喷灌、滴灌、渠道防渗等多种形式，加强节水工程建设，加快灌区节水改造步伐。要结合农业标准化实施，在果树、蔬菜、园艺等高附加值经济作物生产上，积极推广应用滴灌、微灌技术，努力提高旱作节水农业水平和水资源利用效益。要通过大搞农业综合开发和实施中低田改造，改过去粗放经营为精耕细作，整平土地，实行畦田灌溉，彻底改变过去大水漫灌的不良做法，提高水资源的利用率。(4)建立旱作节水激励机制把节水资金重点放在投入对农民产生的实际的效率和效益。以往，许多地方政府热衷于形象工程，并根据工程量计算节水量，而在农田生产中，许多节水工程并没有使农民得到实惠，在一定程度上还要投工和增加水费，使节水的社会目标与农户生产的经济目标相脱节，节水效应与农34\n河南农业大学硕士学位论文民增收相分离，农民没有积极性。近年来，我国在重视’三农’的背景下，对农资采取了一系列倾斜政策，农业各种优惠政策与补贴使农民直接受益。如果可以建立相应的旱作节水补贴政策，可以激发农民自觉运用旱作节水农业新技术、新机械的热情和积极性，提高旱作农业推广速度，从而达到降低水资源浪费，提高农业生产效率，增加农民收入的最终目标。4．5．3加快循环再生水的农田安全灌溉技术研究研究不同作物对中水和再生水的生理响应机理，建立劣质水灌溉控制指标体系和作物灌溉制度，劣质水开发利用与农业综合措施相结合的成套技术，劣质水灌区排水系统的田间布局及运行形式。劣质水包括城市生活污水、工业废水和灌溉回归水。城市或工矿企业排放的污废水含有多种重金属元素、有害的无机物或有机化合物、病原生物等，必须经过严格净化处理达到灌溉水质标准，才能用于灌溉非直接食用的农作物。利用劣质水灌溉时，可根据土壤积盐状况，农作物不同生育期耐盐能力，直接利用微咸水或咸淡水掺混后使用。但应特别注意掌握灌水时间、灌水量、灌水次数，同时与农业耕作栽培措施密切配合，防止土壤盐碱化。对于灌区渠系和田间油拐水、退水、跑水产生的回归水，可收集起来重复利用或作为下游灌区的灌概水源，但使用回归水之前，要化验确认其水质已符合灌溉水质标准。此外，应建立污水处理研究机构。以色列创造了世界领先的节水滴灌技术并实现了全国普及，在污水回收利用方面也取得了巨大成就。目前，它是世界上使用污水灌溉最成功的国家，使用污水量(处理前)约为3亿m3／年，使用污水比例为世界第一(大约占污水总量的2／3)n扪。郑州市工业污水和生活污水逐年增加，农民因为浇灌污水农业事故频繁发生，给农民造成了非常严重的损失，因此充分利用当地的水资源，需近快研究污水处理技术，制定合理方案，保持全市旱作节水农业的可持续发展。4．5．4提高田间旱作节水技术水平(1)必须重视农家肥的使用，有机无机肥配合在当前简约农业的大背景下，农民普遍重视氮磷或氮磷钾复合肥，而忽视有机肥或农家肥的使用，造成土壤蓄水量降低，抗蒸发能力差，抗大旱和连续旱能力降低。要解决这个问题，采用有机无机相结合，重视施用有机肥(农家肥作底肥)。或采用秸秆还田(必须结合深翻和镇压)加氮磷钾复合肥，从而改善土壤养分供应，促进土壤结构的改善和蓄水量的提高。旱地小麦玉米秸秆还田，一定要因地制宜，因天气而宜。土层薄肥力低的早薄地不宜秸秆直接还田；土层厚肥力高的旱肥地在多雨年份适合秸秆还田，但一定要深耕细耙，保证良好整地质量。增施有机肥料是改善土壤结构，以肥调水，提高土壤蓄水能力的最有效措施。底肥要求每亩施有机肥(畜禽粪、秸秆沤肥)2000公斤以上，配合优质氮磷钾复合肥50公斤，并加适量硫酸锌。也可以采用高效浓缩有机肥做底肥，每亩用量100-200公斤为宜。35\n河南农业大学硕士学位论文旱薄地应采取“一炮轰”施肥法，将有机肥和化肥(复合肥)全部用作底肥。在某些底墒充足又播种较早的旱肥地，为了防止底肥过多而造成冬前麦苗旺长，消耗过多土壤水分，也可以适当减少底氮用量，拿出1／3氮肥在来年早春作追肥，但追肥期要早，追肥后遇雨发挥肥效。早春追施也可以施用硝酸磷肥，用耧穿入土中，肥效较好。(2)提高耕作整地质量。据调查，很多区域农民采用旋耕犁进行耕作播种，播种后未进行镇压，造成虚土层过厚。播种过深，出苗困难，在今年寒、旱气候条件下，土壤水分大量蒸发损失，麦苗根不沾土，吸水困难，加重了小麦旱情和冻害，缺苗断垄现象比较普遍。要解决这个问题，首先要采取精耕细作、蓄水保墒的耕作措施。旱地耕作技术的主攻目标是“蓄住天上水，保住土中墒”。可以根据不同轮作方式采取不同的耕作措施：①一年一季晒旱麦田，要在伏前撒施有机粗肥，并加施磷肥，然后深耕(30cm以上)，接纳伏天降雨，以后遇雨即耙，待到10月初，结合撒施化肥(尿素)精细耙地保墒，以待播种。②一年二熟麦田，在前茬作物(玉米、大豆、谷子等)收获后要立即耙地，保住土壤水分。进入10月如果天有降雨，土墒较好，可结合施底肥及时进行耕翻，并用钉齿耙精细耙地，达到上虚下实，按时播种。如果九月底10月初没有降水，土墒中等，可以采取浅耕细耙，保住土墒。如果采用旋耕，必须在旋耕之后用钉齿耙或石滚进行镇压，达到耕层紧实度适中，利于播种出苗，切忌旋耕后立即播种。在旱肥地实行秸秆还田，一点要配合深耕细耙。(3)选择耐旱品种抗旱耐旱作物的特征：①根系强大；②保水力强；③对气候的变化反应迟钝；④水分蒸发率低。目前我市小麦选用耐旱的品种，如矮抗58，无论施用保水剂与否，其抗旱性能均十分明显。而郑麦9023在旱情和冬寒双重因素影响下，小麦受冻害严重，根据2009年2月份在郑州惠济区田间调查结果，即使在正常播期条件下，主茎和大分蘖冻死比率达到60％以上。因此，在旱地选择种植耐旱小麦品种，是保证丰产丰收的重要措施之一。一般耐旱小麦品种冬前根系发达，下扎较深，次生根较多；植株较高，茎秆偏细而韧性较好，穗下节较长，叶片细长较小，遇旱卷曲，遇雨很快回复原形。成穗较多，穗码偏稀，籽粒中等。选用早地小麦品种要因地而异，对一些土层较薄肥力偏低的旱薄地，要选用偏冬性分蘖多，穗多而穗小、茎秆较高抗旱力强的品种，如本省的洛旱1号、郑旱1号等，对于土层深厚，肥力较高的旱肥地，如新郑市的辛店、小乔、密县的曲棵，巩义的鲁庄等地都可选用旱肥地品种，选择比较耐旱、增产潜力较大的品种，如洛旱2号、洛旱6号、郑麦9694，衡观35、矮抗58等，这些品种在丰水年或平水年的旱肥地上小麦亩产可达400-500公斤。(4)改变田问管理粗放习惯，提高旱地管理水平管理粗放也是目前旱地农业生产中存在的突出问题之一。早地田间管理，重点是保墒防旱。秋冬季和早春是土壤蒸发的高峰，在作物出苗后要及早管理，遇雨划锄，保持表土疏松，切断土36\n河南农业大学硕士学位论文壤毛管，减少土壤蒸发。小麦返青后，气温升高，蒸发加强，应当先镇压，然后划锄，达到提墒保墒效果。旱肥地小麦返青期可追施尿素、二铵、硝酸磷肥，用耧穿入土中，然后镇压提墒，促进肥效发挥。为了最大限度的减少小麦田裸露土壤的水分蒸发，在小麦4叶或返青之后，可用整株玉米秸杆顺麦行铺于行间，覆盖裸露土壤，能够大大减少土壤水分蒸发，雨后保蓄水分，防止径流。待Nd,麦收后，玉米秆已腐烂，可作下季肥料。到三月随气温升高，病虫害开始危害，尤其是红蜘蛛、蚜虫常有发生，要尽早喷药防治。拔节抽穗后，可多次叶面喷洒磷酸二氢钾或黄腐酸等，以延缓叶片衰老，增加粒重。(5)抗旱保水剂应用旱地作物栽培受土壤水分，降水和作物自身抗旱性及发育时期对水分缺乏的敏感度的影响。在缺水条件下，会影响出苗率，植株矮小，出现少花不实等现象，造成减产或绝收。化学抗旱保水技术在旱地农业生产中已得到越来越广泛的应用，一般用量不多，效果却十分明显，已引起国内外专家和农民的重视。目前，应用较多的抗旱保水化学制剂主要有土壤保水剂，土表蒸发抑制剂和植物蒸腾抑制剂。它们多属有机高分子物质，其应用的基本原理是利用它们对水分的控制作用，减少土壤水分蒸发或植物蒸腾量，从而实现提高水分利用效率和作物抗旱能力，达到高产稳产的目的。保水剂的应用范围很广，既适用粮食和油料作物，又适用于果菜类、饲用牧草类作物的种植。常用的使用方法有以下几种：①种子涂层亦称种子包衣或拌种，即在待播种子表面形成保水剂凝胶的保护膜层。②根部涂层，用于树苗、花卉幼苗和菜苗的移栽或运输，洗去根部泥土，边沾边栽，成活率可大大提高。③插条涂层，这种办法主要应用于树枝和花卉扦插。④土壤中沟施或穴施，主要适用于大田作物或蔬菜种植。⑤地表撒施，此法主要用于铺设草皮。⑥作育苗的苗床，可用于移栽，温室苗圃、蔬菜、苗木、花卉等工厂化无士育苗根据在荥阳、新郑两地麦田营养型抗旱保水剂应用示范情况调查表(5-1)明(2009年2月18日测定结果)：保水剂施用后明显提高了土壤各层次的含水量，与对照相比，郑州9023和矮抗58麦田，20-30cm土层土壤水分容积含水量，分别比不施地块高0．7、4．9、6．5％。保水剂明显提高了麦苗的分蘖数，而对照与前茬为花生的处理由于土壤疏松而容易跑墒，所以分蘖率较其他处理明显要低，矮抗58的分蘖数是对照的9倍多。同时，同一品种冬小麦施用保水剂后明显提高了植株的高度，平均提高了59．8％，根系比对照增长1．34—8．OOcm，并以矮抗58最长。37\n河南农业大学硕士学位论文襄5-1保水剂对冬小麦分蘖、植株及根系的影响(2∞9年2月18日)Aquasorbtilleringofwinterwheat,theimpactofplantandroot(6)提高微灌技术的应用水平微灌包括滴灌、微喷、滴灌等，是节水增产的灌水技术，特别适宜在干旱、半干旱地区采用。它们的共同特点是利用压力管道输水配水，由灌水器(喷头、微喷头、滴头、微灌带等)把水送到田间，同时以水为载体，在灌溉的同时进行施肥。不同之处是：喷灌是利用喷头把灌溉水喷向空中，再以雨滴的形式散落到田间；滴灌则是通过滴头以水滴或细小水流的形式把灌溉水送到作物根部附近土地；微喷灌则介于两者之间，把灌溉水喷到作物根部附近，再以细小雨滴的形式落下。微灌施肥技术与传统的灌水和施肥相比，一是提高了水资源利用效率；二是具有节水、节肥、节本、省工、省力的特点；三是提高了农产品品质，增加了产量，进而增加了农业种植收入(表1—7)。表卜7微灌施肥技术效果(2008年)Fertilizationeffectofmicro-irrigationtechnology微灌施肥与传统灌水相比，节水37．5％～62．18％，水分生产效率提高到1．5倍左右；除棉花外，增产18％～42，l38\n河南农业大学硕士学位论文4．5．5发展集成模式，发挥旱作节水农业整体效益结合郑州地区农业生产的实际，加速发展综合的节水农业模式和技术，把技术重点从减少输水损失为主转移到提高降水和灌溉水利用效率上来，进行系统集成，提高农业用水效率和农业单方用水的产出。建立适合郑州地区土壤、气候、水资源特点的节水农业种植模式。(1)大力发展区域节水高效种植模式加快棉花、甘薯、谷子、蔬菜、水果等节水高效农业的发展。棉花、甘薯、谷子由于自身生理特性，同样具有耐旱、抗盐碱的特点，很适合本地区丘陵及气候特点；在灌溉条件较好的地区适当发展设施农业，通过建立适应的旱作节水型蔬菜、林果示范区，促进地区结构调整。(2)蔬菜设施水肥一体化模式在果菜类蔬菜上推广滴灌一施肥技术模式。通过采用测土配方施肥技术一滴灌施肥系统设计与安装一测墒定额灌溉技术一灌水时期确定一水肥祸合技术，达到节水、节肥、节药、省工、增产、增效的目的。(3)保护性耕作模式①在小麦玉一米两茬平作种植模式上，应用保护性耕作综合技术。主要模式是：联合收割机收获小麦一秸秆还田一机械免耕播种夏玉米一机械喷撤除草剂、杀虫剂一生长期田间管理一玉米人工摘穗一枯秆粉碎还田一机械深松(2—3年作业一次卜机械化浅旋一机械化播种小麦(同时完成化肥深施)。通过采取小麦晚播节水技术一适时灌溉制度一测土施肥、以肥调水技一小畦溜溉秸秆还田技术，机械化深松技术，达到节水抗旱、经济效益、社会效益、生态效益的共同发展。②覆盖模式。采用深耕一细耙一平地一盖地膜等成套机械化技术，达到冬、春季节的蓄墒、保墒作用。发展旱作节水农业是郑州地区农业发展的必由之路，是本地区农业经济可持续发展的一场革命，但早作节水农业是一项涉及社会、经济、科技和工程管理等诸多方面的农业系统工程，还有待于进一步研究和实践。39\n河南农业大学硕士学位论文5结论与讨论5．1国外旱作节水农业对我国旱作节水农业发展的启示5．1．1利用自然降水资源，建立符合我国水资源特点的节水种植结构我国虽然降水资源有限，分布也不均匀，但降水分布的多样性和农业生产的多样性为调整农业生产布局提供了资源保证。例如：我国北方干旱地区严重缺水，经济发展落后，发展高耗水的粮食作物不仅水资源难以保证，而且农业比较效益下降。但北方地区光资源丰富，空气湿度小，十分适合发展设施节水农业。5．1．2以效益为中心确立有限水资源开发战略我国水资源的特点决定了我国节水农业发展的一个基本思路是：通过农田降水高效利用解决食物安全生产问题，运用现代节水灌溉技术发展效益型农业。目前我国灌区农业生产仍以粮食作物为主，虽然为粮食安全做出了巨大贡献，但也带来了水资源的过度消耗、生态环境恶化和生产成本上升、效益下降等弊端。借鉴国外的经验，在经济条件允许的地区，应大力发展高效灌溉农业，如城郊型农业的节水可以借鉴以色列的经验，中西部地区可以借鉴美国、澳大利亚、印度的经验，西南地区可以借鉴印度的经验等，确立以经济效益和生态效益为中心的水资源开发战略。5．1．3加速节水农业的技术创新目前，我国节水农业无论在工程技术、农艺技术和管理技术方面尚存在不小的差距，特别是关键技术和产业化技术落后。具有先进水平且拥有自主知识产权的技术产品很少，仿制品中的一些关键技术产品质量不过关，如滴灌的过滤、微压滴灌技术等。而对于适合我国农业经营体制和生产力发展水平的农艺节水技术，如坐水式播种机、覆盖操作机具等重视不够，不仅产品质量不高，没有形成匹配技术和产品体系。因此，加速我国节水农业的发展，必须在节水农业技术创新领域和产业化发展方面加大投入，为21世纪初我国节水农业的发展奠定基础。5．1．4建立适应市场经济的节水农业投融资和管理体制借鉴国外先进经验，我国节水农业的发展还必须深入探索和大力推进农田水利设施产权制度的改革，建立起相应的产权制度；研究和建立适合我国农业和农村经济特点的合理农业水价体系；建立农民参与的水管组织和运行机制；优化投资结构和方向，发挥政府投资的引导作用，调动社会投资的积极性，等等。5．2郑州地区应着重发展旱作节水农业5．2．1发展旱作节水农业是缓解郑州地区水资源紧缺的重大战略郑州市是一个降水量时空分布不均、水资源缺乏的地区。多年平均水资源总量为13．39亿m3，其中地表水资源量为8．67亿m3，地下水资源量为8．65亿m3，地表水与地下水的重复利用量40\n河南农业大学硕士学位论文为3．92亿m3。人均水资源量不足230m3，仅占全国人均水资源量的1／10，不到全省人均水资源量的一半。而地区农业用水占全社会用水量的一半，在西北部的山地丘陵地区，农业用水基本来自于对自然降水的利用。随着今后人口增长以及工业化、城镇化深入发展，工农之间、城乡之间争水矛盾将进一步加剧，受农业供水零增长政策的影响，农业灌溉用水增长空间有限，缓解未来农业用水供需矛盾，将更多依赖对天然降水的有效利用。据测算，如果旱作耕地应用雨水高效利用技术，使降水利用率提高5-10个百分点，即可增加利用降水量200-400立方米。充分利用天然降水，大力发展早作节水农业，将成为解决郑州地区水资源短缺的重大战略途径。5．2．2发展旱作节水农业确保郑州地区粮食安全郑州市地区现有旱作耕地面积旱地面积178855．2公顷，占耕地总面积的52．3％。郑州地区农业人口403．15万人，占郑州市总人口将近一半。农业人口的口粮主要是依靠本地区粮食产出。近年来，随着农业结构调整的深化和不同作物生产比较效益的变化，部分灌溉农田由粮食作物生产转向高附加值经济作物生产，早作粮田占粮食总面积的比重呈增加趋势，地区农业劳动人口的粮食安全对旱作区的依赖程度逐步提高。2007年，郑州市粮食总产量为171．13万吨，其中旱耕地粮食总产量约73万吨，约占粮食总产的43％。目前，郑州地区旱作区基础设施薄弱，水资源利用效率低，中低产田比例高，粮食产量仍有较大提高空间。中长期看，发展旱作节水农业，挖掘旱作区增产潜力，将成为保证本地区农业人口粮食安全的基础保障。5．2．3发展旱作节水农业促进郑州地区农业的可持续发展旱作区历来是生态环境最脆弱的地区，长期以来，不合理的人为活动又进一步加剧了旱作区生态环境的恶化，导致大面积的水土流失，地下水位下降，旱灾频发，甚至河流断流，造成了一系列生态环境问题。据统计，全国每年旱灾发生面积已由上世纪50年代的1．5亿亩上升到现在的4’5亿亩，成灾面积由500万亩上升到1．8亿亩。发展旱作节水农业，可有效增强耕地蓄水抗旱能力，实现自然降水与灌溉水的综合利用，减少对地下、地表水资源的过度开发和依赖，减轻水土流失和土地沙化，促进人口、资源、环境相协调，增强农业可持续发展能力。5．2．4构建和谐社会必须发展旱作节水农业早作区是我国贫困高发区，聚集了全国80％以上的农村绝对贫困人口。由于经济欠发达，生态环境恶劣，产业结构单一，农民60％以上的收入来自农业。通过发展旱作节水农业，有效提高水土资源利用效率和效益，在稳步发展粮食生产的基础上，发挥早作区农业独特资源优势，加快特色农业产业发展步伐，促进早作区农业再上新台阶，是增加农民收入和消除贫困的有效举措，是发展现代农业、推进社会主义新农村建设的重要内容，是促进区域经济发展、缩小城乡差别、构建和谐社会的重要途径。5．3讨论(i)该论文所提出的旱作节水农业发展策略，是在对郑州地区地理、气候、社会等方面的深入研究和调研郑州地区旱作节水农业发展的实际情况后提出的，具有较强的区域特色和区域局限性。41\n河南农业大学硕士学位论文(2)论文中提出的旱作节水农业新品种和农业技术，适用于当前郑州地区旱作区的农业生产条件。随着郑州地区现代农业的发展和作物品种的更新换代，研究应有补充和完善，以适应变化了的生产条件。(3)该论文系统性地研究总结了郑州地区早作节水农业的发展。由于作者掌握资料不够全面，时间限制等原因，论文中尚有值得探讨的地方。希望能够起到抛砖引玉的作用，引起更多有识之士对区域性早作节水农业进行更深入的研究。42