坡耕地水土保持技術(shù)及壟向

1、坡耕地水土保持技術(shù)及壟向.引言據(jù)1991年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃屬統(tǒng)計分析，世界干旱地區(qū)的總面積占世界陸地面積的41%，另據(jù)估算，全世界干旱半干旱地區(qū)現(xiàn)有耕地6億多公頃，約占世界總耕地面積的42.9%，其分布遍及各大洲，涉及60多個國家和地區(qū)，因此，干旱已經(jīng)成為一個全球性的問題。目前，世界上先進(jìn)國家無不重視發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)，由于科技水平的提高和物質(zhì)、能量投入的增加，有些國家的旱地農(nóng)業(yè)已經(jīng)取得了增產(chǎn)增收的良好成效。例如，美國西半部年降水250500mm的半干旱地區(qū)17個州，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，通過更換良種、推行測土和推薦施肥以及采用多種保水保土的保護耕作等某些微量元素，形成農(nóng)牧結(jié)合的糧草輪作體系，在培肥土壤的

2、同時，促進(jìn)了糧食和畜牧業(yè)的顯著增產(chǎn)。我國是一個干旱缺水嚴(yán)重的國家。我國的淡水資源總量為28100億m3,占全球水資源的6%,但人均只有2170m3，不足世界平均水平的1/4，在世界上名列第109位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。我國的旱農(nóng)地區(qū)范圍很大，約占國土陸地面積的56%，耕地面積約5.05X107hm2，占全國總耕地面積的55.4%,但灌溉面積僅占全國的15.8%。主要分布在沿昆侖山秦嶺淮河一線以北的廣大地區(qū)，包括17個省、自治區(qū)和直轄市的966個縣，地域遼闊，其中的干旱區(qū)、半干旱偏旱區(qū)、半干旱區(qū)、半濕潤偏旱區(qū)是旱地農(nóng)業(yè)的主體區(qū)域。1995年的統(tǒng)計數(shù)字表明，我國北方旱區(qū)總?cè)丝冢?/p>

3、不包括半濕潤區(qū)）占全國人口總量的21.5%，土地面積4.98X106km2，占我國國土陸地面積的51.8%；耕地面積3.65X107hm2，占全國耕地面積的38.4%。因此，北方旱農(nóng)地區(qū)是我國旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中極為重要的組成部分，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的戰(zhàn)略地位。我國北方旱區(qū)旱災(zāi)頻繁，大部分地區(qū)年降水量為300500mm,并且自然降水年際間變率大，季節(jié)分布不勻，水資源總量不足全國的20%,耕地平均水量約5580m3/hm2,水資源更為缺乏，極大地制約和限制了農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的發(fā)展。旱農(nóng)地區(qū)地形復(fù)雜，溝壑縱橫，土地貧瘠,風(fēng)蝕、水蝕和沙化嚴(yán)重,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定,社會經(jīng)濟發(fā)展滯后。建國以

4、來,在黨和政府的重視和領(lǐng)導(dǎo)下,這一地區(qū)的旱地農(nóng)業(yè)不斷改進(jìn)種植制度,更新品種,增施肥料,并逐步研究一些較為先進(jìn)的耕作技術(shù),在生產(chǎn)和科研上取得了不少新的進(jìn)展。例如,東北中西部地區(qū)以間隔深松為特點的深松耕法和結(jié)合輪作實行翻耕和耙茬播種,隔年輪換的輪翻耕法等少耕技術(shù),晉東南、渭北等地的冬麥田夏閑期深松或深翻蓄墑的耕作法,晉西等地的坡地蓄水聚肥耕作法,以及在傳統(tǒng)經(jīng)驗基礎(chǔ)上總結(jié)提高形成的山西聞喜旱地小麥、壺關(guān)旱地谷子增產(chǎn)耕作技術(shù)等,都曾對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)起到過良好的促進(jìn)作用。從我國南北地區(qū)來看，19971998年北方地區(qū)水資源總量僅為南方水資源總量的20%30%,較南方地區(qū)平均少18000億m3；但北方地區(qū)用水總

5、量卻超過了南方，不僅如此，北方地區(qū)的用水量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其本身所擁有的水資源總量的20%,達(dá)到62%(1997)和36%(1998),而南方地區(qū)用水總量僅占到其水資源總量的10%左右。因此,按照國際上界定的可能發(fā)生水資源危機的用水標(biāo)準(zhǔn),北方半干旱地區(qū)又成為我國水資源危機緊缺地區(qū)的重中之重。位于我國北方的半干旱地區(qū),水資源短缺加之氣候干旱和水土流失的雙重作用,致使該地區(qū)農(nóng)業(yè)用水更加緊張。因此,我國半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源合理利用的原則應(yīng)該是水的有效保持和水的高效利用并重,“保持”是前提,“利用”是關(guān)鍵。我國北方旱農(nóng)地區(qū)大多施肥少,糧食產(chǎn)量和農(nóng)民收入仍然較低。據(jù)1989年對半干旱偏早、半干旱和半濕潤偏旱

6、三個農(nóng)業(yè)類型區(qū)以雨養(yǎng)生產(chǎn)為主的434個縣（含市屬區(qū)）資料統(tǒng)計，糧食平均畝產(chǎn)僅為：半干旱偏旱區(qū)51kg，半干旱區(qū)131.8kg,半濕潤偏早區(qū)201.7kg；農(nóng)民人均年產(chǎn)糧食為：半干旱偏早區(qū)僅259.6kg,半干旱區(qū)349.6kg,半濕潤偏旱區(qū)達(dá)到499.1kg；農(nóng)民人均純收入為：半干旱偏旱區(qū)僅260.2元,半干旱區(qū)374.3元,半濕潤偏旱區(qū)也才413.2元。由此可見,我國北方旱農(nóng)地區(qū)的大部目前仍處于經(jīng)濟相對貧困狀態(tài),發(fā)展我國北方的旱地農(nóng)業(yè)勢在必行。解決半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水問題并進(jìn)而實現(xiàn)有限水資源高效利用的中心環(huán)節(jié)是農(nóng)業(yè)節(jié)水。因此,補充灌溉和現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)的有機結(jié)合是半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。半干

7、旱地區(qū)的節(jié)水農(nóng)業(yè)要攻克的共同難關(guān)是如何提高有效降雨和作物水分利用效率。東北半干旱區(qū)是我國北方旱農(nóng)地區(qū)的重要組成部分,除具有北方旱區(qū)的共性外,長久的自然環(huán)境和人類活動的影響使其具有自身的發(fā)展特點。該區(qū)水資源總量雖然較為豐富,但大部分地區(qū)地表水較少,氣候差異變化大,冬季漫長寒冷,春季多大風(fēng),蒸發(fā)強烈,春旱尤為突出,且春旱夏澇常常交替出現(xiàn)。本地區(qū)降水年變率和季節(jié)變率大,年平均降水量在250500mm之間，且降水主要集中于夏季，正常年份69月的降水量占全年降水量的70%80%。降雨量雖然不多,但陣發(fā)性暴雨較多，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，地力瘠薄。因此，全面提高東北半干旱地區(qū)旱地農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展速度，走節(jié)水農(nóng)業(yè)之

8、路，農(nóng)林牧綜合發(fā)展，徹底改變東北旱農(nóng)地區(qū)的貧困落后面貌，對振興東北老工業(yè)基地，對我國農(nóng)業(yè)和整個國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展都具有重要的戰(zhàn)略意義。針對東北半干旱抗旱灌溉區(qū)坡耕地灌溉水源不足地區(qū)的水資源高效利用問題，開展了“機械化暗式坐水播種技術(shù)+機械化苗期補灌技術(shù)+機械化坡耕地壟向區(qū)田保水技術(shù)”集成模式研究”。第一節(jié)、東北半干旱區(qū)概況（一）東北半干旱區(qū)的地理位置及地區(qū)分布根據(jù)北方旱地區(qū)域類型分異規(guī)律，以降雨量及輔助指標(biāo)體系可將東北半干旱區(qū)分為三個一級區(qū)，即半干旱偏旱區(qū)、半干旱區(qū)和半濕潤偏旱區(qū)，每個一級區(qū)又可細(xì)分為數(shù)量不同的二級區(qū)。半干旱偏旱區(qū)本區(qū)東起呼倫貝爾高原，向西南延伸，即內(nèi)蒙古東北部高平原半干旱偏旱

9、牧區(qū)。半干旱區(qū)本區(qū)位于大興安嶺西麓、東北西部丘陵和平原一帶，即：（1）大興安嶺西麓高平原半干旱牧區(qū)；（2）松嫩平原東北水土流失半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)；（3）松嫩平原中西部半干旱農(nóng)牧區(qū)；（4）吉林西部平原風(fēng)沙半干旱農(nóng)（牧）區(qū)；（5）大興安嶺東南麓科爾沁低山丘陵半干旱農(nóng)牧區(qū)；（6）科爾沁沙地半干旱農(nóng)林牧區(qū)；（7）西遼河平原半干旱灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)；（8）遼寧西北低山丘陵水土流失及風(fēng)沙半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)。半濕潤偏旱區(qū)本區(qū)主要包括大小興安嶺、松嫩平原東部、吉林中部平原、遼西南的中北部、燕山北部山地，即：（1）大小興安嶺山地丘陵半濕潤偏旱農(nóng)林區(qū)；（2）松嫩平原東部半濕潤偏旱農(nóng)業(yè)區(qū)；（3）吉林中部平原半濕潤偏旱農(nóng)業(yè)區(qū)；（4）遼寧

10、西南中北部半濕潤偏旱農(nóng)業(yè)區(qū)。（二）東北半干旱區(qū)的干旱災(zāi)害東北半干旱區(qū)是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，旱災(zāi)一直是該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害之一，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，近年來干旱發(fā)生的頻率和范圍有增加和擴大的趨勢，因干旱造成的經(jīng)濟損失也越來越大。以黑龍江省的旱災(zāi)狀況為例，根據(jù)資料初步統(tǒng)計，建國以來，黑龍江省西部發(fā)生旱災(zāi)的頻次為35/42，45月的春旱普遍存在，有“10年9春旱”之說，不僅如此，6月的“卡脖旱”，7、8月份出現(xiàn)的“伏旱”或夏旱以及9月份出現(xiàn)的“秋旱”時有發(fā)生，嚴(yán)重時出現(xiàn)的春夏連旱對農(nóng)業(yè)的影響最大。90年代黑龍江省處在嚴(yán)重的干旱期，幾乎連年有干旱，春旱連夏旱，甚至是春、夏、秋

11、三季連旱。特別是進(jìn)入21世紀(jì)的近兩年，出現(xiàn)了歷史上全省普遍、嚴(yán)重的干旱現(xiàn)象。2000年4月25日至7月16日的80多天,全省平均降雨50mm,比歷史同期少降水50%90%，高溫持續(xù)15天，受旱面積501.6萬hm2,其中嚴(yán)重干旱面積394.6萬hm2。2001年春季全省持續(xù)高溫少雨,致使全省受旱面積之大、程度之嚴(yán)重、范圍之廣、持續(xù)時間之長,都是歷史上少有的。2003年黑龍江省出現(xiàn)了歷史上最為嚴(yán)重的旱情,春季氣溫異常偏高,降水量持續(xù)偏少,大部分地區(qū)出現(xiàn)干旱。全省春夏兩季持續(xù)少雨、高溫、多大風(fēng),春旱范圍廣、程度重,旱情持續(xù)時間較長,是最近40年少有的。總結(jié)近些年來黑龍江省干旱的特點是：干旱由季節(jié)性

12、變?yōu)槌Ｄ晷?由交替性變?yōu)檫B續(xù)性,由局部性變?yōu)槠毡樾?。（三）東北半干旱區(qū)坡地的水土流失及成因分析水土流失現(xiàn)狀由以上的分區(qū)可看出東北半干旱區(qū)呈現(xiàn)出山地、丘陵、平原等多種地形地貌，據(jù)資料統(tǒng)計，東北地區(qū)總土地面積123.8X104km2，耕地面積21.4X104km2,水土流失面積43.5X104km2，耕地和水土流失面積分別占全區(qū)總土地面積的17.3%和35.1%；在耕地中坡耕地約占40%，大多數(shù)的坡耕地都存在不同程度的水土流失。按水土保持區(qū)劃分，低山、丘陵、漫川漫崗區(qū)水土流失面積占總流失面積的74.6%；按侵蝕形式劃分，水蝕面積占總流失的64.7%；按土壤侵蝕強度劃分，輕微度水土流失面積占73%。

13、在我國東北半干旱區(qū)范圍之內(nèi)的松遼流域，北起黑龍江省的嫩江、克東，經(jīng)海倫、綏化、哈爾濱等縣市，向南斷續(xù)延伸至吉林省四平市的南部邊界，分布著全世界僅有三大塊黑土區(qū)之一的中國東北黑土區(qū)，面積約100萬km2。據(jù)資料顯示，目前，在東北地區(qū)僅黑土流失面積就有27.59萬km2，占東北總土地面積的27.09%，占水土流失總面積的63.43%，如果黑土再一步退化，將直接影響我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)；影響到我國綠色食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,甚至威脅到我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全、社會穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。由于黑土的不可再生性，如再不加以有效的防治，再過50多年的時間，黑土區(qū)的黑土層將會大部分消失，美國30年代出現(xiàn)的“黑風(fēng)暴”將會在東北

14、黑土區(qū)重演，東北黑土區(qū)將成為名副其實的“北大荒”，其后果不堪設(shè)想。水土流失的成因（1）自然條件的影響東北半干旱區(qū)地形地貌復(fù)雜多變，坡地較多，土壤疏松、抗蝕能力弱。下墊面狀況和陣發(fā)性降雨較多是導(dǎo)致該區(qū)水土流失嚴(yán)重首要因素。（2）土地的過度墾殖由于人口的不斷增加，平崗地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)己滿足不了人們的要求，從而轉(zhuǎn)向坡地的開發(fā)，毀林毀草種地，造成水土流失加劇，黑土層變薄，跑水、跑土、跑肥現(xiàn)象嚴(yán)重，溝壑增多，地力減退，糧食產(chǎn)量下降。（3）掠奪式經(jīng)營東北地區(qū)耕地面積大，是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地，重用輕養(yǎng)造成一部分土壤長期處于超負(fù)荷利用狀態(tài)。作物每年從土壤中帶走的大最養(yǎng)分得不到有效的補充，造成土壤養(yǎng)分平衡失調(diào)

15、，理化性狀惡化，土壤肥力減退，抗御自然災(zāi)害能力差。（4）土壤使用功能轉(zhuǎn)移隨著城市化進(jìn)程的加快，有相當(dāng)數(shù)量的耕地轉(zhuǎn)為他用，使部分土地發(fā)生永久性退化。（5）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土壤的污染為追求高產(chǎn)，通過多施加化肥等來維系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大量農(nóng)藥、化肥殘留在土壤中，造成土壤理化性質(zhì)變壞，影響農(nóng)作物正常生長。水土流失不但造成了東北半干旱區(qū)黑土面積減少，黑土層變薄，而且使土壤理化性狀日趨惡化，土壤養(yǎng)分減少、肥力下降。由此可以看出，在東北半干旱地區(qū)一方面是干旱災(zāi)害，一方面又伴隨著水土流失和跑水跑肥現(xiàn)象。因此，對該區(qū)而言，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的最大問題就是抗旱和防治水土流失，抗旱必須先治坡，治坡必須先保土。第一節(jié)、東北半干旱區(qū)概

16、況（一）東北半干旱區(qū)的地理位置及地區(qū)分布根據(jù)北方旱地區(qū)域類型分異規(guī)律，以降雨量及輔助指標(biāo)體系可將東北半干旱區(qū)分為三個一級區(qū)，即半干旱偏旱區(qū)、半干旱區(qū)和半濕潤偏旱區(qū)，每個一級區(qū)又可細(xì)分為數(shù)量不同的二級區(qū)。1.半干旱偏旱區(qū)本區(qū)東起呼倫貝爾高原，向西南延伸，即內(nèi)蒙古東北部高平原半干旱偏旱牧區(qū)。2.半干旱區(qū)本區(qū)位于大興安嶺西麓、東北西部丘陵和平原一帶，即：（1）大興安嶺西麓高平原半干旱牧區(qū)；（2）松嫩平原東北水土流失半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)；（3）松嫩平原中西部半干旱農(nóng)牧區(qū)；（4）吉林西部平原風(fēng)沙半干旱農(nóng)（牧）區(qū)；（5）大興安嶺東南麓科爾沁低山丘陵半干旱農(nóng)牧區(qū)；（6）科爾沁沙地半干旱農(nóng)林牧區(qū)；（7）西遼河平原半干

17、旱灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)；（8）遼寧西北低山丘陵水土流失及風(fēng)沙半干旱農(nóng)業(yè)區(qū)。半濕潤偏旱區(qū)本區(qū)主要包括大小興安嶺、松嫩平原東部、吉林中部平原、遼西南的中北部、燕山北部山地，即：（1）大小興安嶺山地丘陵半濕潤偏旱農(nóng)林區(qū)；（2）松嫩平原東部半濕潤偏旱農(nóng)業(yè)區(qū)；（3）吉林中部平原半濕潤偏旱農(nóng)業(yè)區(qū)；（4）遼寧西南中北部半濕潤偏旱農(nóng)業(yè)區(qū)。（二）東北半干旱區(qū)的干旱災(zāi)害東北半干旱區(qū)是典型的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，旱災(zāi)一直是該區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害之一，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，近年來干旱發(fā)生的頻率和范圍有增加和擴大的趨勢，因干旱造成的經(jīng)濟損失也越來越大。以黑龍江省的旱災(zāi)狀況為例，根據(jù)資料初步統(tǒng)計，建國以來，黑龍江省

18、西部發(fā)生旱災(zāi)的頻次為35/42，45月的春旱普遍存在，有“10年9春旱”之說，不僅如此，6月的“卡脖旱”，7、8月份出現(xiàn)的“伏旱”或夏旱以及9月份出現(xiàn)的“秋旱”時有發(fā)生，嚴(yán)重時出現(xiàn)的春夏連旱對農(nóng)業(yè)的影響最大。90年代黑龍江省處在嚴(yán)重的干旱期，幾乎連年有干旱，春旱連夏旱，甚至是春、夏、秋三季連旱。特別是進(jìn)入21世紀(jì)的近兩年，出現(xiàn)了歷史上全省普遍、嚴(yán)重的干旱現(xiàn)象。2000年4月25日至7月16日的80多天,全省平均降雨50mm,比歷史同期少降水50%90%，高溫持續(xù)15天，受旱面積501.6萬hm2,其中嚴(yán)重干旱面積394.6萬hm2。2001年春季全省持續(xù)高溫少雨,致使全省受旱面積之大、程度之嚴(yán)

19、重、范圍之廣、持續(xù)時間之長,都是歷史上少有的。2003年黑龍江省出現(xiàn)了歷史上最為嚴(yán)重的旱情,春季氣溫異常偏高,降水量持續(xù)偏少,大部分地區(qū)出現(xiàn)干旱。全省春夏兩季持續(xù)少雨、高溫、多大風(fēng),春旱范圍廣、程度重,旱情持續(xù)時間較長,是最近40年少有的?？偨Y(jié)近些年來黑龍江省干旱的特點是：干旱由季節(jié)性變?yōu)槌Ｄ晷?由交替性變?yōu)檫B續(xù)性,由局部性變?yōu)槠毡樾浴＃ㄈ〇|北半干旱區(qū)坡地的水土流失及成因分析1.水土流失現(xiàn)狀由以上的分區(qū)可看出東北半干旱區(qū)呈現(xiàn)出山地、丘陵、平原等多種地形地貌，據(jù)資料統(tǒng)計，東北地區(qū)總土地面積123.8X104km2，耕地面積21.4X104km2,水土流失面積43.5X104km2，耕地和水土流

20、失面積分別占全區(qū)總土地面積的17.3%和35.1%；在耕地中坡耕地約占40%，大多數(shù)的坡耕地都存在不同程度的水土流失。按水土保持區(qū)劃分，低山、丘陵、漫川漫崗區(qū)水土流失面積占總流失面積的74.6%；按侵蝕形式劃分，水蝕面積占總流失的64.7%；按土壤侵蝕強度劃分，輕微度水土流失面積占73%。在我國東北半干旱區(qū)范圍之內(nèi)的松遼流域，北起黑龍江省的嫩江、克東，經(jīng)海倫、綏化、哈爾濱等縣市，向南斷續(xù)延伸至吉林省四平市的南部邊界，分布著全世界僅有三大塊黑土區(qū)之一的中國東北黑土區(qū)，面積約100萬km2o據(jù)資料顯示，目前，在東北地區(qū)僅黑土流失面積就有27.59萬km2，占東北總土地面積的27.09%，占水土流失

21、總面積的63.43%，如果黑土再一步退化，將直接影響我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)；影響到我國綠色食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,甚至威脅到我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全、社會穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。由于黑土的不可再生性，如再不加以有效的防治，再過50多年的時間，黑土區(qū)的黑土層將會大部分消失，美國30年代出現(xiàn)的“黑風(fēng)暴”將會在東北黑土區(qū)重演，東北黑土區(qū)將成為名副其實的“北大荒”，其后果不堪設(shè)想。2.水土流失的成因（1）自然條件的影響東北半干旱區(qū)地形地貌復(fù)雜多變，坡地較多，土壤疏松、抗蝕能力弱。下墊面狀況和陣發(fā)性降雨較多是導(dǎo)致該區(qū)水土流失嚴(yán)重首要因素。2）土地的過度墾殖由于人口的不斷增加，平崗地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)己滿足不了人們的要求，從而轉(zhuǎn)向坡

22、地的開發(fā)，毀林毀草種地，造成水土流失加劇，黑土層變薄，跑水、跑土、跑肥現(xiàn)象嚴(yán)重，溝壑增多，地力減退，糧食產(chǎn)量下降。（3）掠奪式經(jīng)營東北地區(qū)耕地面積大，是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地，重用輕養(yǎng)造成一部分土壤長期處于超負(fù)荷利用狀態(tài)。作物每年從土壤中帶走的大最養(yǎng)分得不到有效的補充，造成土壤養(yǎng)分平衡失調(diào)，理化性狀惡化，土壤肥力減退，抗御自然災(zāi)害能力差。（4）土壤使用功能轉(zhuǎn)移隨著城市化進(jìn)程的加快，有相當(dāng)數(shù)量的耕地轉(zhuǎn)為他用，使部分土地發(fā)生永久性退化。（5）工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土壤的污染為追求高產(chǎn)，通過多施加化肥等來維系農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大量農(nóng)藥、化肥殘留在土壤中，造成土壤理化性質(zhì)變壞，影響農(nóng)作物正常生長。水土流失不但造成了東

23、北半干旱區(qū)黑土面積減少，黑土層變薄，而且使土壤理化性狀日趨惡化，土壤養(yǎng)分減少、肥力下降。由此可以看出，在東北半干旱地區(qū)一方面是干旱災(zāi)害，一方面又伴隨著水土流失和跑水跑肥現(xiàn)象。因此，對該區(qū)而言，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的最大問題就是抗旱和防治水土流失，抗旱必須先治坡，治坡必須先保土。第二節(jié)、東北半干旱區(qū)坡耕地的水土資源（一）東北半干旱區(qū)坡耕地水資源及坡耕地的發(fā)展方向1.東北半干旱區(qū)坡耕地水資源的特點（1）降水有限，水資源數(shù)量少，作物水分虧缺量較大東北半干旱偏旱區(qū)多年平均降水量在250350mm之間，80%保證率的年降水量僅為200250mm。地上和地下水資源貧乏，耕地和草地每年每畝平均僅有水資源10m3上下

24、，僅為全國畝均的0.6%,作物平均虧缺水分100130mm。半干旱區(qū)多年平均降水量350450mm,80%保證率的年降水量為250400mm。地上和地下水資源分布極不均勻，少的每年每畝平均僅33.2m3，僅占全國畝均的1.9%,多的每年每畝平均也不過139.2m3,僅為全國畝均的7.9%。作物平均虧缺多的達(dá)60mm，在較好的情況下可以略盈20mm，但極不穩(wěn)定。半濕潤偏旱區(qū)多年平均降水量在450600mm之間，80%保證率的年降水量在400500mm。（2）降水季節(jié)分配不均，春旱十分突出，降水年變率、季節(jié)變率大，導(dǎo)致旱災(zāi)頻繁降水變率是指某年或某一季節(jié)的實際降水量與多年同期平均降水量的差（一般稱為

25、降水距平）占多年同期平均降水量的百分比，降水年變率和季節(jié)變率大是我國東北半干旱區(qū)降水的又一明顯特點，由于降水年變率和季節(jié)變率大，發(fā)生干旱的頻率也必然較大。東北半干旱區(qū)全年降水量約有5570%落在夏季6月8月或夏季至初秋7月9月三個月內(nèi)，而冬季至春季6個月的降水量多僅占1220%左右。春播時土壤含水量大多偏低，必須從上年起就及時采取蓄保水分的措施，春旱秋抗，趁墑播種，保墑不好的需增墑播種，這也是我國旱農(nóng)生產(chǎn)中最突出、最普遍的問題。（3）降水集中季節(jié)常有強度大的暴雨，招致坡地嚴(yán)重水土流失，有時并引起嚴(yán)重洪澇災(zāi)害東北半干旱地區(qū)的暴雨大部分集中于68月，尤其是歷時短強度大的暴雨出現(xiàn)的機會多，不但會引起

26、嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，還會導(dǎo)致坡耕地大量的水土流失。據(jù)統(tǒng)計，東北地區(qū)水土流失面積43.5X104km2，占全區(qū)總土地面積的35.15%。本區(qū)內(nèi)濕潤和半濕潤地區(qū)，水力侵蝕分布比較普遍，水蝕面積占總流失的64.7%，輕微度水土流失面積占73%。（4）冬春多大風(fēng)，蒸發(fā)量大而地面空氣相對濕度低，土壤保墑困難我國東北地區(qū)冬春季節(jié)，因受蒙古高壓控制，盛行干燥寒冷的西北風(fēng)，春季大風(fēng)日數(shù)也較多。在半干旱偏旱和半干旱區(qū)，年內(nèi)大風(fēng)日數(shù)可在1020天之間，風(fēng)蝕嚴(yán)重，近些年伴隨大風(fēng)常有沙暴發(fā)生。在干燥大風(fēng)影響下，土壤蒸發(fā)強烈，致使這些地區(qū)4月份地面空氣相對濕度偏低，隨之土壤水分大量散失。在東北半干旱地區(qū)，必須采取保墑措施才能

27、保證播種出苗的最低水分，即使在半濕潤偏旱區(qū)，如不慎重采取保墑措施，春季土壤水分也常常難以保證全苗。（5）地形地貌復(fù)雜，常常有水難用東北半干旱區(qū)是以丘陵坡耕地為主，山地、丘陵、高原、盆地、灘地、平原縱橫交錯，許多地區(qū)地下水埋藏較深，打深井提用較困難。由于水資源利用難度較大，必須盡可能充分利用天然降水，發(fā)揮土層深厚的優(yōu)勢，建立“土壤水庫”，并大力搞好水土保持，改善旱農(nóng)耕作栽培技術(shù)，提高水分利用效率。2.東北半干旱區(qū)坡耕地的發(fā)展方向?qū)τ谒Y源比較豐富而且容易開采的地區(qū)發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)為最好，而對于水資源比較匱乏并且開發(fā)利用比較困難的地區(qū)來說，只能走抗旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的道路。由此可見，對于東北半干旱坡耕地地區(qū)來

28、說走高投入的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)是行不通的，必須走旱作農(nóng)業(yè)與節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合的道路。（二）東北半干旱區(qū)坡耕地水土流失危害及防治除了干旱之外，限制東北半干旱區(qū)坡耕地農(nóng)業(yè)發(fā)展的另一個問題就是水土流失，尤其是黑土的流失和退化，研究如何有效防治東北半干旱區(qū)的水土流失，對于指導(dǎo)該區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。東北半干旱區(qū)坡耕地水土流失的危害（1）喪失了寶貴的土地資源目前，東北黑土平均每年流失厚度為0.7cm1cm，而形成1cm厚的黑土大約需要300年400年時間。黑土層已由開墾初的80cm100cm下降到20cm30cm，黑土流失后是不可再生的。降低了土地生產(chǎn)力在東北半干旱地區(qū)，表層土壤流失后，剩下的主要是白漿

29、土等理化性狀差的土質(zhì)，土地會發(fā)生板結(jié)，土壤肥力下降，大大降低土壤原有的生產(chǎn)力。減少耕地、毀壞家園據(jù)不完全統(tǒng)計，東北黑土區(qū)因嚴(yán)重的水土流失產(chǎn)生的大型侵蝕溝達(dá)25多萬條，僅黑龍江省的大型蝕溝就達(dá)十四萬四千多條。多年來吞噬農(nóng)田144萬畝。吉林省榆樹市劉家鄉(xiāng)合心村，由于侵蝕溝的不斷發(fā)展，使村屯幾度搬遷。流失的泥沙淤積河道、水庫，影響防洪安全松花江哈爾濱3400m河段淤積，沙灘的高度比五十年代提高了4m。大橋原有8孔通航，現(xiàn)在只剩2孔；松花江航程由1500km縮到580km；遼河干流巨流河至六間房河段，平均每年淤高約10cm，已成為“懸河”。東北半干旱區(qū)坡耕地水土流失的防治在東北半干旱區(qū)水土流失綜合治理

30、的措施布局上，應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，全面規(guī)劃，綜合治理；因地制宜，加強管理，注重效益”的水保方針。實施以小流域為單元的山、水、田、林、路綜合治理開發(fā)，針對不同的土壤侵蝕類型、地形地貌類型及水土流失特點，因地制宜地配置各項治理措施，同時要做到工程措施、林草措施、耕作措施有機結(jié)合，更好的發(fā)揮各項治理措施的作用。目前，坡耕地水土保持的措施很多，如水平梯田、等高耕作、壟作、壟向區(qū)田、帶狀耕作和免耕等。這些保持水土措施的原則是使坡地不坡，盡量降低坡度，甚至成為平地；或是土地呈有坡度，但減少雨水從上坡向下坡的匯集。這些保土耕作措施各有其運用條件和適用范圍，其中壟向區(qū)田技術(shù)保水、保肥、簡便易施和適用地域廣的特點

31、正在被人們所關(guān)注和重視。壟向區(qū)田技術(shù)操作簡單，在坡耕地農(nóng)田實施投資小，實施當(dāng)年見成效。在東北半干旱區(qū)坡耕地以及全國坡耕地治理中必將發(fā)揮重要作用。第三節(jié)、東北半干旱區(qū)坡耕地的發(fā)展?jié)摿|北地區(qū)現(xiàn)有耕地面積21.4X104km2,坡耕地在耕地面積中約占40%；東北黑土區(qū)坡耕地面積為1.92億畝，占耕地總面積的占60%。目前，我國東北半干旱地區(qū)的糧田降水生產(chǎn)潛力開發(fā)程度大多在2040%左右，存在著巨大的農(nóng)業(yè)增產(chǎn)潛力。據(jù)統(tǒng)計，1990年北方旱農(nóng)區(qū)的主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量同1978年相比，糧食總產(chǎn)由7.28X107t增加到2.15X108t,增長了194.75%；棉花總產(chǎn)從4.89X105t上升到2.91X106

32、t，增長了4.94倍；其他經(jīng)濟作物,如水果、麻類、煙草等都是成幾倍或十幾倍的增長。由此可見,發(fā)展我國東北半干旱地區(qū)的旱地農(nóng)業(yè)具有良好的前景，它對于加速改變這一地區(qū)的農(nóng)業(yè)面貌，同時發(fā)展多種經(jīng)營和開發(fā)這一地區(qū)的豐富能源有著重大的戰(zhàn)略意義。目前，本區(qū)農(nóng)業(yè)以種植業(yè)為主，牧業(yè)和林業(yè)為輔，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營較為粗放，土地沙化、土壤肥力退化現(xiàn)象較為嚴(yán)重，干旱、低溫、霜凍、風(fēng)沙災(zāi)害較多，廣種薄收，產(chǎn)量較低而不穩(wěn)。本區(qū)目前存在的問題與今后農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點在于合理利用和保護水土資源。發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)，加強旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)與節(jié)水技術(shù)的研究和推廣，抓好綜合治理，改善生態(tài)環(huán)境，農(nóng)林牧綜合發(fā)展，促進(jìn)旱地農(nóng)業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效

33、農(nóng)業(yè)方向發(fā)展，這是振興東北半干旱區(qū)農(nóng)業(yè)和實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。本區(qū)將來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向應(yīng)以旱作農(nóng)業(yè)與節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)相結(jié)合并同步進(jìn)行為主。在農(nóng)業(yè)區(qū)要處理好旱作農(nóng)業(yè)和灌溉農(nóng)業(yè)的關(guān)系，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，水旱兼顧，提高抗災(zāi)能力，提高生產(chǎn)效益；同時又要加強旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，提高自然降雨的利用率和生產(chǎn)效率，實現(xiàn)旱作農(nóng)業(yè)與節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在農(nóng)牧區(qū)不宜農(nóng)耕地的，應(yīng)還草還牧，或者將耕作制度調(diào)整為糧草輪作，逐步提高載畜量，建立畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地。大力種草造林，擴大植被以保護土壤，涵養(yǎng)水源，日益減少水土流失?？傊e極調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，合理利用并發(fā)揮自然資源優(yōu)勢，提高特產(chǎn)資源的品質(zhì)，建立自給性農(nóng)業(yè)，商品

34、性畜牧業(yè)，保護性林業(yè)，促進(jìn)農(nóng)林牧業(yè)的綜合發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)及經(jīng)濟系統(tǒng)的良性循環(huán)。第三章坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的選取,集成與可行性分析第一節(jié)、節(jié)水農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)（一）節(jié)水農(nóng)業(yè)節(jié)水農(nóng)業(yè)是提高用水有效性的農(nóng)業(yè)，是水、土、作物資源綜合開發(fā)利用的系統(tǒng)工程。節(jié)水農(nóng)業(yè)適宜于在所有從事農(nóng)業(yè)的地區(qū)推行，但主要是指在半干旱和半濕潤地區(qū)充分利用自然降水的基礎(chǔ)上高效利用灌溉水的農(nóng)業(yè)。節(jié)水農(nóng)業(yè)要解決的中心問題及其衡量標(biāo)準(zhǔn)是如何提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水的利用率和生產(chǎn)率以及作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。節(jié)水農(nóng)業(yè)主要包括節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)、有限灌溉農(nóng)業(yè)和旱作農(nóng)業(yè)。節(jié)水農(nóng)業(yè)的各種類型劃分并沒有很嚴(yán)格的界限，因此，有的學(xué)者又把節(jié)水農(nóng)業(yè)簡化地

35、分為節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)和旱作農(nóng)業(yè)。節(jié)水農(nóng)業(yè)的目標(biāo)為：在節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)中如何做到節(jié)約大量灌溉水的同時實現(xiàn)作物高產(chǎn)，在旱作農(nóng)業(yè)中，力求增加少量的補充供水以達(dá)到顯著的增產(chǎn)。（二）節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)是綜合生產(chǎn)系統(tǒng)，從不同的角度可對其有不同的分類方法。根據(jù)上述節(jié)水農(nóng)業(yè)的分類，大體可概括為以下兩個方面。節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)技術(shù)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)一般是指為節(jié)約和合理開發(fā)利用水資源，利用工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)和管理技術(shù)盡量減少灌溉水輸送過程中的水分滲漏和蒸發(fā)，同時不斷改進(jìn)灌溉技術(shù)、優(yōu)化灌溉制度、減少灌溉定額，以盡量滿足作物各生育階段對水分的需求，達(dá)到提高農(nóng)業(yè)用水效益的目的，實現(xiàn)高產(chǎn)的一種灌溉農(nóng)業(yè)類型。節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的工程技術(shù)主要應(yīng)

36、用于水資源比較豐富的地區(qū)，是節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的主要組成部分，包括噴灌、微灌、低壓管道輸水、渠道防滲、地面及地下灌溉新技術(shù)等。旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)傳統(tǒng)和現(xiàn)代的旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)可以歸納為三個方面，即：改善土壤水分狀況的土壤蓄水保墑技術(shù)、改善土壤養(yǎng)分狀況的培肥地力技術(shù)及與抗旱相配套的農(nóng)藝措施等。（1）土壤蓄水保墑技術(shù)種苗增墑技術(shù)，包括坐水播種技術(shù)和苗期補水技術(shù)等；耕作技術(shù)，包括深耕翻、深松、少耕、免耕和帶狀耕作、溝壟種植等；農(nóng)田建設(shè)，包括修筑壟作區(qū)田和壟向區(qū)田，坡改梯田及修建梯田等；保墑技術(shù)，包括覆蓋、耙耱、中耕等；化學(xué)調(diào)控技術(shù)，包括使用保水劑和抗蒸騰劑等。（2）培肥土壤地力技術(shù)主要包括生物養(yǎng)地技術(shù)、合理施肥技

37、術(shù)等。（3）農(nóng)藝設(shè)施技術(shù)主要是指選擇抗旱、抗逆高產(chǎn)作物品種、進(jìn)行合理輪作及種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等。第二節(jié)、建立節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成模式的意義和應(yīng)注意的問題（一）建立節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成模式的意義目前，我國許多單項農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了比較成熟的推廣應(yīng)用階段，取得了良好的效果。今后，一方面要繼續(xù)加強對單項農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用；另一方面，要更多地重視單項農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的組裝和優(yōu)化配套。將這些單項農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)因地制宜地集成組裝配套，形成節(jié)水農(nóng)業(yè)體系集成配套模式，將更大程度地發(fā)揮各項技術(shù)的綜合性、先進(jìn)性、系統(tǒng)性、互補性，其節(jié)水增產(chǎn)、改善生態(tài)環(huán)境的效益將更為顯著。各時、各地的自然環(huán)境條件、社會經(jīng)濟狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特

38、點與各種農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)類型之間存在著優(yōu)化集成的內(nèi)涵，建立節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成模式能夠因地制宜地發(fā)揮各項技術(shù)節(jié)水增產(chǎn)、改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)勢，達(dá)到重點效益突出、綜合效益最佳。建立節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系集成模式能更有效地解決我國農(nóng)業(yè)水資源供需的矛盾，能更有效地發(fā)揮各時、各地和各種農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的節(jié)水增產(chǎn)潛力。（二）建立節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成模式需要注意的問題節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成模式是因地制宜選用單項節(jié)水技術(shù)有效集成組裝配套而成的，組裝配套以后應(yīng)是一個多項技術(shù)有機組合的、具有一定結(jié)構(gòu)和功能的完整系統(tǒng)。不同模式的結(jié)構(gòu)和功能的重點與特點不同，但在節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成模式建立所需要注意的問題方面，一般都可從所建模式的持續(xù)性、適應(yīng)性、科學(xué)

39、性、整體性、系統(tǒng)性、效益性和可操作性等方面的要求考慮，總體應(yīng)遵循“立足當(dāng)前，著眼未來，實事求是，有所作為”的原則。第三節(jié)、東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的選取與集成的可行性分析（一）東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的選取綜上所述，針對東北半干旱區(qū)坡耕地地區(qū)的自然環(huán)境條件、社會經(jīng)濟狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點和科技水平等，從節(jié)水、增產(chǎn)、增效、提高水分生產(chǎn)率、改善生態(tài)環(huán)境的要求出發(fā)，選取坐水播種、苗期補水和壟向區(qū)田三種切實可行的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)，并對其進(jìn)行集成。通過三項技術(shù)有機結(jié)合，建立適合于東北半干旱區(qū)抗旱灌該區(qū)坡耕地節(jié)水抗旱技術(shù)集成模式。坐水播種技術(shù)坐水播種是一種點澆播種措施，也是我國一種古老的局部灌溉方法，

40、具體操作時將一定量的水注入局部土壤中，以滿足種子發(fā)芽和保苗需水最低限度。東北半干旱區(qū)水資源短缺，春季播種時常常干旱，田間土壤干燥，播后出苗率低。根據(jù)東北松嫩平原一帶的氣候特點，只要能保證出苗所需的水分，在一般年份降雨情況下，就可以滿足旱作物生長發(fā)育對水分的需要。不僅如此，在南方一些雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的地方，也可以采用這種方法。這種把播種、灌水結(jié)合起來的播種抗旱方法，可以及時播種，不誤農(nóng)時，用水量很少，擴大了雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的范圍。比較早期的坐水方法主要為人工作業(yè)，20世紀(jì)90年代末以來，利用機械進(jìn)行開溝、補水、播種、施肥、覆土、培土等多道工序，可以一次完成。選取坐水播種技術(shù)主要是用來解決東北半干旱區(qū)的春季抗旱播

41、種問題。該單項技術(shù)的研究及應(yīng)用情況詳見第三章。苗期補灌技術(shù)灌溉是解決作物水分虧缺的有效辦法。目前，國外先進(jìn)國家采用噴灌、微灌、滴灌、滲灌等灌溉技術(shù)，滿足作物全生育期的生長發(fā)育需求，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，取得了相當(dāng)大的增產(chǎn)效益。但在半干旱地區(qū)，水資源有限，對作物的補灌只能是一種有限灌溉。苗期補灌技術(shù)也是一種旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施，它通過中耕時的田間補水來滿足大田作物的苗期需水要求，能起到很好的抗旱保苗作用。近年來，國內(nèi)部分農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制了行走式節(jié)水灌溉機具進(jìn)行作物苗期補水，取得了一定的經(jīng)濟效益和灌溉效果。如：黑龍江省春旱嚴(yán)重，根據(jù)實際情況，在該省中西部干旱地區(qū)主要采用補水灌溉。根據(jù)該區(qū)降雨分布情

42、況，如果在苗期進(jìn)行補灌，大多數(shù)年份可以接上雨季，獲得豐收。選取苗期補水技術(shù)主要是用來解決東北半干旱區(qū)的春旱、夏旱和春夏連旱的抗旱保苗問題。該單項技術(shù)的研究及應(yīng)用情況詳見第三章。壟向區(qū)田技術(shù)壟向區(qū)田是一項旱田壟作坡耕地的水土保持耕作措施，它是在壟溝內(nèi)每隔一定的距離修筑一個略低于壟臺的橫土垱，將壟溝分割形成一節(jié)節(jié)的淺穴，以壟臺和土垱就地攔蓄自然降雨，雨水在淺穴內(nèi)暫時貯存，延長降雨入滲時間，解決大降雨和弱滲入的矛盾，因而保持水土。由于它能就地攔蓄降雨，提高土壤的含水量，改善土壤水分環(huán)境和作物的生長環(huán)境，減少土壤養(yǎng)分流失，從而促進(jìn)作物生長和促使作物增產(chǎn)。壟向區(qū)田的主要技術(shù)是修筑土垱的時期，土垱間的距離

43、，土垱的高度和寬度，筑土垱的取土方法和使用工具。近年來，壟向區(qū)田的運用由原來的干旱、半干旱地區(qū)坡耕地地區(qū)擴大到雨量分布不均的濕潤地區(qū)、旱季分明的地區(qū)和大面積土地平整而微地形復(fù)雜的地區(qū)以及熱帶草原等，由中耕作物地擴大到麥類作物和由旱地農(nóng)業(yè)擴展到灌溉坡耕地。壟向區(qū)田具有明顯的保水、保土和保肥的作用，從而使作物的產(chǎn)量和凈產(chǎn)值得到明顯的提高，目前已經(jīng)開發(fā)出了相應(yīng)的機具，為壟向區(qū)田技術(shù)的推廣創(chuàng)造了條件。選取壟向區(qū)田技術(shù)主要是用來解決東北半干旱區(qū)坡地的水土流失問題。詳見本章第四節(jié)。（二）東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的可行性分析東北半干旱區(qū)的干旱特點是促使該地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的先決條件由于東北半干旱

44、區(qū)地形地貌、土壤類型及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣，以及降水的時空分布不均，再加上人類的長期干預(yù)造成了各地差異懸殊的土壤水分狀況。該地區(qū)春風(fēng)大，農(nóng)田蒸散劇烈，表層土壤蓄水能力較差，土壤蓄水較少。根據(jù)資料初步統(tǒng)計，建國以來，黑龍江省西部發(fā)生旱災(zāi)的頻次為35/42，45月的春旱普遍存在，有“10年9春旱”之說，不僅如此，6月的“卡脖旱”，7、8月份出現(xiàn)的“伏旱”或夏旱以及9月份出現(xiàn)的“秋旱”在東北半干旱區(qū)時有發(fā)生，嚴(yán)重時出現(xiàn)的春夏連旱對農(nóng)業(yè)的影響最大，因此，干旱是影響東北半干旱區(qū)糧食產(chǎn)量的主要氣象災(zāi)害之一。為了解決不同類型的旱情必須采取技術(shù)集成措施，靈活方便地減輕干旱威脅，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。半干旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)的

45、理論和實踐經(jīng)驗是東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的理論和實踐基礎(chǔ)截至2000年,全國共投資建設(shè)節(jié)水農(nóng)業(yè)示范基地近200個，建立國家科技攻關(guān)旱作農(nóng)業(yè)試驗區(qū)8個,節(jié)水灌溉試驗區(qū)10余個,完成了一批以坡改梯和生土熟化農(nóng)田工程、集雨節(jié)水補灌農(nóng)業(yè)、旱區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施、現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)與設(shè)備等為重點的高標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到了很大改善,基礎(chǔ)地力提高,蓄水保墑的能力增強,旱區(qū)降水利用效率、灌溉水的利用率和生產(chǎn)能力穩(wěn)步提高,每毫米降水的糧食產(chǎn)量由0.4kg提高到0.6kg以上,每立方米灌溉水的糧食產(chǎn)量提高到了0.83kg以上,灌溉水的利用率也提高到了50%左右。通過上述努力,

46、全國的節(jié)水示范建設(shè)取得了可喜成績,在抗旱減災(zāi),脫貧致富,保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境方面的發(fā)揮了重要作用。配套技術(shù)的方便性與適用性是東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的前提條件坐水播種采用黑龍江省水利科學(xué)研究院研制與開發(fā)的2BFS1型暗式坐水點播機，該機機具結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強，造價低廉，便于應(yīng)用推廣。并且該機能一機多用，可播種玉米、大豆、高粱、甜菜等作物，一次完成松土、灌水、開溝、點種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等七項作業(yè)，達(dá)到省工、省水、提高生產(chǎn)效率的目的，有利于抗旱和節(jié)約水資源。采用機械化暗式坐水播種技術(shù)，土壤墑情好，出苗率可達(dá)98%以上，較不進(jìn)行坐水種的出苗率高30%左右；抗旱能力強，蓄水保墑和引墑作用明顯，

47、從出苗時算起，抗旱天數(shù)可達(dá)3040天；增加積溫70100C，有利于抗御低溫早霜；提高肥效2030%；省時、省工，與人工坐水種相比，每畝可節(jié)省人工1.7個；作物產(chǎn)量可提高15%20%以上。苗期補灌采用黑龍江省水利科學(xué)研究院研制的中耕作物補水機，該機結(jié)構(gòu)簡單，使用便利，作業(yè)幅寬、高度可任意調(diào)節(jié)，與小四輪拖拉機配套同時完成兩壟或兩壟以上補水灌溉，可一次完成開溝、施肥、補水、覆土四項作業(yè)。采用暗式給水方式可以節(jié)水，還可將尿素等肥溶于水中直接施肥，施肥深度可達(dá)47cm，并且不和泥不板結(jié)，利于作物生長。作業(yè)效率高，日中耕補水面積約2430畝，為人工補水、施肥的612倍；增加抗旱天數(shù)不低于15天。壟向區(qū)田技

48、術(shù)工省效宏，而且當(dāng)年見效，技術(shù)措施投資少，技術(shù)簡單，群眾易于掌握。根據(jù)研究資料，采用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的1QD型壟向區(qū)田筑擋機，在中耕的同時筑埂形成壟向區(qū)田，可三條壟同時作業(yè)，工作效率高。壟向區(qū)田不僅保持了水土，也保護和發(fā)揮了投入的資金，由于截住了雨水，使每株作物能獲得較充分的同量水分，作物生長整齊，能使作物增產(chǎn)10%80%，甚至翻一番。該機型的研制成功，為壟向區(qū)田技術(shù)推廣創(chuàng)造了條件。東北半干旱區(qū)坡耕地當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀和社會經(jīng)濟狀況是發(fā)展和推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的根本保障目前，東北半干旱區(qū)的農(nóng)村機械化程度較高，三種集成的技術(shù)與農(nóng)村保有量大的小型輪式拖拉機相配套，保證了農(nóng)藝的先進(jìn)性和農(nóng)機的可實施性

49、；并且三種技術(shù)的機具滿足既能聯(lián)合作業(yè)，部件又可獨立作業(yè)，實現(xiàn)了一架多具、一機多用。隨著東北老工業(yè)基地建設(shè)的深入和國家對農(nóng)村減免農(nóng)業(yè)稅制度的推行，相對于原來的旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，深受干旱災(zāi)害的農(nóng)民認(rèn)識到了利用節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)帶來的增產(chǎn)、增收效益。農(nóng)村生產(chǎn)力水平的發(fā)展、農(nóng)民收入的增加和認(rèn)識水平的提高都有助于在東北半干旱地區(qū)推廣旱地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。以上三項技術(shù)的集成能有效地提高東北半干旱區(qū)坡耕地的蓄水抗旱能力，并且技術(shù)集成的田間作業(yè)簡便易行，不占耕地面積，工程量少、成本低，必將為東北半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。第四章壟向區(qū)田技術(shù)及其配套農(nóng)用機械第三節(jié)、東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的選取與集成的可行

50、性分析（一）東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的選取綜上所述，針對東北半干旱區(qū)坡耕地地區(qū)的自然環(huán)境條件、社會經(jīng)濟狀況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點和科技水平等，從節(jié)水、增產(chǎn)、增效、提高水分生產(chǎn)率、改善生態(tài)環(huán)境的要求出發(fā)，選取坐水播種、苗期補水和壟向區(qū)田三種切實可行的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)，并對其進(jìn)行集成。通過三項技術(shù)有機結(jié)合，建立適合于東北半干旱區(qū)抗旱灌該區(qū)坡耕地節(jié)水抗旱技術(shù)集成模式。坐水播種技術(shù)坐水播種是一種點澆播種措施，也是我國一種古老的局部灌溉方法，具體操作時將一定量的水注入局部土壤中，以滿足種子發(fā)芽和保苗需水最低限度。東北半干旱區(qū)水資源短缺，春季播種時常常干旱，田間土壤干燥，播后出苗率低。根據(jù)東北松嫩平原一帶的氣候

51、特點，只要能保證出苗所需的水分，在一般年份降雨情況下，就可以滿足旱作物生長發(fā)育對水分的需要。不僅如此，在南方一些雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的地方，也可以采用這種方法。這種把播種、灌水結(jié)合起來的播種抗旱方法，可以及時播種，不誤農(nóng)時，用水量很少，擴大了雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的范圍。比較早期的坐水方法主要為人工作業(yè)，20世紀(jì)90年代末以來，利用機械進(jìn)行開溝、補水、播種、施肥、覆土、培土等多道工序，可以一次完成。選取坐水播種技術(shù)主要是用來解決東北半干旱區(qū)的春季抗旱播種問題。該單項技術(shù)的研究及應(yīng)用情況詳見第三章。苗期補灌技術(shù)灌溉是解決作物水分虧缺的有效辦法。目前，國外先進(jìn)國家采用噴灌、微灌、滴灌、滲灌等灌溉技術(shù)，滿足作物全生育期的生長

52、發(fā)育需求，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，取得了相當(dāng)大的增產(chǎn)效益。但在半干旱地區(qū)，水資源有限，對作物的補灌只能是一種有限灌溉。苗期補灌技術(shù)也是一種旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施，它通過中耕時的田間補水來滿足大田作物的苗期需水要求，能起到很好的抗旱保苗作用。近年來，國內(nèi)部分農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合研制了行走式節(jié)水灌溉機具進(jìn)行作物苗期補水，取得了一定的經(jīng)濟效益和灌溉效果。如：黑龍江省春旱嚴(yán)重，根據(jù)實際情況，在該省中西部干旱地區(qū)主要采用補水灌溉。根據(jù)該區(qū)降雨分布情況，如果在苗期進(jìn)行補灌，大多數(shù)年份可以接上雨季，獲得豐收。選取苗期補水技術(shù)主要是用來解決東北半干旱區(qū)的春旱、夏旱和春夏連旱的抗旱保苗問題。該單項技術(shù)的研究及應(yīng)用情況詳見第

53、三章。壟向區(qū)田技術(shù)壟向區(qū)田是一項旱田壟作坡耕地的水土保持耕作措施，它是在壟溝內(nèi)每隔一定的距離修筑一個略低于壟臺的橫土垱，將壟溝分割形成一節(jié)節(jié)的淺穴，以壟臺和土垱就地攔蓄自然降雨，雨水在淺穴內(nèi)暫時貯存，延長降雨入滲時間，解決大降雨和弱滲入的矛盾，因而保持水土。由于它能就地攔蓄降雨，提高土壤的含水量，改善土壤水分環(huán)境和作物的生長環(huán)境，減少土壤養(yǎng)分流失，從而促進(jìn)作物生長和促使作物增產(chǎn)。壟向區(qū)田的主要技術(shù)是修筑土垱的時期，土垱間的距離，土垱的高度和寬度，筑土垱的取土方法和使用工具。近年來，壟向區(qū)田的運用由原來的干旱、半干旱地區(qū)坡耕地地區(qū)擴大到雨量分布不均的濕潤地區(qū)、旱季分明的地區(qū)和大面積土地平整而微地

54、形復(fù)雜的地區(qū)以及熱帶草原等，由中耕作物地擴大到麥類作物和由旱地農(nóng)業(yè)擴展到灌溉坡耕地。壟向區(qū)田具有明顯的保水、保土和保肥的作用，從而使作物的產(chǎn)量和凈產(chǎn)值得到明顯的提高，目前已經(jīng)開發(fā)出了相應(yīng)的機具，為壟向區(qū)田技術(shù)的推廣創(chuàng)造了條件。選取壟向區(qū)田技術(shù)主要是用來解決東北半干旱區(qū)坡地的水土流失問題。詳見本章第四節(jié)。（二）東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的可行性分析東北半干旱區(qū)的干旱特點是促使該地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的先決條件由于東北半干旱區(qū)地形地貌、土壤類型及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣，以及降水的時空分布不均，再加上人類的長期干預(yù)造成了各地差異懸殊的土壤水分狀況。該地區(qū)春風(fēng)大，農(nóng)田蒸散劇烈，表層土壤蓄水能力較差，土壤

55、蓄水較少。根據(jù)資料初步統(tǒng)計，建國以來，黑龍江省西部發(fā)生旱災(zāi)的頻次為35/42，45月的春旱普遍存在，有“10年9春旱”之說，不僅如此，6月的“卡脖旱”，7、8月份出現(xiàn)的“伏旱”或夏旱以及9月份出現(xiàn)的“秋旱”在東北半干旱區(qū)時有發(fā)生，嚴(yán)重時出現(xiàn)的春夏連旱對農(nóng)業(yè)的影響最大，因此，干旱是影響東北半干旱區(qū)糧食產(chǎn)量的主要氣象災(zāi)害之一。為了解決不同類型的旱情必須采取技術(shù)集成措施，靈活方便地減輕干旱威脅，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。半干旱區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)的理論和實踐經(jīng)驗是東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的理論和實踐基礎(chǔ)截至2000年,全國共投資建設(shè)節(jié)水農(nóng)業(yè)示范基地近200個，建立國家科技攻關(guān)旱作農(nóng)業(yè)試驗區(qū)8個,節(jié)水灌溉試

56、驗區(qū)10余個,完成了一批以坡改梯和生土熟化農(nóng)田工程、集雨節(jié)水補灌農(nóng)業(yè)、旱區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施、現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)與設(shè)備等為重點的高標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得到了很大改善,基礎(chǔ)地力提高,蓄水保墑的能力增強,旱區(qū)降水利用效率、灌溉水的利用率和生產(chǎn)能力穩(wěn)步提高,每毫米降水的糧食產(chǎn)量由0.4kg提高到0.6kg以上,每立方米灌溉水的糧食產(chǎn)量提高到了0.83kg以上,灌溉水的利用率也提高到了50%左右。通過上述努力,全國的節(jié)水示范建設(shè)取得了可喜成績,在抗旱減災(zāi),脫貧致富,保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境方面的發(fā)揮了重要作用。配套技術(shù)的方便性與適用性是東北半干旱區(qū)坡耕地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的前提條件坐水播

57、種采用黑龍江省水利科學(xué)研究院研制與開發(fā)的2BFS1型暗式坐水點播機，該機機具結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強，造價低廉，便于應(yīng)用推廣。并且該機能一機多用，可播種玉米、大豆、高粱、甜菜等作物，一次完成松土、灌水、開溝、點種、施肥、覆土、鎮(zhèn)壓等七項作業(yè)，達(dá)到省工、省水、提高生產(chǎn)效率的目的，有利于抗旱和節(jié)約水資源。采用機械化暗式坐水播種技術(shù)，土壤墑情好，出苗率可達(dá)98%以上，較不進(jìn)行坐水種的出苗率高30%左右；抗旱能力強，蓄水保墑和引墑作用明顯，從出苗時算起，抗旱天數(shù)可達(dá)3040天；增加積溫70100C，有利于抗御低溫早霜；提高肥效2030%；省時、省工，與人工坐水種相比，每畝可節(jié)省人工1.7個；作物產(chǎn)量可提高1

58、5%20%以上。苗期補灌采用黑龍江省水利科學(xué)研究院研制的中耕作物補水機，該機結(jié)構(gòu)簡單，使用便利，作業(yè)幅寬、高度可任意調(diào)節(jié)，與小四輪拖拉機配套同時完成兩壟或兩壟以上補水灌溉，可一次完成開溝、施肥、補水、覆土四項作業(yè)。采用暗式給水方式可以節(jié)水，還可將尿素等肥溶于水中直接施肥，施肥深度可達(dá)47cm，并且不和泥不板結(jié)，利于作物生長。作業(yè)效率高，日中耕補水面積約2430畝，為人工補水、施肥的612倍；增加抗旱天數(shù)不低于15天。壟向區(qū)田技術(shù)工省效宏，而且當(dāng)年見效，技術(shù)措施投資少，技術(shù)簡單，群眾易于掌握。根據(jù)研究資料，采用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制的1QD型壟向區(qū)田筑擋機，在中耕的同時筑埂形成壟向區(qū)田，可三條壟同時作

59、業(yè)，工作效率高。壟向區(qū)田不僅保持了水土，也保護和發(fā)揮了投入的資金，由于截住了雨水，使每株作物能獲得較充分的同量水分，作物生長整齊，能使作物增產(chǎn)10%80%，甚至翻一番。該機型的研制成功，為壟向區(qū)田技術(shù)推廣創(chuàng)造了條件。東北半干旱區(qū)坡耕地當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀和社會經(jīng)濟狀況是發(fā)展和推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)集成的根本保障目前，東北半干旱區(qū)的農(nóng)村機械化程度較高，三種集成的技術(shù)與農(nóng)村保有量大的小型輪式拖拉機相配套，保證了農(nóng)藝的先進(jìn)性和農(nóng)機的可實施性；并且三種技術(shù)的機具滿足既能聯(lián)合作業(yè)，部件又可獨立作業(yè)，實現(xiàn)了一架多具、一機多用。隨著東北老工業(yè)基地建設(shè)的深入和國家對農(nóng)村減免農(nóng)業(yè)稅制度的推行，相對于原來的旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，

60、深受干旱災(zāi)害的農(nóng)民認(rèn)識到了利用節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)帶來的增產(chǎn)、增收效益。農(nóng)村生產(chǎn)力水平的發(fā)展、農(nóng)民收入的增加和認(rèn)識水平的提高都有助于在東北半干旱地區(qū)推廣旱地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)。以上三項技術(shù)的集成能有效地提高東北半干旱區(qū)坡耕地的蓄水抗旱能力，并且技術(shù)集成的田間作業(yè)簡便易行，不占耕地面積，工程量少、成本低，必將為東北半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。第二節(jié)、壟向區(qū)田的水土保持原理如果坡耕地上不產(chǎn)生徑流，就不會產(chǎn)生水土流失。壟向區(qū)田技術(shù)就可以將降雨攔蓄在田間而不產(chǎn)生徑流，它是在壟溝中筑小土擋，將長長的壟溝截成許多小區(qū)段（形成許多淺穴）。以土擋攔截落入淺穴中的降雨，以土擋間形成的小淺穴存蓄雨水，直到淺穴中的雨