综合治理是山西省旱区农业应对干旱的持久战略

武建凯，赵铭森，王小强，武晔晓

（山西省农业科学院经济作物研究所，山西汾阳032200）

干旱是当前农业生产的主要灾害之一[1，2]，近年来，旱情、旱灾对农业生产的影响尤为严峻。据报道，2009年我国农业受旱面积最大时达到0.2亿多hm2，涉及15个省（市）。受旱面积大，程度重，持续时间长，范围广是2009年旱灾的主要特征，即使在多雨的8月，全国农作物受旱面积也达970万～1 120万hm2，超过多年平均值20多万hm2。旱灾造成农作物受损，人畜饮水困难，抗旱水源严重不足，抗旱难度加大，旱灾形势十分严峻。

山西地处华北生态环境脆弱地带，属干旱、半干旱气候，受水文气象条件的制约，年降水量从北向南为350～700 mm，且分布不均匀，多集中于7—9月份[2]，因此十年九春旱是山西农业生产所面对的主要困难，干旱是山西农业生产可持续发展的主要障碍。山西地貌70%为黄土高原丘陵山地，森林覆盖面积小，土壤立地条件差，水土流失严重，农业生产均以旱作为主。近年来，由于全球气候变暖，山西西北地区气候暖干化等自然因素使地表径流量有不同程度的减少，地下水资源日趋贫乏，加上年久的水利工程退化、河流严重污染、环境恶变及综合抗旱措施应用不力等人为因素的影响，使当前农业旱灾不断加剧[1]。据报道，2009年山西省旱情、旱灾持续发展，农作物受旱面积最大时达146.7多万hm2，占全省农作物耕地面积的40%。气象资料显示，2009年前7个月全省平均降水量为271 mm。北方多雨季节的7月份，是正值农作物生长发育需水的高峰期，此期山西平均降水量仅为96 mm，比历年同期均值减少33 mm，其中吕梁地区降水量减少了65%，晋中市减少了50%，阳泉、临汾、太原、长治、忻州市减少了20%～40%，大同、运城市减少了10%～20%。旱情使水库蓄水量明显不足，山西省62座大中型水库蓄水量为4.5亿m3，比历年同期平均蓄水量减少4.85亿m3，农田灌溉面积明显受限。据山西60个土壤测墒站对全省各区10～60 cm土层土壤含水量测试，其中有7个站的土壤含水量在5%左右，属极重干旱；27个站的土壤含水量为5%～10%，属严重干旱；还有13个站属于中等干旱。目前，全省农业受旱面积仍达67万多hm2，严重受旱面积达20多万hm2，部分地区人畜饮水遇到困难。因此，充分调动可利用的积极因素，采取抗旱措施，对农业环境及农田设施条件进行综合治理改良，提高自然降水的有效利用率，是山西旱作农业可持续发展的重要举措和持久战略。

1 兴修水利，加强小流域治理，建设基本农田

“水利是农业的命脉”，这是党和国家多年来一直遵循的战略方针。建国以来，山西省在水利建设方面投入了巨大力量，作出了显著成绩。目前，全省拥有大中型水库62座，特别是引黄工程为山西省工农业生产的发展以及解决人畜用水困难起到了重要的作用。但是面对近几年日趋严重的旱情与旱灾，水库储水量不足往年的1/2，河流流量明显减少或断流，造成农业抗旱水源严重不足，农田灌溉面积受限，旱区农业生产面临着严峻的挑战。因此，旱农区还需加大投入，因地制宜增修水库，进一步改善水利设施与水源环境，增强人类抵抗旱情与旱灾的主动能力。

小流域治理是改善生态环境、建立区域性农村经济良性发展的战略举措，它涉及到水源利用、退耕还林、农田建设、农林牧副综合开发等各个方面，是由政府正确引导、科学考察规划、综合治理、全面发展的系统工程[2～4]。小流域治理是以充分储蓄、集约利用自然降水为前提，以改善农业生产环境条件为目的。首先要根据地理地貌，一切从实际实效出发，科学规划，兴修水库，固坝清淤，维修疏通，净化径流河道，并分段修筑截流蓄水和分级提水上山工程，增加可灌溉农田面积。同时，要因地制宜打坝淤地，修筑梯田，扩大平面农田面积，建设可机械化或半机械化作业和排灌较为方便的基本农田，为旱作农业综合利用开发提供基本保障。

2 退耕还林还草，改善生态环境，促进农业集约化综合发展

退耕还林还草是我国的一项基本国策，也是改善山西省生态环境、建设“绿色山西”的发展战略。1999—2008年10年间，山西省已累计实施退耕还林任务143.8万hm2，其中退耕地造林46.3万hm2，荒山荒地造林91.5万 hm2，封山育林6万hm2，使全省森林覆盖率达到14.12%，但仍低于全国水平。为了实现2010年森林覆盖率达到18%和2020年达到26%以上的规划目标，仍需加大力度、规划发展，完成省委、省政府提出的今后几年要积极建设四大林业体系的任务。其主要任务：一是晋西黄土丘陵区以治理水土流失为主的生态防护林体系；二是晋北黄土丘陵区以防沙治沙为主的生态防护林体系；三是东部土石山区以涵养水源为主的生态防护林体系；四是以保护农田提高粮食生产能力为主的六大盆地（大同、忻定、晋中、临汾、运城、上党）生态防护林体系。

退耕还林同时与还草相结合，将不便于耕种的丘陵黄土坡地，根据地形地貌，实行林草带种，促进当地畜牧养殖业的发展。在陡坡地可发展柠条、刺槐、沙棘、枸杞、红豆草、紫花苜蓿、沙打旺等灌木与牧草。在缓坡地可发展适应能力强、经济价值高的核桃、红枣、仁用杏、柿子等经济林。如汾州核桃，临县和柳林的红枣，交城的骏枣，晋南和孝义的柿子等，其品质优良，营养价值高，在国内外均有较好的销售市场。退耕还林还草，既可增加植被覆盖率，防风固沙，减少水土流失，改善环境，同时又是农林牧副综合发展的资源保障[3，4]，它有力地推动着农业的综合利用与良性发展，对建立区域化生态农业以及集约化旱作农业的发展起到了主导和调剂作用。

3 蓄水保墒、抗旱耕作、培肥地力、应用良种，提高农业综合抗旱能力

干旱有气候干旱与土壤干旱之分，气候干旱是目前人为难以掌握的自然因素，而土壤干旱具有可变性，在某种程度上，人类采取必要措施是可以改善的[5]。在这方面，劳动人民在长期的生产实践中总结出许多蓄水保墒、抗旱耕作的传统经验。我们应借鉴前人的传统经验并与现代的旱作农业蓄水保墒技术相结合，灵活应用，辅以培肥土壤、良种良法等综合抗旱技术措施，提高现代农业对自然旱灾的适应能力与抵抗力，减少损失，增加收入，促进山西省旱作农业生产的稳步发展。

3.1 蓄水保墒，抗旱耕作，提高土壤含水能力

3.1.1 蓄水工程技术 一是通过修筑蓄水池、水窖、旱井等工程设施，将集流面的雨水径流储蓄起来以备干旱时利用；二是采取修筑梯田、水平沟、鱼鳞坑等为主的雨水利用技术措施，改变原有的地形特征，使降雨就地集中拦蓄入渗，提高降水利用率[5]。

3.1.2 保墒耕作技术 （1）秋耕耙耱。即秋收后及时深耕，随耕随耙耱，以改善土壤深层结构，充分接纳秋冬降水，减少水分蒸发，利于第2年春天耕种。（2）顶凌耙耱（是早春采取的保墒措施）。即在早春夜冻日消时节进行耙耱，可破除土壤表层板结，形成地表保护层，切断地下水分蒸发，起到保墒作用。（3）套犁套耧保墒播种。就是先空犁空耧过1次，掀开表层干土，第2犁或套耧下种，使种子播在湿土层，深种浅埋，这是传统而有效的抗旱播种方法，目前可以机械化作业。（4）等高耕作。即在坡地上沿等高线方向耕种，使坡地形成许多等高犁沟，可有效拦蓄自然降水入渗。（5）蓄水聚肥耕作。即把阴土上埝，阳土回填，经水平深翻后，在沟内阳土层种植农作物，土垄上种植豆科绿肥，可有效地接纳雨水，并起到改土肥田之功效[5]。（6）粮草轮作。即在轮休地上种植豆科牧草，一方面覆盖休闲地，减少水土流失；另一方面可增加土壤有机质和氮素，培肥地力，待牧草生长周期结束后，改种粮食作物[5]。

3.1.3 覆盖保墒技术 其技术关键是通过在地表覆盖附加物，使土壤水分储蓄时间延长，以供当年或来年作物利用。据有关资料，塑膜覆盖可减少土壤蒸发30多mm，提高表土水分10～12 mm；作物残茬和秸秆覆盖，可减少土壤蒸发12～42 mm，使播前土壤水分增加27.5 mm。另外，绿色植被覆盖主要是针对坡地采取的技术措施，具有减少径流和抑制蒸发双重作用，减少径流的作用主要体现在截留降雨和增加入渗2个方面。人工草地可减少径流62%[5]。

3.1.4 节水灌溉技术 它是高效集约性灌溉方式在旱作农业上的应用[5，6]，在作物需水关键期和土壤水分严重缺乏期采用喷灌、滴灌、注灌、沟灌、渗灌等节水灌溉方式，这是利用有限水源对作物生长所需水分的有限补灌，效应非常显著。

总之，应因地因时制宜，科学合理采用各种形式的蓄水保墒、抗旱耕作技术措施，充分储蓄利用宝贵的自然水资源，从而提高土地的持续生产力。

3.2 增施肥料，以肥调水，改善土壤营养状况

山西省干旱与半干旱地区农业种植业的发展除受自然降水因素的制约之外，其肥源不足，农田肥料投入量少，土壤肥力低下，以及良种良法应用措施不力是影响旱区农作物产量不高、广种薄收的重要因素[7]。因此，发展旱区农业种植业，必须科学增肥，改善土壤养分状况，提高土壤蓄水与抗逆性能，种植适宜的农作物优良品种，并发挥配套技术的综合效应，努力提高旱作农业的产量与收入。

旱作区大部分农田土壤瘠薄，养分状况不良，是长期粗放管理、缺少投入、只种不养的结果。据对山西省临县旱田耕作层土壤养分的测定结果，有机质含量仅为0.473%，属全国六级最低水平；全氮含量0.033%，速效磷含量8.2 mg/kg，属全国第四级偏下水平；有效钾低于100 mg/kg，土壤表现严重缺肥，加之农田肥料投入量明显不足，相应土壤保水抗灾能力低下，农作物养料贫乏，产量不高，导致了土壤生产力的恶性循环[7]。特别是近几年来，农村人力资源长期外出务工，农业经营力度有所减弱，肥源开发及其农田投入量明显减少。因此，旱作区农业要发展，必须采取多种途径加大农田肥料的投入，做到用养结合，培肥土壤。（1）发展畜牧养殖业，开展积肥、沤肥，提倡秸秆还田，广积肥源，增加农田有机肥料的投入，提高土壤有机养分，改善土壤结构与蓄水性能。（2）推行测土配方施肥措施，根据土壤养分的测定结果，科学增施不同配比的N，P，K复合肥以及必需的微量元素，满足农作物生长所需[8]。（3）种植豆科作物或豆科牧草，实行粮豆、粮草轮作，如大豆、小豆、绿豆、红豆草、紫花苜蓿等均可与禾本科作物实行轮作制种植，做到以草养地，种养结合，改善土壤养分状况。此外，在施肥方式上，采用农肥与化肥科学配比，种前一次性深施，试验证明有明显的增产效果[7]；对于高秆稀植作物，可采取沟施或穴施集中施肥方法，提高肥料利用率。

农田肥料的投入需要一定的经济基础，在这方面可结合利用政府行为。政府对农业种植业的经济直补，是否可改变为农业肥料等生产资料的直接投入补给。这是一项旱作区农业培肥改土的行政措施。

3.3 种植耐旱优势作物，良种良法配套，发挥良种的增产潜力[7]

旱作农业在种植业的发展上，首先要从环境效益、产出效益和经济效益三方面综合分析考虑。环境效益就是作物品种对自然环境的适应性、利用性和保护性；产出效益就是投入与产出的比率；而经济效益就是净收益。因此，在种植业的发展上要因地制宜，根据当地自然生态特点和资源优势，选择耐旱且适应能力强、市场前景较好的农作物品种，并辅以相应配套的增产技术，以获得较理想的经济效益。如在传统的种植业中，生育期与自然降水同季的谷子、糜黍、荞麦、马铃薯等秋熟作物，以及具有较强抗旱性、耐瘠薄的豌豆、莜麦、胡麻、向日葵、蓖麻等，这些都是适宜旱区种植的优势作物。高粱、玉米等高产作物应在沟坝地以及水肥条件较好的地块种植发展。此外，黄土高原旱作区具有光照充足、昼夜温差大、环境污染少等优势，所产杂粮品质优良，市场前景好，利于规模化发展[9]。随着人们生活水平的提高、膳食结构的变化及市场需求的扩大，小杂粮市场前景可观。如岚县、岢岚、右玉、五寨等地的莜面、胡麻及其产品；临县、柳林的豆面、荞面及其深加工产品；汾阳、沁州和武乡的小米等，在国内享有较好的声誉和广阔的销售市场。

作物品种的改良与引进及相应增产技术的实施，是获取粮食增产增收的重要保障。首先应建立良种引进与改良机制，多点试验、示范相结合，积极推广优良新品种。如晋豆23号、晋豆25号、晋豆37号等大豆品种；晋谷21号、晋谷29号、晋谷34号等谷子品种；晋葵9号、晋葵10号等向日葵品种；津引薯8号、晋薯13号等马铃薯品种；霸莜1号、晋燕2号等莜麦品种；晋杂20号、晋杂22号等高粱品种；先玉335、大丰26、潞玉6号等玉米品种以及晋黍3号、雁黍8号、晋荞麦1号、晋荞麦2号、苦荞9909、晋绿豆1号、晋红小豆1号、晋红小豆2号、晋亚7号胡麻等其他小杂粮品种等等，均有推广应用价值。在常规作物上要做好提纯复壮、异地换种等工作，这对改良和保持作物品种的优异性有着明显的增产效果。良种加良法就是因地制宜，根据作物品种特性与栽培技术要求，采取适时播种、合理密植、科学管理等一系列保、促、增措施，发挥品种的最佳增产潜力。

干旱、半干旱地区旱作农业的研究是极其艰巨而持久的战略任务。社会的进步与发展对旱作农业不断提出更新更高的要求，因而我们必须借助科学技术的进步，给旱作农业不断地注入现代农业要素与技术措施。

目前，旱作农业研究的理论和技术正处于不断发展和进一步完善阶段，针对日趋严峻的农业旱灾，人类将不断努力，凭借人类的智慧和现代飞速发展的科学技术手段，在旱作农业领域的研究方面，将会有新的进展与突破。

［1］ 刘引鸽，李团胜，缪启龙.西北干旱灾害影响趋势分析[J].地理与地理信息科学，2004，2（4）：88-92.

［2］ 谢胜波，阎永康.山西水资源可持续利用分析[J].山西农业科学，2008，36（5）：3-6.

［3］ 秦慧娟，王曰鑫，王君.黄土高原生态自然修复的重建与研究[J].山西农业科学，2009，37（8）：29-34.

［4］ 郑必昭.山西省水土流失防治措施探析[J].山西农业科学，2007，35（2）：10-13.

［5］ 朱兴平，李永红.雨水利用的理论与实践 [J].水土保持通报，1997，17（4）：32-36.

［6］ 缪祥辉.旱地集水雨养农业技术及其进展 [J].青海农村科技，1997（2）：17-20.

［7］ 凌继宗，王振锐，武建凯.晋西黄土丘陵区旱作农业增产技术开发研究[J].干旱地区农业研究，1987（3）：11-18.

［8］ 侯瑞琴.平陆县测土配方施肥技术的现状与发展探讨[J].山西农业科学，2008，36（2）：52-53.

［9］ 李杰林，侯履谦，李有华.小杂粮是山西“两区”开发的优势产业[J].山西农业科学，2007，35（1）：3-7.