张罡武曦张亚楠
(1.山西农业大学宣传统战部,山西 太原 030031;2.山西农业大学果树研究所,山西 太原 030031)
从古至今,“靠天吃饭”一直是影响农民稳定生活的一个重要因素,干旱、冰雹、寒潮、冻害等灾害都从不同程度上制约着北方农业的发展。干旱作为当前影响我国农业生产最严重的灾害,对农业的可持续发展、粮食安全和社会稳定构成了潜在威胁。山西作为干旱发生率较高的地区之一,近年来相继发生冬春旱、夏秋冬旱阶段性和区域性干旱过程,干旱灾害屡见不鲜。自从有机旱作农业被重新提出后,干旱问题不再是农业发展的绊脚石,发展有机旱作农业不仅成为山西农业的一大传统技术特色,还被列为实施乡村振兴若干政策措施之一。
太谷区属于晋中盆地,位于山西省中部,拥有28866.67hm2耕地。其地域优势突出,具有良好的生态环境,农业科技资源丰富、产业基础条件好,不仅是山西省的商品粮基地县,而且承担着山西农谷和省级经济技术开发区2大省级战略,连续多年获“山西省县域经济发展先进县”的称号,率先在山西省进入基本实现农业现代化阶段。
1.1.1 自然条件
太谷区属温带大陆性季风干旱、半干旱气侯区,春温高于秋温,夏季暖热多雨,冬季长而偏冷。平均年气温10.4℃,年极端最高气温40.5℃,年极端最低气温-22.7℃。年平均降水量397.1mm,低于400mm(湿润区与干旱区的分界线降水量),降水量年内分布不均,主要集中在7—9月,占全年降水量的60%以上。年均日照数2527.5h。年平均无霜期日数179d,终霜冻一般出现在3—4月,初霜冻一般出现在10月。主要气象灾害有暴雨(雪)、高温、干旱、冰雹、寒潮、低温、冻害等。
1.1.2 太谷区农业产业分析
太谷是山西省著名的农业大县,拥有设施蔬菜、苗木花卉、干鲜果、规模养殖4大主导产业,在发展有机旱作农业方面有较大优势。其种植业以粮食为主,2019年粮食种植面积为22311.3hm2,比上年减少了1095.2hm2;粮食产量为165355t,比上年减少了7.3%。粮食种植种类主要包括小麦、玉米、谷子等,小麦和玉米的种植面积和产量都有所下降,谷子的种植面积和产量同比增加,产量比上年增加27.1%。蔬菜和园林水果的种植面积和产量都有所增长,尤其是园林水果的产量比上年增长了29.1%,见表1,果树种植有增多的趋势。太谷区农业机械化使用程度较高,机械耕地面积占农作物总播种面积的90.2%。
太谷区农业产业上的变化得益于近年来山西农谷战略的全面实施,太谷区拥有现代农业产业园、现代农业产业科技创新中心等7个国家级项目,成为全国首批“现代农业示范区、农业改革与建设试点县、农产品质量安全县、农村产业融合发展试点示范县”。2019年又成功获批国家农村产业融合发展示范园、全国农机平安示范县等荣誉称号。山西农谷的各种人才和政策要素正在加速聚集,太谷已成为全区农业发展的先行者和乡村振兴的指挥棒。
表1 太谷区主要粮食、蔬菜、园林水果的种植面积和产量
山西农谷以太谷区为核心区域,是一个立足山西、面向全国的功能农业食品研发高地、农业科技创新高地和技术集成示范推广平台。2015年,楼阳生省长在太谷调研时首次提出“农谷”概念;随后省、市、县联合赴陕西杨凌、山东东营、湖北荆门考察,提出初设方案;2016年,省政府常务会通过山西农谷建设初设方案,并明确提出将山西农谷上升为省级战略。2017年6月,习近平总书记为山西指明了一条独特的农业发展路线“走有机旱作农业的路子,使有机旱作农业成为我国现代农业的重要品牌”。2017年底,山西省提出了绿色循环发展、农技集成创新、旱作良种攻关、农水集约增效、农机配套融合、耕地质量提升6大工程的有机旱作农业发展路径。2019年,经国务院批复,把有机旱作农业作为晋中国家农高区(山西农谷)的主题。
山西农谷以有机旱作农业为主题,通过高标准的规划,建设中墨旱作玉米种植示范园、有机谷子机械化生产示范园、有机供港蔬菜示范园、有机废弃物循环利用示范园,带动晋中市形成百万亩有机旱作农业示范基地。同时成立“山西有机旱作农业关键技术研究与示范”重点项目,旨在推动农业科技创新驱动战略的实施,打造农业科技高地,发展功能农业和特色农业,以科技为支撑,推动农业产业创新升级发展。
2.2.1 播种方式多样,采用机械化技术
山西省素有“小杂粮王国”之称,多年来,以品种多、品质优、产量高而闻名。但部分地区小农户仍保留着原有的粗放种植模式,不仅费时费力,而且产量质量参差不齐,一定程度上制约了粗粮产业的发展。山西农谷生物科技研究院(山西农业大学谷子团队)通过潜心钻研,在有机干旱谷子试验示范基地,以新材料、新品种、新技术、新方法开辟有机干谷子种植新模式,有望扭转粮食产业的不利局面。谷子播种方式多样,包括膜上穴播、膜侧条播、一膜两行或三行等,并采用全机械化地膜覆盖播种机进行作业,彻底告别了过去生产效率低、成本高、质量差的局面。在种植过程中,还采用了2种新材料,即生物降解塑料薄膜和缓释控释谷子专用肥,不仅达到了节肥减药的目的,同时也实现了种植零污染。新技术和新材料既提高了有机旱作的质量和效率,还帮助农户增收致富。
2.2.2 良种品种多样,品质好
山西农谷有机旱作示范区的谷子优选于全国各地的高品质、高产量品种,包括“农大8号”、“太行明珠1号”和“太行明珠2号”,以及山西的金字牌“晋谷21号”、“晋谷29号”和“晋谷40号”等品种。山西农谷将依托有机旱作谷子试验示范基地,负有做好有机旱作谷子种植引领示范的使命,同时促成有机旱作谷子种植向智能化转变,集成出不同生产方式下的各种谷子提质增效的种植模式,使谷子生产和杂粮生产逐步走上农业农村现代化的道路。
2.2.3 利用智慧平台,打造农机农艺系统化服务
科创基地是山西农谷创新发展的核心引擎,有机旱作农业也离不开智能平台的应用。近年来,基地以有机旱作农业为核心,着力打造一系列现代农机和农艺创新平台。其中,山西农谷智能农机大数据平台是集农机监控、远程调度、运维管理、大数据分析、协同管理等功能于一体的全程物联云服务系统。智能平台围绕农机作业的种植、管理、采集等核心环节,利用大数据对系统中的农机进行统一调度和远程监控,最大限度地优化农机资源配置,大大提高了农机经营者的经营效率。截至目前,农谷智能农机大数据平台已覆盖晋中市11个县(区、市),现有农机1931台,农机专业合作社243所。2020年,完成耕地63333.33hm2余,农机使用效率同比大幅提高,让广大农机大户乘坐智能平台快车,享受高科技带来的便利。
2.2.4 积极研发新抗旱品种
山西农谷富硒多倍体高产蒲公英新品系“铭贤1号”是近年来精心培育出的新品种,主要利用特异的初生分生组织处理,对蒲公英进行了多倍体诱变,得到多个高产优质株系并发展出新品种。以富硒多倍体蒲公英为主的山西药茶新品种、新技术的创新和转化示范,为旱垣传统农业开辟了新路子和新产业,是一二三产业融合的高效、高质量发展的榜样,不仅提高了土地的产出效益,而且成为当地的特色产业,农户667m2均收入比种大田玉米提高了2~3倍,有效地解决了当地农户产业致富的问题。
2.2.5 有机旱作农业具有成熟的经营体系
山西智创园科技有限公司实行“公司+合作社+农户”的蒲公英种植推广模式,与农户签订包销协议,统一技术、农资、质量、品牌及购销,并进行分户种植、分户管理、分批行动。并延伸构建蒲公英全产业链,在山西农谷及周边地区大面积开发蒲公英种植农田,为山西省有机旱作农业和农民增收增添新的出路。
充分利用降水及地表径流是有机旱作农业中的重点和难点,仅依靠秸秆还田、深耕深松、轮作倒茬、种植抗旱作物和品种是主要途径,但一定程度上并不能解决其根本问题。有机旱作农业是针对水资源不足、水利条件较差地区的农业措施,在加大抗旱基础设施和节水工程建设投资的同时,还要提高集中雨水补灌技术[1]。可采用集雨旱井、鱼鳞坑等,或对田间作物进行地膜覆盖,尤其是生物降解地膜和渗水地膜的使用,可以显著提高水分利用效率,在作物需水关键期进行补充灌溉,降低自然干旱发生率,也可以缓解地膜对环境造成的污染[2,3]。
现阶段,有机旱作农业区主要以种植粮食作物为主,可以结合当地自然气候条件和农业生产实际情况,在传统的粮食和薯类作物种植模式的基础上,增加果树产业有机旱作示范区,布局发展苹果、梨、葡萄、枣等有机旱作果树种植生态涵养区,从而改变传统的单一种植模式[4,5]。同时,延伸产业链条,因地制宜发展农产品加工业,根据产业特点谋划精深加工项目,以企业为主导,建设加工产业园区,强化抵御风险能力;对于以鲜食为主的农产品适度发展精深加工。
借鉴和利用山西农谷有机旱作农业示范片的优势,针对太谷不同区域的种植条件和发展特点,围绕技术集成、一二三产业融合等内容,以问题为导向,开展有机旱作技术模式集成示范。着力打造一批以村、乡或新型经营主体为基础的有机旱作农业示范片,实施“特”、“优”战略,力争做到突出当地特色、优势产业。以点带面,大力推广全机械化播种方式,在发展好农谷示范区的同时,辐射带动全区有机旱作农业的发展[6]。
随着现代科技与有机旱作农业融合度越来越高,旱作农业效率也不断提高。近年来,农业环境智能检测系统、土壤墒情与旱情监测管理系统和植保系统不断完善。这些系统不仅实现了对农业生产现象、土壤、水源和干旱环境的实时监测、预警,而且对大棚、温室、灌溉等农业设施实现远程自动化控制。政府可以实施器械补贴政策,提高农民和企业的积极性,让有机旱作农业更快地走上农业现代化道路。