【西北特色种植大会】 刘笑:我国中西部旱区保墒集雨实践路径
山西省柳林縣原科協主席 劉笑
農業干旱是一個歷史話題。從降雨量超過 2000毫米的南方濕潤區域到降雨量 300毫米的北方雨養干旱區。
世界上最舒適的農業生產狀態是什么?
世界上最難種的地是什么?
最舒適的生產狀態是風調雨順、五谷豐登;最難種的是高溫少雨、缺水缺肥的早地。
2024年,我國黃河以北旱情,傳統種植的玉米、大豆、高梁等農作物大面積的滯長、枯死。
什么是干旱?
理論說:距前一場10毫米以上降雨10天無有效降雨即為輕度干旱,植物生長受阻;距前一場有效降雨半個月到20天無有效降雨就是中度干旱,植物生長嚴重受阻;距前一場有效降雨30天以上無有效降雨則為重度干旱,植物生長停滯或枯死。
通俗說:莊稼被曬死了。
由冬至春6個月時間不下雨雪叫氣象干旱。
春末秋初4個月的作物生長季節出現較長時間的無雨氣象導致農作物滯長、減產、絕收叫農業干旱。
農業干旱根本成因:天上無雨、地里缺墑。
作物缺少了自根部吸取的基本呼吸和光合水分——根系缺水(土壤干旱)。
作物生長以光合形式轉化糖份和碳水化合物的復雜過程和呼吸散熱工程都離不開毛細根從土壤中吸水和運輸的功能,所以當土壤30厘米耕作層無水可吸的時候(含水率8%以下),作物的光合作用和呼吸作用受到嚴重抑制,不同程度的旱象就出現了。
保持土壤耕作層(毛細根范圍)的水分——抗旱的突破口。
水份——作物生長的關鍵命脈。
實踐:在同樣60天的大旱且沒有灌溉條件下,溝壩地玉米依然長勢不錯,因為有前一年坡面上的客雨聚攏到了溝壩地里,這個表明了集雨的作用。
靠河的灘地植物長勢不減,因為河水滲透形成了土壤有墑,這個表明了保墑的作用。
結論:土壤能集雨或有墑情就可以抵抗60天的大旱,可見集雨和保墑是旱地作物生長的重要條件。
開溝集雨——有雨才能集雨,屬于被動抗旱。
覆蓋保墑——人力可為,屬干主動抗旱。
抗旱的主攻目標是主動保墑。
降雨、集雨、保墑和作物抗旱生長層層遞進,抗旱步驟——開溝覆膜、集雨保墑
1.雙壟溝覆膜技術
2003年甘肅省榆中縣在1畝旱地上的畝產1200斤玉米(常規產量700斤)開始,雙壟溝覆膜技術在甘肅、青海、寧夏、內蒙,陜西、山西、河北、山東乃至東三省和云貴高原的部分地區至少已經推廣應用了3億畝。
主要功能:表面大家看到的是把一張80厘米以上的地膜覆蓋成兩條淺溝,然后把農作物種植在淺溝內,以期降雨時把膜面雨水聚集到溝內,滲透到作物根部,變小雨為大水,增加無效降雨的有效利用。在普通人的認知里,還是為了集雨增水。而大家看不到的重要功能則是雨水滲透進土壤后的地膜保墑作用。聚集入溝的雨水如果沒有地膜的覆蓋保護,用不了三五天就會被蒸發殆盡,無法在后續干早時段利用。
2.雙壟溝覆膜技術的升級換代
升級版是2米寬膜雙壟溝覆蓋。目前在山西省呂梁市柳林縣、石樓縣、中陽縣、興縣以及寧夏同心縣等地的旱地核桃、西瓜、玉米、辣椒等產業上推廣30余萬畝。其特點是:每畝地覆蓋面積、集雨面積和保墑面積同時增加了20%以上,用膜量卻不增加,0.01毫米厚度的寬膜每畝用量5公斤,覆蓋面積567平米,用膜成本70元以下。
1.第一代雙壟溝人工覆膜技術推廣圖解
1994年提出80厘米窄膜雙壟溝W覆蓋保墑集雨技術。2003年雙壟溝覆膜引試初期,W形狀的覆膜開溝、覆蓋、壓土、播種完全靠人工,三個人一天也就能湊合完成1畝面積,且技術標準高,操作難度大,作業效率低、覆膜效果差,推廣速度慢。
2.第一代雙壟溝機械覆膜圖解
2006年以后,在時任甘肅省委書記陸浩的大力主導下,配套政策和物資補貼,一批小型地方農機制造企業推出了一代代雙壟溝覆膜機,溝內覆土從簡單開溝、人工覆土,到傳送帶上土、勺式履帶上土、滾筒上土、攪龍上土、直至寬膜覆蓋的螺旋上土,雙壟溝技術迅速推廣開來。
3.第二代寬膜集成技術完成升級
配套機械終于可以基本實現發明之初的集雨保墑目標,但這個時候依然存在幾個實際問題:
一是每畝地接近 8.5公斤的覆蓋用膜成本超過100元。
二是覆膜前必須先行旋耕整地,才能達到覆膜標準。
三是覆膜時單機單行低效率,日覆膜不過三十來畝。
四是覆膜后每行窄膜間增溫蒸發過多,墑情和地溫散失較快。
五是膜寬較窄導致殺草效果較差。
六是壟溝較深容易造成播種后集雨板結淤苗。
七是簡單追求覆蓋播種同步機械化,覆膜過晚導致前雨揮發,無墑可保,只能集雨,無法應對重度干旱。
據此,第一代窄膜雙壟溝抗旱技術亟需改進升。
寬膜雙壟溝技術較第一代兼具保墑、保溫、保肥、保菌、集雨、殺草、催熟7個綜合功能。通過加倍寬膜減少50%的覆膜行數、50%的壓邊浪費、50%的水溫散失,提高了 50%的覆蓋效率和殺草效率,節約了40%的用膜成本,(第一代技術每畝8.5公斤、寬膜集成5公斤),增加了30%的集雨面積和 30%的保墑面積,重點突出了加倍寬膜的保墑功能。
寬膜集成技術包含著集雨和保墑兩個基本內容。
必備材料:一種高強度抗老化地膜和一臺旋耕覆膜一體機
其具體投入如下:
每畝用 2米寬幅、0.01毫米厚度特種地膜5—5.5公斤,市價約為 70元。
旋耕、覆膜作業費用每畝約80元。
寬膜旋耕、覆膜、播種一體機約 1.4—3萬元,單機小時作業5—8畝,日作業50—80畝,毛收入4000—6400元。正常作業3—7天收回投資。作業時間為秋覆膜30天、春夏覆膜50天。單機滿負荷作業年毛收入40萬,費用10萬元。
寬膜集成技術的幾種高效益模式:
一是寬膜旱地西瓜套栽辣椒,500株前茬西瓜于7月份收獲,單瓜平均10斤,畝產5000斤,收入4000——7000元。2000株滿天星早椒于10月采摘,單株紅果8以上,畝產鮮椒1600斤,單價3元,毛收入約5000左右,兩茬合計毛收入萬元,純收入6000元左右;
二是寬膜旱地西瓜、西瓜套種大豆、玉米,西瓜毛收入4000元。大豆畝產400斤,玉米畝產1200斤,毛收入均為1200元,純收入4000元以上;
三是寬膜旱地西瓜、西葫蘆套種芝麻、葵花、谷子、秋菜、綠豆、蕎麥等雜糧秋菜,畝純收入均在 4000元以上;
四是利用寬膜增溫效能,因地制宜進行各地前后茬套種,確保春墑、秋雨應用盡用,一季雙作,兩茬互保,確保一茬,把農民投入土地的自然風險降到最低。
總之,中國有幾億畝旱地,興則國豐民裕,敗則舉國不安,我們丟不起,棄不得!抗旱就是在做低成本降雨高效率保墑的文章,切莫離題空談,舍近求遠。寬膜保墑是已經被旱區實踐證明行之有效的保墑抗旱捷徑,誠邀各位同走這條符合中國旱區農情、國情的抗早興農之路。
秋膜春用、周年保墑,技術成熟,只欠東風。