山東農業(yè)作物種植特點與節(jié)水農業(yè)發(fā)展現狀
針對山東省機械化旱作節(jié)水農業(yè)的開發(fā)現狀和技術特點，確定了今后一個時期機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)的指導思想。以提高利用自然降水和地表水為目的，以科技為先導，以整地改土、培肥地力節(jié)水灌溉為重點，堅持農機農藝相結合、生物措施與工程措施相結合、現代技術與傳統(tǒng)技術相結合、開發(fā)生產與科學研究相結合，統(tǒng)一規(guī)劃，分類指導，綜合治理，逐步實現旱作區(qū)農業(yè)穩(wěn)產高產，全面提高經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。根據這一指導思想，到2005年對我省267萬公頃旱地全面開發(fā)。圍繞上述目標，在發(fā)展思路上，堅持因地制宜，分類指導的原則，積極推進農機投入多元化、農機服務社會化、農機經營產業(yè)化；在發(fā)展布局上，要堅持突出重點，主攻薄弱環(huán)節(jié)，重點解決旱作系列機具的配套問題，提高機具的配套比，促進機械化旱作節(jié)水農業(yè)協(xié)調發(fā)展；在工作措施上，更新觀念，拓寬思路，既要積極制定優(yōu)惠政策，加大引導力度，為機械化旱作節(jié)水農業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境，又要加強農機服務組織的自身改革，逐步建立和完善適應市場經濟發(fā)展的開發(fā)組織，實行產業(yè)化經營，全面促進機械化旱作節(jié)水農業(yè)的發(fā)展。
1.山東省旱作節(jié)水農業(yè)現狀
1.1自然特點
山東省位于我國東部沿海、黃河下游，是一個農業(yè)歷史悠久，自然資源條件比較優(yōu)越、農業(yè)特產富饒的農業(yè)大省。山東省氣候類型屬暖溫帶季風氣候，四季變化明顯。全省年平均氣溫在11-14℃，年平均降雨量在550-950mm之間，無霜期180-220天，日照時數2300-2900小時，10℃以上的積溫一般在3800-4600℃。全省氣候溫和，光照充足，雨量適中，適應多種農作物生長。全省土地總面積15.67萬平方公里，占全國總面積的1.6%。其中平原占55%，山丘戰(zhàn)35%，河流、湖泊、洼地占10%。全省現有耕地771.24萬公頃，人均0.076公頃。全省常年農作物播種面積1066.6萬公頃左右，復種指數162%。
全省總灌溉面積達到514萬公頃，其中有效灌溉面積470萬公頃，旱澇保收面積350萬公頃，機排灌面積431萬公頃。全省規(guī)范化節(jié)水灌溉面積已達258萬公頃，其中渠道防滲69萬公頃，管灌160萬公頃，噴灌23萬公頃，微灌7萬公頃。灌溉水利用率達40%以上。
空格全省共擁有農業(yè)機械總動力6096.57萬千瓦。擁有各種拖拉機137萬臺，農用汽車達到10萬輛，聯(lián)合收割機和機動收割機4.24萬臺，農用三輪車達到48.97萬輛。農業(yè)生產中由農業(yè)機械承擔的勞動已占到60% 以上。全省機耕、機播面積分別達89%和36%以上，機械植保面積200萬公頃。
山東省人均水資源占有量僅為全國的1/6，全省降雨量主要集中在6、7、8三個月份，其它季節(jié)雨水稀少，極易發(fā)生干旱。近幾年隨著工副業(yè)用水的增加，水資源供需矛盾加劇，每年大約缺水100億立方，超量開采造成地下水位下降，漏斗區(qū)增加，大量機井報廢，濱海地區(qū)海水內浸，水資源的短缺成為我省發(fā)展農業(yè)生產的重要制約因素。全省沒有水澆條件的旱地267多萬公頃，畝產量一般不到400公斤，由于缺水全省每年造成減產糧食40億公斤。
1.2 發(fā)展歷程
1.2.1布點試驗示范
1989年山東省農機部門根據農業(yè)生產發(fā)展的需要，提出了機械化旱作農業(yè)試驗示范的總體方案，安排在淄博市進行機械化旱作農業(yè)技術試驗示范，探討機械化旱作農業(yè)農藝規(guī)程，形成了以秋后機械深耕溝播小麥，夏季玉米行間深松、秸稈覆蓋為主要技術措施的農藝流程。
1.2.2統(tǒng)一規(guī)劃，全面開發(fā)
1991年，山東省農機局組織力量對全省旱田生產情況進行了調查摸底，制定了《山東省機械化旱作農業(yè)開發(fā)規(guī)劃》，1992年山東省人民政府辦公廳轉發(fā)了《山東省機械化旱作農業(yè)開發(fā)規(guī)劃》，提出了旱作開發(fā)的目標和實施步驟，同年１０月在鄒城市召開了全省機械化旱作農業(yè)開發(fā)工作會議，部署全省機械化旱作農業(yè)開發(fā)任務，會上成立了“山東省機械化旱作農業(yè)開發(fā)技術咨詢小組”，通過了“山東省機械化旱作農業(yè)開發(fā)實施方案”和“山東省機械化旱作農業(yè)開發(fā)技術要求”。自此，山東省機械化旱作農業(yè)開發(fā)在齊魯大地全面展開。1999年底，全省累計完成開發(fā)面積240萬公頃，取得了重大開發(fā)成果。
在狠抓機械化旱作農業(yè)開發(fā)工作的同時，我省農機部門與水利部門一起，推廣各種節(jié)水灌溉新技術，在水庫區(qū)大力推廣渠道防滲技術，在渠灌區(qū)、井灌區(qū)應用管道輸水灌溉技術，在灌溉區(qū)廣泛推廣窄畦淺溝灌溉、水稻濕潤灌溉、膜上灌溉、抗旱補水灌溉等節(jié)水工程技術。在果樹、蔬菜等經濟作物中發(fā)展微噴、滴灌工程。
1.3 開發(fā)成效
1.3.1在開發(fā)區(qū)實現了糧棉油的增產增收
1991年至1999年，全省逐年累計完成旱作開發(fā)面積分別是23萬公頃、53萬公頃、87萬公頃、113萬公頃、153萬公頃、186萬公頃、200萬公傾、226萬公頃和240萬公頃。全省小麥、玉米、花生、棉花平均畝增產分別是54公斤、61公斤、45公斤、和21公斤。九年來累計增加糧食產出100億公斤，花生10億公斤，棉花1億公斤，僅糧棉油三項實現直接經濟效益近100億元。
1.3.2改善了農業(yè)生產條件，促進了農業(yè)和農村經濟的全面發(fā)展
機械化旱作農業(yè)開發(fā)涉及到深耕整平、修筑梯田、深松覆蓋等作業(yè)環(huán)節(jié)，用工多、勞動強度大，機械化作業(yè)充分顯示了巨大的優(yōu)越性，九年來機械化旱作農業(yè)開發(fā)主要作業(yè)環(huán)節(jié)節(jié)省勞動力6億個工日。由于勞動力的節(jié)省，使更多的農民或者說農民有更多的時間從事二三產業(yè)的生產，創(chuàng)造更大的價值。旱作開發(fā)促進了經濟的發(fā)展，經濟的發(fā)展又增加了開發(fā)的投入，進一步促進了開發(fā)，從而形成良性循環(huán)，全面促進了農村經濟的發(fā)展。
1.3.3形成了一套較為完整的機械化旱作農業(yè)技術規(guī)范
在全省各級農機部門的共同努力下，機械化旱作農業(yè)技術已形成了一套較為完整的機械化旱作農業(yè)技術規(guī)范，可概括為“整平深耕多蓄水，培肥覆蓋保好水，溝播鎮(zhèn)壓巧用水，耐旱品種抗缺水，科學管理節(jié)約水”。根據耕作制度的不同，分別形成了小麥、玉米一年兩作制，小麥、玉米、花生（地瓜）兩年三作制，小麥、棉花一年兩作制等機械化旱作農藝流程。配套應用了整平深耕、深松鎮(zhèn)壓、小麥溝播、小麥旋耕溝播、小麥穴播、小麥收獲高流茬覆蓋、地膜覆蓋、機械深施肥等技術。同時測土配方施肥技術和抗旱良種也被旱作區(qū)廣泛應用。
1.3.4促進了農機服務體系建設，提高了農機工作的社會地位
空格按照“提高縣一級，完善鄉(xiāng)一級，加強村一級”的工作思路，建立了縣農機開發(fā)服務中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農機開發(fā)服務站，村級也成立了開發(fā)服務隊開展機械作業(yè)、節(jié)水設備及機械配件供應、維修等系列化服務，服務能力不斷提高。機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)極大地促進了增產增收，促進了農業(yè)和農村經濟的全面發(fā)展，得到了各級政府的重視和廣大農民的普遍歡迎，充分提高了農機工作的社會地位。
2.機械化旱作節(jié)水農業(yè)的技術模式與特點
2.1技術模式
機械化旱作農業(yè)技術開發(fā)模式有三種，分別適用于小麥、玉米一年兩作制，小麥、玉米、花生（地瓜）兩年三作制，小麥、棉花一年兩作制等三種形式。
2.1.1小麥、玉米一年兩作制
小麥、玉米一年兩作制的生產過程循環(huán)周期為一年。其循環(huán)過程為：①從小麥播種整地開始，在收獲玉米后，一種方式是常規(guī)的做法，即用深耕梨深翻整平土地，用小麥溝播機（或穴播機）播種小麥；一種方式是用小麥旋耕溝播機一次進地完成整地和播種作業(yè)。②第二年，一種做法是在小麥收獲前15天左右套種玉米，用小麥聯(lián)合收獲機高留茬收獲小麥；另一種做法是先用小麥聯(lián)合收獲機高留茬收獲小麥，再用玉米貼茬播種機直播玉米。③在玉米長到5-7個葉時，用行間施肥深松機進行深松施肥鎮(zhèn)壓，或先播施化肥，后深松鎮(zhèn)壓。隨后要將收獲后的麥草均勻覆蓋在行間。④玉米成熟后用玉米聯(lián)合收獲機或人工收獲玉米。循環(huán)下一過程。
2.1.2小麥、玉米、花生兩年三作制
小麥、玉米、花生兩年三作制耕作法兩年為一個循環(huán)周期。①第一年冬季深耕整平。②第二年春天用花生播種鋪膜機鋪膜播種花生或栽地瓜。③秋季機械收獲花生或收刨地瓜。④旋耕溝播或穴播小麥……收獲玉米（重復上2.1.1②-④），第三年又重復這一循環(huán)。
2.1.3小麥、棉花一年兩作制
小麥、棉花一年兩作制的循環(huán)周期為一年。①第一年棉花收獲后，機械深耕整平土地。②留棉花套種行溝播小麥。③第二年用棉花播種機套種棉花。④高留茬收獲小麥。⑤機械中耕滅茬，追施化肥，機械植保。⑥收獲棉花，重復下一循環(huán)。
近幾年的節(jié)水灌溉技術也形成了五種基本模式。一是渠道襯砌，就是根據工程條件的不同，將渠道建成U形、弧形底梯形、弧形坡角梯形等斷面形式，減少渠道滲漏損失；二是低壓管道輸水，就是用塑料或混凝土管道輸水代替土渠輸水，減少滲漏，水利用率可達95%以上；三是噴灌，就是通過水泵加壓、管道輸水、噴頭均勻噴水；四是微灌，就是采用微噴灌、滴灌、滲灌等低壓灌溉的方式，該技術主要用于蔬菜、瓜果、花卉等經濟價值高的作物上。五是除上述灌溉方式之外的節(jié)水灌溉技術，如短窄畦灌、溝灌、膜上灌等。另外，我省還進行了行走式條帶灌水播種的小面積試驗，由于實用性差，推廣效果不好。
2.2技術特點
機械化旱作節(jié)水農業(yè)技術就是運用工程技術措施和生物技術措施，最大限度地利用自然降水，促進農作物增產增收的綜合技術。具體地說就是利用機械工程措施對山丘旱地整平深耕、溝播（穴播）鎮(zhèn)壓、培肥覆蓋、并結合運用科學測土配方施肥和選育優(yōu)良作物品種等先進農業(yè)技術，從而達到蓄水保墑，有效利用自然降水，促進增產增收的目的。機械化旱作節(jié)水農業(yè)具有以下技術特點：
2.2.1整平深耕、作物行間深松，是整地改土、儲蓄水分的技術核心
針對山東省丘嶺坡地多、耕層淺、蓄水能力差、水土流失多的特點，機械化旱作節(jié)水農業(yè)技術的核心就是利用機械措施對山丘旱地進行鑿巖放炮、開山鏟運、推土整平、建成等高梯田或反坡梯田；通過機械深耕措施，改變土壤結構，增強其蓄水保墑能力。從而達到蓄水保墑的目的。
機械深松是“伏雨秋用”的關鍵措施。山東省的氣象特點是春、秋、冬季干旱少雨，夏季多雨，機械深松技術就是在雨季到來之前，在作物行間進行深松，通過深松增強土壤蓄水能力，減少徑流，達到“伏水秋用”的目的。
2.2.2、機械溝播（穴播），充分利用自然降水，是農機化技術的關鍵
小麥機械溝播是我省旱田小麥播種的傳統(tǒng)技術，能形成溝壟相間的地表，將有限的自然降水（雨雪），儲存在溝內，被小麥生長發(fā)育所利用。小麥穴播是近幾年發(fā)展起來的新技術，就是在第一年秋季播種小麥的同時覆蓋地膜，降水流到溝內，滲入土壤中，地膜限制水分蒸發(fā)，從而有效地利用了自然降水。
2.2.3培肥覆蓋，保持土壤水分，是增產增收的重要手段
旱田缺水瘠薄，通過利用作物殘茬、秸稈和地膜覆蓋在土壤表面，減少水分的蒸發(fā)，秸稈腐爛后，變成寶貴的有機資源，培肥地力，增強土壤保持水分的能力，從而提高水分利用率，促進增產。
地膜覆蓋播種花生和棉花、春膜秋覆播種小麥，都是保持土壤水分的優(yōu)良措施，是旱田增產的重要手段。
2.2.4節(jié)水灌溉技術與機械化旱作農業(yè)技術的結合是提高水的生產率，促進增產增收的最有效途徑。
節(jié)水灌溉技術應用的前提是有一定的水源，機械化旱作農業(yè)技術的含義是沒有水澆條件的機械化農業(yè)，后者不是絕對的，在一定的時間和地點，有水源的時候，必須采用節(jié)水灌溉技術。機械化旱作農業(yè)在工程建設和田間作業(yè)時必須為節(jié)水灌溉創(chuàng)造條件，如在山區(qū)旱作開發(fā)的同時要建設輸水管道，春膜秋覆技術為膜上灌溉創(chuàng)造了條件等。節(jié)水灌溉技術與機械化旱作農業(yè)技術的有機結合，可有效地提高水的利用率，達到水的最高生產率。
2.2.5選用良種、配方施肥、科學管理是機械化旱作節(jié)水農業(yè)的重要配套措施
旱地必須選用適應性好、抗病蟲害能力強，品質好、抗旱耐瘠的作物品種。合理施肥可起到以肥調水的作用，要采用測土配方施肥技術，對癥下藥。要適時中耕劃鋤，及時防治病蟲害。這些技術是保證旱田增產的重要配套措施。
3.機械化旱作節(jié)水農業(yè)發(fā)展對策
我省機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)取得了明顯的成效，但同時還存在一些問題。一是機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)關鍵技術環(huán)節(jié)的部分機械還不成熟，機具質量不過關。如深松機、旋耕溝播機等有待于繼續(xù)改進完善。二是開發(fā)服務組織尚不健全，閑散機械未投入開發(fā)，部分地區(qū)大型開發(fā)機械少，沒有專門的機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)服務組織，機械設備利用率低，開發(fā)效益低。三是財力投入不足，新技術推廣難度大。四是大部分地塊只是應用技術措施單一，未進行綜合技術開發(fā)，機械化旱作節(jié)水農業(yè)技術未發(fā)揮應有的效益。因此提出以下對策：
3.1明確指導思想和任務目標
結合我省農業(yè)生產情況和機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)現狀，我們確定機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)的指導思想是以提高利用自然降水和地表水為目的，以科技為先導，以整地改土、培肥地力為重點，堅持農機農藝相結合、生物措施與工程措施相結合、現代技術與傳統(tǒng)技術相結合、開發(fā)生產與科學研究相結合，統(tǒng)一規(guī)劃，分類指導，突出重點，綜合治理，開發(fā)一片成功一片，逐步實現旱作區(qū)農業(yè)穩(wěn)產高產，全面提高經濟效益、社會效益和生態(tài)效益。根據這一指導思想制定全省機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)措施，到2005年對我省267萬公頃旱地全面開發(fā)。圍繞上述目標，在發(fā)展思路上，堅持因地制宜，分類指導的原則，積極推進農機投入多元化、農機服務社會化、農機經營產業(yè)化；在發(fā)展布局上，要堅持突出重點，主攻薄弱環(huán)節(jié)，重點解決旱作系列機具的配套問題，提高機具的配套比，促進機械化旱作節(jié)水農業(yè)協(xié)調發(fā)展；在工作措施上，更新觀念，拓寬思路，既要積極制定優(yōu)惠政策，加大引導力度，為機械化旱作節(jié)水農業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境，又要加強農機服務組織的自身改革，逐步建立和完善適應市場經濟發(fā)展的開發(fā)組織，實行產業(yè)化經營，全面促進機械化旱作節(jié)水農業(yè)的發(fā)展。
3.2搞好產業(yè)結構調整，統(tǒng)籌規(guī)劃
我國加入“WTO”，對農業(yè)生產的發(fā)展必然帶來一定的沖擊，農業(yè)產業(yè)結構必須進行相應的調整，這給機械化旱作節(jié)水農業(yè)的發(fā)展帶來了機遇，必須把機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)納入農村經濟發(fā)展規(guī)劃中去,把機械化旱作節(jié)水農業(yè)的發(fā)展規(guī)劃納入產業(yè)結構調整的總體計劃，在中低產田改造、農田水利基本建設、小流域綜合治理中，都要把機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)作為重要內容和措施。在旱作區(qū)要以種植耐旱、需水少，消耗水分少的作物為主，大力開展農作物秸稈還田，培肥地力，提高土壤的蓄水保墑能力。要制訂鼓勵和扶持政策，堅持誰開發(fā)誰受益，誰投資誰受益的原則，鼓勵農民和開發(fā)組織自覺投入人力、物力和才力進行開發(fā)。要組織大型旱作開發(fā)機械開展跨區(qū)作業(yè)，這既可避免重復購置機械，減少投資，又可提高機械利用率，降低作業(yè)成本，提高有機戶的效益。
3.3不斷研究農藝和配套機械化技術，積極推廣新技術、新機具
要結合農藝要求，積極研究旱作節(jié)水農業(yè)所需機械化技術和機械設備，將旱作節(jié)水農業(yè)技術所需機具的研制，列入科技計劃，組織多方面專家協(xié)作攻關。特別是對現階段急需的旋耕溝播機、深松機、春膜秋覆播種機等聯(lián)合作業(yè)機械要加快研究，對已有的旱作節(jié)水農業(yè)技術，要加大推廣力度，盡快普及應用。
3.4加強組織領導，搞好協(xié)調，加大投入
機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)涉到農機、水利、農藝、土肥、種子、財政等多個部門，必須統(tǒng)籌安排，搞好協(xié)調配合。特別是各級財政必須對機械化旱作節(jié)水農業(yè)開發(fā)給予資金支持，各級要解決好開發(fā)工作中涉及到的政策、經費等問題，促進開發(fā)工作的順利進行。