为了调查了解行走式节水灌溉技术对干旱地区抗旱坐水播种和苗期抗旱施水保苗的作用和效果,2001年6月29日中国灌溉排水发展中心派出有关人员,赴吉林省乾安县对该县行走式节水灌溉技术的推广应用情况进行了实地调查和了解。 一、农业生产基本情况
乾安县位于吉林省中西部的松原市,幅员面积3600平方公里,地势平坦,总人口30万人,耕地面积180万亩,农业生产以玉米种植为主,是一个典型的以种粮为主的农业大县。该县地处东北寒温带大陆性气候区,降雨量偏少,寒冷期较长,农业生产一年只能播种一季作物,适宜作物生长期为每年的4-9月份。该县农业生产面临的自然条件较差,主要现表为:一是降雨偏少,全县多年平均降雨量为400毫米左右,且大多集中在夏季的7、8、9三个月份,属于半干旱的气候脆弱区,农业生产用水主要取自地下井水,农田水利设施主要是抗旱水源机电井;二是春季干旱多风,十年九旱,且春旱严重,春夏旱发生的机率也较高,据对从1949-2001年52年的气象资料统计,该县发生春旱的有46年,夏旱的有30年。由于春旱和春夏旱的易发期正处于玉米从播种到出苗后苗期生长的关键时期,因此,春旱特别是严重春旱的发生就成为影响和威胁当地农业生产稳定和发展的最主要的制约因素。为了与春旱作斗争,适时进行作物播种,多年来当地农民群众普遍采用抗旱坐水播种的方法,并在实践中不断摸索、改进,逐步实现了抗旱坐水播种方法由传统人工作业向机械化作业、由单一功能向复合功能、由低层次向高层次的演变发展过程,走出了一条利用机械有效实施抗旱播种和抗旱保苗的成功路子。
二、行走式节水灌溉机具的发展情况
乾安县普及推广的行走式节水灌溉机具是该县科技工作者根据全县抗旱工作的特点和实际需要,在总结传统人工抗旱坐水播种和苗期补水抗旱方法的基础上,经过多年的不断摸索、试验、改进和提高,最终开发成功并定型的适合本县抗旱特点和需要且构造简单、易于操作、造价低廉、农民经济上能够承受的行走式节水灌溉机具。从采用人工抗旱坐水播种到实现机械化抗旱作业,乾安县主要经历了以下几个阶段:
(1)起步阶段。时间大约在50-60年代,这一时期由于田间还没有机电井,少数农民利用自家的小井,用扁担挑水,用瓢舀水进行埯种,面积不大,仅局限于园田地或进行大田补种;
(2)发展阶段。时间大约在70年代,随着抗旱水源机井建设的不断扩大,广大农民普遍采用水箱拉水或水桶接水创埯坐水种的方法进行玉米等农作物的播种,但这种方式耗费人工、车工、费时、费力,播种时间长,7-8个人一天只能种2-3亩地;
(3)巩固提高阶段。时间大约从80年代初期开始,这一期间,农村实行了家庭联产承包责任制,广大农民的生产积极性得到极大调动,生产和生活水平逐步得到改善和搞高。随着农村小型拖拉机等农业机械的增加,农民逐步改变坐水种作业方式,不再用水桶从水箱中提水浇地,在实践中创造了人工“一条龙”坐水种的耕作方法,即开沟、浇水、播种、施肥、覆土一次完成的耕作法。
进入90年代,为了减少人工,提高效率,研究探索“一条龙”抗旱坐水种机械化作业的实施途径和方法,乾安县组织科技人员深入农村和田间地头,在总结“一条龙”抗旱坐水种的基础上,研制开发出了行走式机械化单体坐水播种机,深受当地广大农民的欢迎。为了普及推广这项技术,1993年水利部在乾安县组织召开了这种机具的推广使用现场会。
普及推广行走式机械化坐水播种的方法,不仅省工、省力,而且效率高、时间短,平均每户3-4天即可完成自家的玉米播种,从而有效地解决了春旱发生期全县春播玉米适时播种和出好苗、出全苗的问题。根据当地农业生产实践,玉米播种时间为4月15-25日,通过采用行走式单体坐水播种机进行播种,可保证玉米正常出苗并坚持30天左右的生长时间,即到5月25日。从5月25日至6月20日25天左右时间里,玉米尚处于苗期生长关键阶段,但由于这段时间尚未进入雨季,降雨少,夏旱发生频率高,如遇旱情发生时,如不及时对幼苗进行灌溉补水,将影响苗期玉米的正常生长,导致苗株枯萎、矮小、株叶变黄,严重时甚至导致死苗。为了有效解决苗期补水抗旱问题,在行走式节水单体播种机的启发下,1997年该县科技人员通过多次试验和实践,又成功开发出了行走式苗期节水灌溉机具,彻底解决了玉米苗期的抗旱问题。几年来,通过不断改进和完善,行走式单体坐水播种机具和苗期节水灌溉机具的构造更为简单、结构更为合理、功能更加完善、成本造价低、与拖拉机的连接和操作也更为方便,成为定型产品。当地科技人员自豪地说:“虽然机具看起来简单,技术含量也不高,但它却凝聚了乾安人民30年的抗旱经验,适用性强,有效地解决了乾安县农业生产所遇到的干旱问题,农民欢迎。”
乾安县研制开发成功的行走式节水灌溉机具,按照功能和作用不同可划分成两种机型,都由小型拖拉机牵引,一种是行走式单体垄作施水播种机,主要用于春播玉米的坐水播种,这种机具能够把垄上开沟、施水、撒种、施肥、复土五种功能集于一体,具有一次完成五道工序的复合优良工效;另一种是行走式苗期节水灌溉机具,具有苗侧开沟、施水(也可施肥)、复土功能,主要用于玉米苗期补水抗旱,解决苗期干旱问题。二种机具结构简单、省工省力、造价低、效率高、易学易用、管理维护方便,非常适合当地农村土地一家一户分散经营的农业生产体制。
三、机具的技术特征和使用效果
(一)行走式单体垄作施水播种机
其技术特征和使用效果概括如下:
1.基本构造:由牵引装置、机架、开沟器、施水器、地轮、种肥箱、调节装置、覆土器组成。
2.作业功能:能一次完成开沟、灌水、播种、施肥、覆土5道工序,播种量、施肥量可调,注水量可控(用阀门控制),垄距在65—70厘米之间可调。
3.配套动力:该机组由主机、拖车、水箱、播种器四部分组成。水箱由主机拖车装载,播种器由带水箱的拖车牵引。配套动力为12—18马力的小型拖拉机。
4.实用性:这种机具结构简单,造价低廉,坚固耐用,每台售价仅300元左右(不含拖拉机和、水箱和拖车),既适应当地一般农户的经济承受能力,也适合当地的地理和自然气候条件。
5.使用效果(与人工坐水种相比):具有节水(每亩用水4方),省工(2人即可完成播种作业)、播种效率高(一天可完成8-10亩地播种),施水、下种和投肥量均匀,省种、省肥并可做到科学注水和投肥,与人工相比每亩坐水种节省费用约35元。另外,该机具坐水种出苗率高、苗齐、苗壮,增产效果明显,据当地测算,亩均增产30-50 公斤左右,增产率为10%。
据了解,这种行走式单体垄作施水播种机适合于垄沟作物的种植,作物种在垄上,机具在垄沟中行走。据当地实践经验,该机具不仅用于玉米的坐水播种,也可用于土豆、甜菜等其它作物的垄上坐水种植。乾安县农民户均拥有耕地2-3公顷(30-45亩),采用这种行走式单体垄作施水播种机进行坐水播种作业,如每户农民按一天工作8个小时,平均3-4天即可完成玉米的坐水播种任务。
(二)行走式苗期节水灌溉机
其技术特征和使用效果概括如下:
1.基本构造:牵引装置、机架、开沟器、施水器。
2.作业功能:可一次完成在垄体单侧进行开沟、注水、覆土三道工序。
3.实用性:结构简单,农民既可购买成品,也可自己制作,在拖拉机上改装一套花费不足100元,农民完全可以承受。
4.使用效果:(1)节水且水的利用效率高。在进行苗期抗旱补水时,根据旱情发生程度的不同,可实施垄上单侧或双侧开沟注水灌溉,单侧注水灌溉每亩用水4方,双侧加倍为8方水。由于这种节水灌溉技术是在垄上苗侧开沟注水灌溉并复土,水直接进入作物的根区,加之复土后表土无水,减少了蒸发损失,提高了水的有效利用率,据当地水利部门实测,如果实施双侧开沟注水,其作物根区土壤含水量相当于30毫米的降雨量,可保证玉米苗期维持20天的正常生长;(2)省工省力,作业效率高,二人即可操作,按一天工作8个小时则可完成8-10亩地的苗侧注水灌溉,每户农民3-4天即可轮灌一遍;(3)机具改装简单,操作容易,造价低,农民在经济上能够承受得起。
正是基于行走式单体垄作施水播种机和行走式苗期节水灌溉机具所具有的经济适用、简便高效的优良工效和复合功能,以及易于被群众接受掌握的特点,目前,二种机型已在乾安全县得到了大面积的普及推广,实践证明是它一种适合旱区农业生产抗旱播种和抗旱保苗的有效方法。目前行走式节水灌溉机具在乾安县的拥有量达1.9万台左右,对于今年这样的严重旱情,乾安县不仅春玉米全部适时播下,而且田间苗的长势良好,与周围旱情同样严重的区县形成了明显的对比。正是由于因地制宜普及推广了行走式节水灌溉技术,乾安县有效解决了全县农业生产面临的干旱威胁,为抗旱保丰收创造了必备的条件,走出了一条独具特色的机械化抗旱节水的新路子。与此同时,为了有效地推广这种技术,县委、县政府在“九五”期间大力组织实施抗旱水源井的建设,同时制定出台有关政策,鼓励农民打井,保证农业抗旱用水。政策规定,全县机井建设实施产权制度改革,机权归农户所有,农民抗旱用水实行就近取水,对于就近取水的农民井权所有人按每方不高于0.5元的取费标准保证及时足额供水。按此标准计算,坐水播种每亩用水4方,用水成本2元;苗期注水灌溉,每亩用水4-8方,用水成本2-4元,农民经济上完全可以承受。另据该县水利部门的观测,从1997年以来,虽然连续四年干旱,由于普及推广行走式节水灌溉技术,用水量少,水的利用效率高,在有效解决全县农业抗旱的同时,全县地下水位的没有出现大的波动和变化。
另据调查了解,目前在吉林全省推广行走式单体播种和苗期节水灌溉机具的总台数约8万多台,主要分布在地理气候条件相类似的松原地区和白城地区,其中松原地区约有6万台左右,白城地区约2万台。
四、建议
通过调查了解,初步认为乾安县推广使用的行走式节水灌溉播种机具和行走式苗期节水灌溉机具是一种经济效益和社会效益良好,而且简单实用,易于被广大农民群众接受和使用的抗旱节水技术措施,建议由农水司组织专家对乾安县的行走式节水灌溉机具做进一步的调查研究,以便更准确地把握该项技术和机具的性能特点及其使用效果,研究其示范推广的适应性和可行性。