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摘要 依据宁夏中部干旱带水资源少、灾害种类多的农业生产特点，总结分析了近来深翻耕、浅翻间隔深松、免耕播种机械化技术的应用效果。
关键词 旱作农业；特点；机械化；耕作技术；宁夏中部干旱带
中图分类号 S345 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）03-0215-01
宁夏中部干旱带位于东经104°17′～104°41′，北纬36°6′～39°5′，范围包括鄂尔多斯台地南缘、黄土高原北缘和腾格里沙漠的东南边缘地区。行政区域包括盐池县、同心县、海原县、红寺堡区、平罗县陶乐镇的全部、固原东八乡和灵武市、利通区、中卫市的山区部分。其中北、东分别布有腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙漠。土地总面积3.035万km2，占全区总面积的58.9%，耕地总面积31.13万hm2，没有任何灌溉条件的旱地面积23.66万hm2，占76%，大力研究推广旱作农业机械化耕作栽培技术，开发该区域生产潜力，对推动该区域农业的可持续发展与农民增收具有重要意义。
1 宁夏中部干旱带旱作农业的特点
1.1 水资源少，农业产量波动幅度大
该区域水资源十分贫乏，平均水量相当于黄河流域平均值的26%，全国平均值的4.6%，而且分布不均，水质较差，矿化度大多在2 g/L以上，有的高达7 g/L，苦咸水面积分布约占90%，苦咸水量达2.36 km3，加之该区域多年年均降水量为180～400 mm，且多集中在7—9月，由东向西递减，年变率大（荒漠草原区为-70%～90%，干旱草原区为-38%～60%），年蒸发量2 000 mm以上，干燥度在2.17～3.78之间，呈现出干旱半干旱的气候特征，造成作物需水与自然降水的不同步，水资源少且干旱少雨客观上成为宁夏中部干旱带粮食生产持续发展的“瓶颈”问题，是造成粮食生产起伏波动最直接、最重要的因素。据对该地区域粮食生产的周期性波动分析[1]，其生产波动平均落差为12.6万t，最大为18.9万t，最小为6.3万t，且平均每3年发生1次，其中大的波动平均每5年发生1次，该区域76%的旱地粮食产量只占总产量的39.8%。
1.2 灾害种类多，发生几率大
宁夏中部干旱带“五灾俱全”，旱、雹、冻、风、病虫害时有发生，尤以旱灾最为严重，干旱年份发生频率为65%，即平均3年二遇，一年中4—7月春旱发生最为频繁，且以春旱发生较多，危害最大，春夏连旱发生频率为50%，即平均2年一遇，秋旱平均发生频率为33%，即3年一遇；冰雹是仅次于干旱的一种灾害天气，年年均有发生，平均降雹日1～3 d，年均发生4～5次，轻则减产，重则绝产；低温冷害及霜冻在该区域经常发生，2015年9月15日一场初霜使盐池县1.1万hm2荞麦受害，倒伏、籽粒脱落达90%以上；大风与沙尘暴常有危害，年均风速3.4 m/s，≥17.0 m的日数25 d，常使土地遭受风蚀，年均土壤侵蚀模数3 000 t/km2，侵蚀表土层厚度0.15～1.27 cm，造成土壤肥力下降[2]。
1.3 土壤贫瘠，氮磷比例极不协调
宁夏中部干旱带土壤贫瘠，近年来虽然施肥水平有所提高，但总体水平仍然较低。据盐池县的土样化验[3]，有机质含量为0.5%～2.0%，全氮平均含量0.092%，低于0.1%的耕地占总面积的62.5%，全磷含量0.078%。由于土壤瘠薄，天然降雨利用率只有2.4～3.3 kg/（hm2·mm）。
2 旱作农业机械化耕作技术
2.1 机械化深翻耕技术
深耕是中部干旱带旱作农业制度的重要组成部分，但要发挥深耕的增产作用，一是在深耕的时间上要把握好，做到麦茬地不过伏、秋茬地不过冬，以2年1次为好。二是耕深要≥30 cm。据2015年在盐池县大水坑镇东风村的测定：深耕30 cm较耕深18 cm的农田1～10 cm土层含水量高5.12%、土壤容重降低0.018～0.12 g/cm3、孔隙度增加2.8%～7.6%、液相增加2.8%～7.6%，土壤速效氮、磷分别增加18.3%～27.9%和32.6%～53.4%，地温提高0.8～1.1 ℃，土壤微生物从4.9万个/g增加到8.1万个/g，较好地解放了土壤水、肥、气、热的矛盾，加速了土壤熟化。三是深翻耕要结合秋施肥进行。由于中部干旱带多春旱，早春土壤化冻浅，农家肥和化肥难以深施。结合秋深翻进行秋施肥，顺应了该区域秋季雨水集中的特点，达到了秋雨春用的目的。据试验，氮、磷化肥秋深施其利用率分别提高12.7%和13.2%，起到了以肥调水的作用，使作物根系发达，植株生长稳健，用水效率提高30.8%。
2.2 机械化浅翻间隔深松技术
浅翻间隔深松技术，就是在铧式犁的基础上，利用五铧犁机架，原装小铧位置仍装小铧，原装大铧位置安装凿型深松犁进行翻耕8～10 cm、间距35 cm、深松35 cm，一方面创造了表土在上、虚实并存的耕层构造，实的沟墙阻力作用能使降水原地均匀下降；另一方面，打破了犁底层，增加了土壤库容，耕层下部渗水能力强；再者，前茬约有30%的秸秆和残茬均匀地搅拌在0～10 cm土层内，可有效减少地表风蚀和水蚀。经测定：浅翻间隔深松地0～10、10～20、20～30 cm耕层的土壤含水率分别较平翻30 cm提高25.0%、63.6%和35.3%；作业成本降低50.20元/hm2；种植大豆出苗早3 d、增产77.3 kg/hm2，增幅4.71%；田间扬尘量减少36.3%，在30mm/h雨强下不产生地表径流。浅翻深松对土壤墒情要求严格，土壤含水量过大和过小，作业质量均较差，如出现大的深松沟、大的土块、作业阻力加大、损坏机具受力部件等。在中部干旱带要求适耕的土壤含水量以15%～22%为宜[4]。
2.3 免耕播种机械化技术
冬小麦因其抗旱耐瘠，被当地群众称之为“铁杆庄稼”，丰水年在中部干旱带年均种植2.24万hm2。在中部干旱带适宜区春小麦改种冬小麦后，收获时间一般提早15 d，小麦收获后至冬季来临前的夏闲期延长近80 d，采取免耕播种机械化技术，可复种饲用油菜、萝卜、白菜、黑麦草、青饲玉米、黄豆等。据王伟庆在盐池县的试验研究结果[5]：冬小麦收获后免耕播种黄豆，相对小麦单种，太阳辐射利用率提高了25.73%，日照利用率提高25.97%，水资源利用率提高37.9%，光能利用率提高7%，能量产投比提高25.8%，土地利用率提高26.1%，平均产小麦5 700 kg/hm2，产黄豆1 200 kg/hm2，经济产投比达3.35∶1.00，表现出良好的生态、经济与社会效益。
3 结语
在中部干旱帶应建立机械化深翻耕与浅翻间隔深松相结合的合理轮耕体系，进而发挥各自优势。免耕播种机械化技术在中部干旱带增产增收效果显著，同类地区应大力推广。
4 参考文献
[1] 官涛等.宁夏中部干旱带旱作冬小麦机械沟播施肥技术的试验研究[J].科技成果管理与研究，2007（6）：52-56.
[2] 杜守宇.宁夏旱作农业[M].银川：宁夏人民出版社，2004.
[3] 李强.宁夏盐池县耕地地力评价与测土配方施肥[M].北京：阳光出版社，2014.
[4] 田建民.宁夏现代农业机械化重点推广技术[M].银川：宁夏人民出版社，2013.
[5] 王伟庆.小麦复种黄豆效益分析及其配套机械化技术试验研究[J].宁夏农林科技，2015（6）：8-9.
关键词 旱作农业；特点；机械化；耕作技术；宁夏中部干旱带
中图分类号 S345 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）03-0215-01
宁夏中部干旱带位于东经104°17′～104°41′，北纬36°6′～39°5′，范围包括鄂尔多斯台地南缘、黄土高原北缘和腾格里沙漠的东南边缘地区。行政区域包括盐池县、同心县、海原县、红寺堡区、平罗县陶乐镇的全部、固原东八乡和灵武市、利通区、中卫市的山区部分。其中北、东分别布有腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙漠。土地总面积3.035万km2，占全区总面积的58.9%，耕地总面积31.13万hm2，没有任何灌溉条件的旱地面积23.66万hm2，占76%，大力研究推广旱作农业机械化耕作栽培技术，开发该区域生产潜力，对推动该区域农业的可持续发展与农民增收具有重要意义。
1 宁夏中部干旱带旱作农业的特点
1.1 水资源少，农业产量波动幅度大
该区域水资源十分贫乏，平均水量相当于黄河流域平均值的26%，全国平均值的4.6%，而且分布不均，水质较差，矿化度大多在2 g/L以上，有的高达7 g/L，苦咸水面积分布约占90%，苦咸水量达2.36 km3，加之该区域多年年均降水量为180～400 mm，且多集中在7—9月，由东向西递减，年变率大（荒漠草原区为-70%～90%，干旱草原区为-38%～60%），年蒸发量2 000 mm以上，干燥度在2.17～3.78之间，呈现出干旱半干旱的气候特征，造成作物需水与自然降水的不同步，水资源少且干旱少雨客观上成为宁夏中部干旱带粮食生产持续发展的“瓶颈”问题，是造成粮食生产起伏波动最直接、最重要的因素。据对该地区域粮食生产的周期性波动分析[1]，其生产波动平均落差为12.6万t，最大为18.9万t，最小为6.3万t，且平均每3年发生1次，其中大的波动平均每5年发生1次，该区域76%的旱地粮食产量只占总产量的39.8%。
1.2 灾害种类多，发生几率大
宁夏中部干旱带“五灾俱全”，旱、雹、冻、风、病虫害时有发生，尤以旱灾最为严重，干旱年份发生频率为65%，即平均3年二遇，一年中4—7月春旱发生最为频繁，且以春旱发生较多，危害最大，春夏连旱发生频率为50%，即平均2年一遇，秋旱平均发生频率为33%，即3年一遇；冰雹是仅次于干旱的一种灾害天气，年年均有发生，平均降雹日1～3 d，年均发生4～5次，轻则减产，重则绝产；低温冷害及霜冻在该区域经常发生，2015年9月15日一场初霜使盐池县1.1万hm2荞麦受害，倒伏、籽粒脱落达90%以上；大风与沙尘暴常有危害，年均风速3.4 m/s，≥17.0 m的日数25 d，常使土地遭受风蚀，年均土壤侵蚀模数3 000 t/km2，侵蚀表土层厚度0.15～1.27 cm，造成土壤肥力下降[2]。
1.3 土壤贫瘠，氮磷比例极不协调
宁夏中部干旱带土壤贫瘠，近年来虽然施肥水平有所提高，但总体水平仍然较低。据盐池县的土样化验[3]，有机质含量为0.5%～2.0%，全氮平均含量0.092%，低于0.1%的耕地占总面积的62.5%，全磷含量0.078%。由于土壤瘠薄，天然降雨利用率只有2.4～3.3 kg/（hm2·mm）。
2 旱作农业机械化耕作技术
2.1 机械化深翻耕技术
深耕是中部干旱带旱作农业制度的重要组成部分，但要发挥深耕的增产作用，一是在深耕的时间上要把握好，做到麦茬地不过伏、秋茬地不过冬，以2年1次为好。二是耕深要≥30 cm。据2015年在盐池县大水坑镇东风村的测定：深耕30 cm较耕深18 cm的农田1～10 cm土层含水量高5.12%、土壤容重降低0.018～0.12 g/cm3、孔隙度增加2.8%～7.6%、液相增加2.8%～7.6%，土壤速效氮、磷分别增加18.3%～27.9%和32.6%～53.4%，地温提高0.8～1.1 ℃，土壤微生物从4.9万个/g增加到8.1万个/g，较好地解放了土壤水、肥、气、热的矛盾，加速了土壤熟化。三是深翻耕要结合秋施肥进行。由于中部干旱带多春旱，早春土壤化冻浅，农家肥和化肥难以深施。结合秋深翻进行秋施肥，顺应了该区域秋季雨水集中的特点，达到了秋雨春用的目的。据试验，氮、磷化肥秋深施其利用率分别提高12.7%和13.2%，起到了以肥调水的作用，使作物根系发达，植株生长稳健，用水效率提高30.8%。
2.2 机械化浅翻间隔深松技术
浅翻间隔深松技术，就是在铧式犁的基础上，利用五铧犁机架，原装小铧位置仍装小铧，原装大铧位置安装凿型深松犁进行翻耕8～10 cm、间距35 cm、深松35 cm，一方面创造了表土在上、虚实并存的耕层构造，实的沟墙阻力作用能使降水原地均匀下降；另一方面，打破了犁底层，增加了土壤库容，耕层下部渗水能力强；再者，前茬约有30%的秸秆和残茬均匀地搅拌在0～10 cm土层内，可有效减少地表风蚀和水蚀。经测定：浅翻间隔深松地0～10、10～20、20～30 cm耕层的土壤含水率分别较平翻30 cm提高25.0%、63.6%和35.3%；作业成本降低50.20元/hm2；种植大豆出苗早3 d、增产77.3 kg/hm2，增幅4.71%；田间扬尘量减少36.3%，在30mm/h雨强下不产生地表径流。浅翻深松对土壤墒情要求严格，土壤含水量过大和过小，作业质量均较差，如出现大的深松沟、大的土块、作业阻力加大、损坏机具受力部件等。在中部干旱带要求适耕的土壤含水量以15%～22%为宜[4]。
2.3 免耕播种机械化技术
冬小麦因其抗旱耐瘠，被当地群众称之为“铁杆庄稼”，丰水年在中部干旱带年均种植2.24万hm2。在中部干旱带适宜区春小麦改种冬小麦后，收获时间一般提早15 d，小麦收获后至冬季来临前的夏闲期延长近80 d，采取免耕播种机械化技术，可复种饲用油菜、萝卜、白菜、黑麦草、青饲玉米、黄豆等。据王伟庆在盐池县的试验研究结果[5]：冬小麦收获后免耕播种黄豆，相对小麦单种，太阳辐射利用率提高了25.73%，日照利用率提高25.97%，水资源利用率提高37.9%，光能利用率提高7%，能量产投比提高25.8%，土地利用率提高26.1%，平均产小麦5 700 kg/hm2，产黄豆1 200 kg/hm2，经济产投比达3.35∶1.00，表现出良好的生态、经济与社会效益。
3 结语
在中部干旱帶应建立机械化深翻耕与浅翻间隔深松相结合的合理轮耕体系，进而发挥各自优势。免耕播种机械化技术在中部干旱带增产增收效果显著，同类地区应大力推广。
4 参考文献
[1] 官涛等.宁夏中部干旱带旱作冬小麦机械沟播施肥技术的试验研究[J].科技成果管理与研究，2007（6）：52-56.
[2] 杜守宇.宁夏旱作农业[M].银川：宁夏人民出版社，2004.
[3] 李强.宁夏盐池县耕地地力评价与测土配方施肥[M].北京：阳光出版社，2014.
[4] 田建民.宁夏现代农业机械化重点推广技术[M].银川：宁夏人民出版社，2013.
[5] 王伟庆.小麦复种黄豆效益分析及其配套机械化技术试验研究[J].宁夏农林科技，2015（6）：8-9.