旱農

在應用旱農技術的半乾旱及半濕潤易旱地區，其共同的氣候特點是降水較少，蒸發量常大於降水量。中國一般將年平均降水量250～400毫米、年乾燥度大於1.5的地區劃為半乾旱地區；降水量400～800毫米、年平均乾燥度為1.00～1.49的地區劃為半濕潤地區。因降水變率較大，或因降水季節分佈不適時而經常出現春旱、初夏旱、伏旱或秋旱等季節性乾旱的半濕潤易旱地區，也常須應用旱農技術。世界各國劃分上述各類地區的標準並不一致，如美國將年降雨量300～600（或700）毫米、但降雨季節與作物需水最多的生育時期不相符合的地區劃為半乾旱地區，經營牧業或旱地農業。

旱農地區雖然全年降水不多，但光熱資源相對豐富，採取旱農技術加以利用時仍有一定的生產潛力。據估計每畝旱地利用1毫米降水量可生產糧食0.4～0.65千克以上，全年降水300毫米的地區，畝產就可達120～195千克。如美國中西部的乾旱大平原昔日是黑風暴的發源地，由於實行旱農作業，現已成為重要的農牧業基地。世界約210億畝耕地中僅10～15%有灌溉條件，其餘依靠天然降水，約有90億畝的年降雨量在500毫米以下。然而許多農作物，特別是小麥、大麥、高粱的產量卻來自這些地區。因此旱農研究已成為世界性課題。

全世界乾旱、半乾旱地區的總面積約佔地球陸地面積的34.9%，遍及50多個國家和地區。主要分佈於非洲北部和南部、歐亞大陸中部、中近東和印度德干高原以及大洋洲等地。其中熱帶、亞熱帶乾旱、半乾旱地區主要分佈於稀樹草原帶，如非洲撒哈拉沙漠南北、贊比西河流域、西南非洲、印度半島、澳大利亞北部，這些地區一般濕季為3.5～6個月，年降雨量300～600毫米；農業盛行原始的撂荒制與旱農，作物以高粱、玉米、花生、木薯、龍爪稷等耐旱作物為主。溫帶乾旱、半乾旱地區主要分佈於北美大平原、蘇聯的中亞細亞和頓河流域、阿根廷中南部、西班牙等地，年降雨量約300～600毫米，除永久性草地外，主產小麥。中國的半乾旱地區主要分佈於東北三省西部、內蒙古東部、甘肅西北部、陝西中部和北部、寧夏中南部及青海東部。半濕潤易旱地區一般分佈於半乾旱地區的外圍；在中國主要位於半乾旱地區東南側的過渡地帶。

旱農地區農牧業發展的主要限制因素是水。故旱地農業的各項技術措施，都著眼於保持和利用水分及在培養土壤肥力的基礎上增加土壤蓄水能力。

減少水土流失和風蝕，創造蓄水、保肥、保土的基本條件是旱農技術的首要環節。在坡耕地上，由於水、土、肥的流失量隨坡度而增加，尤以雨量集中又多暴雨的半乾旱地區為甚，故常在緩坡地和溝谷修築梯田、壩地或集水溝等保持水土。在風蝕地區，則營建農田防護林網、植樹種草以防風固沙。農田休閑期間的深耕、耙耱和春季播種前的淺耕也有利於保蓄部分降水，避免土壤水分散失。

旱農地區土壤一般比較瘠薄，除需增加化肥施用量外，種植豆類或豆科綠肥、牧草是培肥地力、促進作物根系生長、提高土壤水分保蓄力和利用率的有效措施。據測定，在年降水300～500毫米的地區，如能採用抗旱耕作，培肥土壤，則 1米深的土層可接納雨水200～300毫米。從土壤的生產能力看，有機質含量1%以上的旱地麥田，每毫米降水可生產小麥0.68千克；而瘠地麥田每毫米降水僅能生產小麥0.26千克。

適宜於旱農地區生長的作物，其生長的關鍵時期能避開乾旱季節，或能和當地的雨季相吻合、在雨季快速生長，以充分利用有限的供水。如小麥的根繫到拔節前已下伸到耕層以下，分佈較深，能吸收利用土壤的深層水分；高粱在水分供應不足時會停滯生長從而減少蒸騰，一旦供水恢復，則又繼續生長。其他根系發達的作物如黍稷、粟等對旱農栽培也較適宜。

中國半乾旱地區的降水集中在夏季，春季經常乾旱。因此春播作物應盡量利用早春解凍後土壤內所保蓄的水分，及時進行頂凌播種或搶墒播種。如干土層較厚、底墒較好，則宜在播種前進行鎮壓提墒、嚴重乾旱時將種子播在較深處的濕土上，覆土後進行鎮壓以利種子萌發出苗。此外還可採用種子處理和水耬播種、澆水點種、濕糞點種等多種抗旱播種方法。播種密度根據土壤肥力和墒情而定，一般應小於濕潤地區或有灌溉條件的地區。許多國家在旱農地區種植玉米或高粱時採用雙行距條播法，可為下季播種小麥保留一定的土壤水分。

為蓄水保墒及減少徑流和土壤蒸發，旱農栽培可因地制宜地採用少耕、地膜覆蓋或採用砂田、壟作等方式。

旱農生產在中國具有悠久的歷史，積累了豐富的經驗，建立了一套與乾旱作鬥爭並適應乾旱的旱農制度，即把旱地耕作制、輪作制、施肥制和抗旱作物及品種的配置作為四大支柱。核心技術為蓄水保墒、採用豆科作物輪作和施用有機肥料，形成了中國傳統的有機旱作農業，但其生產力極為低下。隨著社會的發展和科技進步，旱農研究和生產愈來愈 受到廣泛的重視，人們謀求提高旱地作物生產力以滿足人口不斷增長的需求。研究提出的“自然降水全部就地攔蓄入滲”是對旱農自然降水歷史和現代管理技術的概括和總結。其核心是水土保持和梯田建設，反映了當代旱農降水資源管理的技術特徵。

80年代初，中國農業學術界強調培肥地力、增施化肥，在施用氮肥的同時增加磷肥施用量對提高旱地作物生產力的顯著作用，作為80年代“旱作農業新技術核心”。在環境相對穩定 條件下旱地作物優良品種與優化農藝措施相配套的旱地農業增產技術體系的研究與建立，形成了“梯田、品種、施肥”為主體的旱農增產模式。相應的技術成果在旱農生產上的廣泛應用，促進了旱農生產的發展。對旱地主要糧食作物增產潛力的研究以及一定範圍內旱地作物豐產示範的結果印證，一批旱地作物的高產記錄超過了理論估算的“降水潛勢”並接近“光溫潛勢”，表明從旱農定義下的研究工作角度來講，其潛力的實現已接近其極限。並由於降水的分佈不均、供需錯位，旱農研究和生產仍擺脫不了產出低、不穩定、投入效益差三大問題的困擾，旱農生產仍是有風險性的產業。

根據對旱區自然降水管理現狀的分析，旱地水肥關係研究結果和旱農生產的發展要求均表明自然降水全部就地攔蓄入滲指導思想的局限性，以及現形成的旱農技術效能的有限性。研究結果表明，乾旱使旱地土壤水分嚴重虧缺，成為進一步提高作物產量的限制因素。旱年施用化肥幾乎不形成增值，豐、歉年間產量波動仍很懸殊。在大田、盆栽試驗中，增加供水增產效應十分顯著地優於施肥。說明進一步研究應重視解決土壤水分虧缺問題，是旱農生產再上新台階的突破口。“八五”期間定西試區攻關專題進一步開展了旱地作物有限補償供水效應試驗、田間微型集水種植試驗、土壤貯水量與作物關係及產量效應試驗、作物水肥關係盆栽試驗，徑流集水系統研究等，取得了良好的結果。

作物有限補償供水的顯著增產作用；土壤貯水量對作物生長及產量的影響；在不同水分梯度作用下，水分對作物產 量高低的影響；水分對養分利用率的影響及肥效的制約；關鍵期降水對作物產量高低的顯著作用；研究結果說明半乾旱區在土壤養分改善的條件下，水分成為限制作物產量的主導因子。研究解決作物水分脅迫問題，是當前旱農研究的核心問題。根據對旱地土壤培肥與作物生產力結合的研究，深化了對旱地土壤肥力概念的認識和內涵的拓寬，強調了水、熱因子對半乾旱區土壤培肥的巨大作用，旱地土壤培肥不僅要提高土壤有機、無機養分，以及注意水、熱因子的改善。