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旱区农业从古至今均占有重要的地位。当今，由于世界性水资源和能源的紧张，对如何有效地利用现有水资源发展旱区的农业生产，引起许多国家的高度重视，并在一些国家和地区取得了成功的经验。如美国中西部旱区17个州，生产高梁占全国高梁总产量的90%、小麦和羊占全国的80%、棉花和牛占全国的45.2%。加拿大地处半干旱地区的三个省生产的小麦占全国粮食总产量的97%。这些均说明旱区的农业生产蕴藏着很大的增产潜力。
我国干旱、半干旱地区的面积占全国土地面积半数以上。位于昆仑山-秦岭-淮河-线以北，大致包括北方15个省、市、自治区。是全国粮、棉、油总产量分别占各类全国总产量的37.5%、58%和40%，木材年产量占全国总产量的57%。并有名目繁多的土特产，驰名中外，此外野生动植物资源也相当可观。该区的石油、煤炭、水力、风力和太阳能等能源资源也十分丰富。目前该区大部分尚属待开发的落后地区，工农业的生产潜力很大。重视该区的进一步开发，必将对我国社会主义现代化建设具有重要的战略意义。
如前所述，北方旱区农业起源很早，经过长期的实践，已形成了一套适应当地条件的农业技术体系。其中有的农业技术措施至今仍具有现实意义。但从今日世界和我国经济和农业发展的总趋势看，传统农业已不能适应需要，应立足于优良传统，着眼于改革发展，走旱区农业现代化的道路。
本节着重对北方旱区农业生产的现况、存在问题、发展方向及种植业的增产潜力及进一步开发途径进行初步简析。
一、北方旱区干旱类型及农业生产现状
关于北方旱区干旱类型的划分标准问题，国内至今尚无统一的认识。本文采用大范围划分法，将旱区分为干旱、半干旱以及半湿润易旱地区三个主要类型，以便于阐述。
（一）干旱区
干旱区包括内蒙西北大部、宁夏回族自治区北部、甘肃省西部、青海大部以及新疆维吾尔自治区除伊犁盆地外的全部。总面积约占全国总土地面积的30%。年降水量小于200-250毫米，光资源丰富，气温日较差大。如有灌溉条件，即有可能获得较高的产量和优质的产品。所以从农业生产角度，视有无灌溉条件，该区又可分牧区和灌溉农业区（即绿洲农业）两大类型。牧区内高山、沙漠、戈壁分布较广。草地面积仅占本区总面积的21%，天然草场多属于旱草原、半荒漠和荒漠草原，生产力很低，亩产鲜草仅数十公斤。放牧的牲畜主要是山羊、绵羊、马、牛和骆驼等。经营管理粗放，抗灾能力弱。由于放牧过度，更加速了草场的退化。
灌溉农业区，主要包括新疆天山、昆仑山等山前平原地带的绿洲，甘肃河西走廊、宁夏银川灌区及内蒙的河套灌区。依靠天山、昆仑山和祁连山的雪水和黄河水进行灌溉，灌溉农田的面积约占该区总耕地面积的73%。系我国西北地区重要的商品粮基地。以种植业为主，栽种的作物有春小麦、冬小麦、玉米、糜、谷、稻和马铃薯等。经济作物有棉花、甜菜、油料作物（胡麻、向日葵、油菜等）和瓜果类。多为一年一熟，南疆灌区为小麦玉米一年两熟。农产品品质优良，尤以哈密瓜、无核白葡萄、新疆杏和长绒棉等驰名中外。非灌溉耕地约占本区耕地的27%，产量低而不稳。
干旱区农业生产存在的主要问题是，该区地域辽阔，由于气候、地势、地形和土壤等自然条件以及社会经济条件的差异，区内各地农业生产的问题不尽相同。
牧区：（1）气候干旱、降水少，天然草场的牧草生长稀疏，加上牲畜超载，过度放牧，促使草原退化。管理粗放，冬季饲草不足，抗灾能力弱。水资源不足，也是限制畜牧业发展的因素之一。（2）牧区内有些地方，生态环境遭到严重破坏，植被稀疏，抗风蚀力差，土地日趋沙化。（3）由于不重视畜群结构的合理安排和优良畜种的引进和选育，畜产品产量低而不稳，仍属自给半自给的畜牧业经济，商品率不高。
灌溉农业区：（1）由于降水少，蒸发量大，加上不合理的过量灌溉，造成土壤盐渍化。宁夏银川灌区和内蒙的河套灌区尤甚，大约70-80%的耕地有不同程度的盐渍化。（2）做为西北、内蒙地区的商品粮基地，把种植业放在灌区首位，勿庸置疑。但对农林牧副渔综合发展重视不够，农业结构不尽合理，种植业中粮食作物比重过大，从而限制了经济作物的发展，没有充分发挥其优势（例如，种瓜果、甜菜和长绒棉等）。（3）农田重用轻养，中、低产田忽视物质和能量的投入，从而降低了水分利用效率，影响产量的提高。
（二）半旱地区
半干旱地区自东北向西南斜跨13个省和自治区，大致包括东北西部、冀北、晋北、陕北、甘肃中西部、内蒙部分地区、河北平原中部、青海部分地区及新疆伊犁盆地等。总土地面积约占北方旱区的29%，其中耕地、林地和牧地分别约占本区土地面积的15%、10%和42%，年降水量平均为250-500毫米。由于地势和纬度等不同，气候差异很大，年平均气温从0
℃或0℃以下到8-10℃，≥0℃的积温从1500℃到近5000℃，无霜期100-200天，有的地区少于100天。自然灾害主要有干旱、风沙、低温、霜冻、干热风等，低平地还有夏涝的危胁。
本区在我国旱区农业中占有重要地位，具有悠久的旱地耕作栽培历史。栽培作物主要有小麦、玉米、高粱、谷子、大麦、莜麦、马铃薯、花生、向日葵、甜菜及豆类等。多为一年一熟，少许地区二年三熟，产量低而不稳，有些地区甚至不能做到粮食自给。野生植物资源较丰富，如枸杞、黄芪、党参、当归等。水浇地面积约占本区耕地面积的1/4，分布不均。
半干旱地区农业生产存在的主要问题是，（1）从自然条件看，干旱是全区共同的问题，由于地理位置、地势地形不同，又分严重风蚀和水蚀地区。东北西部、长城沿线至宁夏、甘肃沙漠边缘以及内蒙古东部地区，风蚀和土壤沙化严重。例如内蒙东部科尔沁沙地8级以上的大风日数，年平均为20-30天。春季风速大于5米·秒-1。毛乌素沙漠东南边缘，8级以上大风日数年平均为22天，最大风速达28米·秒-1。该区也有水蚀问题。水蚀最为严重的是在半干旱黄土高原。分布于甘肃中东部、宁夏南部、陕西东北部、山西大部和河南的西部。按地形地貌不同，又有旱塬和丘陵沟壑两种类型。黄土土层疏松深厚，植被稀少，水土流失严重，象西北地区有名的董志塬，原有面积为2300平方公里，现仅存407平方公里。耕地面积由过去的300多万亩减至100多万亩。据统计，陕、甘、宁、青、晋诸省、自治区的水土流失，使黄河每年通过三门峡的泥沙量，竟高达16亿吨以上。该区冬春也有风蚀问题。水蚀和风蚀使用权黄土高原土壤侵蚀严重，干革命旱瘠薄，农作物单产低，肥料、燃料和饲料矛盾突出，生态平衡严重失调。（2）从农业结构来看，农、林、牧的比例未能因地制宜。本区内的农牧区，垦殖过度，种植业比重过大，产量低而不稳。由于植被遭受破坏，加重了土地的风蚀和水蚀。牧区的草场载畜量普遍偏高，致使一些天然草场退化。由于饲草、饲料的不足，牲畜的抗灾能力低。而本区内以农为主的地区，忽视畜牧业的发展。近年来，提倡种草植树，防风固沙，减少水土流失。并开始重视调整农业结构，实行抗旱保墒技术，注意农、林、牧、副业的结合，农业生产形势日渐好转。（3）从社会经济方面来看，大部分仍处于小农经济范畴，农业生产力和农民收入均低，无力扩大再生产。农田的物质和能量投入少，广种（广牧）薄收，维持低水平的物质循环。不重视、也无力进行农、工、商的综合发展，生产和经济发展均相当缓慢，人民生活困难，文化水平低。
如能针对上述问题，因地制宜采取切实可行的措施，逐步改善生态环境，提高农、畜产品的产量、质量和商品率，不断扩大再生产和资金周转率，改变半干旱地区的贫穷落后面貌，是指日可待的。
（三）半湿润易旱地区
本区包括黑龙江省中部偏西地区、吉林中部、辽宁西南-中北部、华中低平原、燕山、太行山、太岳山地部分地区、关中平原、山西省临运盆地及陇中黄土高原南部等地。面积只占北方旱区总面积的13.5%。地形地貌比较复杂，著名的松嫩平原、辽河平原、华北大平原、关中平原、临运盆地及长治盆地等成为本区重要的农业基地。多年平均降水量400-600毫米，为北方旱区降水较多的地区。唯年际变化较大，年内分配不均，不同程度的旱涝灾害时有发生。光热资源较丰富（东北北部除外），但有低温、霜冻及干热风等自然灾害。无霜期南北差异很大，大致为90-220天。除东北偏北地区及一些丘陵山地一年一熟外，其余地区可两年三熟到一年两熟，是北方旱区粮棉重要生产基地。此外，经济作物中的大豆、烤烟、芝麻、向日葵、甜菜、油菜等是区内不同地区的重要产品。与北方旱区的干旱、半干旱区相比，本区地表水和地下水资源均比较丰富。灌溉面积约为本区耕地面积的40%，对本区主要粮食、经济作物的产量起到了一定保证作用。
半湿润易旱地区农业生产的主要问题是，（1）区内盆地，平原地区的旱、涝、碱自然灾害较多。冬、春雨少，所以，春旱年年发生。由于雨水集中于6-8月，常多暴雨，雨季成涝时有发生，但有时亦出现伏旱、秋旱。由于夏季多雨积涝，冬春干旱蒸发，在低洼、排水不畅的地区大面积地发生了土壤盐碱化。（2）水资源的浪费严重。过度抽用地下水，造成华北平原多处出现地下漏斗。不合理的灌溉，加之土壤肥力低，大大降低了水分利用效率。（3）在农业结构构成方面，有与半干旱地区类似的问题。尤其是农区面积较大，忽视畜牧业的发展和适度的植树造林，是非常值得注意和必须加以改进的问题。农牧结合，满足城乡对肉、蛋、奶等畜产品日益增长的需要，也是促进本区农业经济不断发展的重要途径。
发展节水灌溉势在必行
黑龙江省属大陆性季风气候，年降雨量较少，降雨分布不均匀。每年我省的农业生产都受到干旱的直接制约，特别是4～5月的早春干旱，严重影响着春耕生产的正常进行，个别年份在8～9月出现秋季干旱，极大地影响了农作物的正常成熟，降低作物产量和质量。多年来，受传统旱作农业的影响，农作物生产效益很难有大幅度提高。而我省耕地面积较大，进行大规模的深井灌溉条件还不具备，主要原因：一是投资较大，每眼电机井平均造价20万元左右；二是作用效应时间短，一般经过5~7年部分深井由于水量不足便失去作用；三是我省大部分地区地下水位枯竭，一些地区100米以下仍不出水；四是严重浪费水资源，大水漫灌用水量是滴灌用水量的５~６倍，是喷灌的２~３倍；而且节水灌溉可使农作物平均增产20%~30%，节电50%~60%，并可节省70%左右的人工。特别是在棚室生产上增产效果更为明显，增产幅度可达30%～40%，并可大大降低棚内湿度，减少病害发生，提高产品质量和效益。同时，具有设备投资小，见效快，便于管理，易于操作，安全可靠等诸多优点。
九届人大二次会议明确提出要大力发展节水灌溉农业，省委八次会议也强调要发展质量效益型农业，这为我省农业生产的发展指明了方向。在这种新形势的带动下，我省一些地区的农民发展节水灌溉的热情很高，纷纷自发引进安装，应用于生产。但由于设备选择、设计安装及使用方法等方面的原因，增产效果不佳，推广速度较慢，而大部分农民对节水灌溉技术及其重要性没有充分认识。因此，急需抓好典型进行试验示范，引导农民积极应用这项旨在长远的科技项目，以推动全省农业生产效益的大幅度提高。
目前，全世界面临水源的缺乏问题，如何科学用水已成为全球重点关注的课题，发展节水农业，实行节水灌溉已是大势所趋。美国、德国、荷兰、以色列等农业发达国家目前已全部应用此项技术。我国开发节水灌溉技术较晚，目前山东、陕西、河南等严重干旱区已开始大面积推广。
我省对此项技术的开发尚处在初级阶段，主要在温室和大棚内应用，面积不足2000亩，露地应用基本上是空白，而我省共有保护地面积25万亩，平均每年露地受旱面积达2000亩，为我省大面积推广节水灌溉技术提供了广阔的发展空间。并且，节水灌溉技术在农业生产中具有很大益处，它具有节水、节能、省工、省地、增产增收，且操作简便，适宜小规模零散经营，特别适宜我国农业生产条件的各家各户使用，非常容易被农民接受。因此，发展节水灌溉是现代农业发展的必然要求，具有远大的发展前途，并且在我省推广市场潜力巨大。
黑龙江省高效节水灌溉示范区建设项目是以黑龙江省经济作物技术指导站为技术依托单位，以省园艺示范场为基础，进行高效节水示范区建设。分别在高效节能日光温室、塑料大棚、露地等试验示范园区及制种田中安装，旨在通过示范区的开发建设，为我省推广农业节水灌溉树立样板，带动全省节水灌溉农业的大发展。
经过两年的建设，黑龙江省节水灌溉示范区已初具规模，大棚滴灌、露地喷灌、微喷、大型喷灌及育苗温室微喷设备及生产技术已经安装试验成功，并取得了显著的经济效益，每年节水灌溉可为示范区创造直接经济效益56.9万元。并且，这里仍未包括由于实行节水灌溉，使产品质量提高和成熟期提前所增加的效益。
黑龙江省高效节水灌溉示范区的建成，为我省推广农业节水灌溉技术提供了龙头基地，作为样板，示范区将带动全省节水灌溉农业的大发展，预计每年新技术转化覆盖面将达到500万亩以上，对抵御旱灾，节约农业生产用水、用电、用工，促进农业可持续发展战略和质量效益型农业的发展，增加农民经济收入具有重要现实意义和深远的历史意义。
黑龙江省经济作物技术指导站已与多家节水设备公司和厂家进行了联合，并为推广此项技术竭力工作。
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