地表径流是什么意思和植被联系(地表径流的意思)

6月10日,山西闻喜县卫家庄外的坡地上,52岁的刘恩军刚收完70多亩旱地小麦,初步估计,平均亩产超过700斤。在许多年前,刘恩军还小的时候,这样的产量是不可想象的,而现在,他几乎每年都能保持在这个水准以上,最高的时候,甚至能超过1000斤。旱地,是人类耕地中最重要的部分。全球耕地中,完全靠自然降水进行生产的旱地占81%,在中国,旱地占全部耕地的49%,它们主要分

6月10日,山西闻喜县卫家庄外的坡地上,52岁的刘恩军刚收完70多亩旱地小麦,初步估计,平均亩产超过700斤。在许多年前,刘恩军还小的时候,这样的产量是不可想象的,而现在,他几乎每年都能保持在这个水准以上,最高的时候,甚至能超过1000斤。

旱地,是人类耕地中最重要的部分。全球耕地中,完全靠自然降水进行生产的旱地占81%,在中国,旱地占全部耕地的49%,它们主要分布在秦岭淮河、昆仑山以北。这些旱地,提供了全国43%的粮食,75%以上的牛羊肉,60%的温带水果,同时也聚集了70%以上的生态脆弱区,在全面脱贫之前,还聚集了80%以上的贫困人口。

而如今,中国大部分的旱地,可以保证年年稳产。

地表径流是什么意思和植被联系(地表径流的意思)

中国农科院副院长梅旭荣到山西寿阳站的旱地试验田调研。新京报记者 周怀宗 摄

讲述

小麦只够过年包顿饺子

曾经的旱地农业,完全“靠天吃饭”。以小麦为例,遇上极端干旱的天气,颗粒无收是必然的结果。即便是雨水丰沛的年代,也鲜有高产的记录。

在山西闻喜县的记录中,一直到二十世纪六七十年代,这些黄土高坡上的旱地,小麦亩产也只有160多斤。

“小时候种粮食特别苦,耕地用牛,剩下的都靠人力。成熟了拿镰刀一刀刀割回来,一亩地能有两三百斤,就算是丰年了。”刘恩军说。

是什么改变了旱地农业生产的模样?在离闻喜县不远的山西寿阳,或许可以找到答案。在那里,有一座建站30多年的旱地农业科学观测站。

常年在这里工作的中国农业科学院副院长梅旭荣告诉记者,二十世纪八十年代,我国开始调研北方旱地,摸排北方旱地生产情况。1986年,“旱地农业增产技术研究”被列入国家重点科研计划,随后,一批旱地农业科学观测站在各个旱作区建立起来。位于山西寿阳的寿阳站,即是其中之一。

寿阳站位于寿阳宗艾村,70多岁的村民牛全成,见证了整个寿阳站的发展历程。他告诉记者,“一群科学家突然到我们村里,租了村民十多间房子,又当宿舍,又当实验室,还在原本村里牛圈所在的地方,种起了试验田。”

宗艾村是典型的黄土高原地貌,牛全成的记忆中,以前种过杂粮、种过玉米、也种过小麦,产量都很低,“年景不好的时候,一年到头饿肚子。年景好的时候,杂粮能打300斤。小麦更少,只有几十斤,全村就只种几十亩小麦,刚够各家过年时包顿饺子。”

技术

科学家改变的缺水耕地

旱地,并非没有水的耕地,而是缺乏人工灌溉条件,完全依靠自然降水的耕地。“能否更有效地利用降水是旱地农业技术研究的重点。”梅旭荣说。

梅旭荣至今记得第一项旱地农业技术投入使用的情景。那是1988年,在山西长治屯留,推广使用秸秆覆盖还田技术。这种技术使秸秆不离田,一直覆盖着地表,既可以使有机质重新回到土壤中,也能降低风水侵蚀和水分蒸发,保湿保墒。

试验的效果很好,很快得到了农民的认可和效仿,农民们甚至自己总结出了新的农谚,“盖一盖,增一百,盖不盖,差一百。”农谚中的“一百”,其实是一百公斤,梅旭荣说,“仅秸秆覆盖一项,在试验田中,就可以增产一百到一百五十公斤左右。”

其实,秸秆还田并不完全是新技术。在传统时代,人们就在使用秸秆还田的办法,增加土壤中的有机质,但对其抗旱的机理认识并不深,所以使用范围也并不广泛。

1991年,寿阳站正式成立,此后的30多年中,这里研发出了更多的旱地农业技术。比如改良土壤,培养培育和营造土壤水库,提高土壤蓄水能力,比如适合黄土高原的“塬-坡-沟”综合利用与保护模式。

这其中,覆盖是一个长期有效的措施。在山西闻喜,刘恩军的旱地里就采取了地膜覆盖的技术,在春播之后,采取地膜覆盖,最大可能地减少水分蒸发,保水保墒。而在寿阳站,更先进的可降解地膜,同样是科学家们最新的成果之一。

转型

主动抗旱保障粮食稳产

在宗艾村,村民们种植的玉米,如今可以保证每亩千斤的产量,这样的产量,几乎不受气候变化的影响。他们还种植高粱等杂粮作物,同样可以保证稳定的产量。

旱涝保收的背后,是旱地农业技术的无数次进步和一次次转型,“今天的旱地农业技术,已经从被动抗旱,转型为主动适应。”梅旭荣说。

从抗旱品种的选育和推广,到沟播、覆盖、蓄水、节水等,一整套完整的技术体系,根据各地不同的条件,加以调整之后,推广应用,最大程度地保障了旱地粮食的生产。

做到这一切的背后,是对整个旱地区域气候、降水量、土壤等情况的全面了解,是一场漫长的调查和摸排工作。梅旭荣介绍,从“六五计划”时期开始,科学家们就展开了北方旱地的研究,此后数十年中,大量基础工作逐渐完成,为新的旱地技术打下了基础,“我们做的工作,一是查明了北方旱地自然降水利用的状况。在2000年左右,我们对自然降水的利用率只有56%。第二是查明了主要农作物生产潜力的开发程度,当时是35%,这个数字到今天已经上升到45%。而从经济角度考虑,适宜的开发度是65%。”

旱地农业如何增产稳产,其实,核心就是对水的利用,北方旱地降水量少,且并不均匀,集中降水不但无助于农业生产,反而可能造成农业灾害。梅旭荣介绍,“比如黄土高原区,年降水量在200-700毫米之间,其中65%以上集中于7、8、9三个月,降水强度过大,往往一次暴雨即占全年降水量的30%甚至更多,这是产生地表径流,导致水土流失的重要原因。”

主动适应的技术,其实就是一整套应对降水少和降水不均匀的方法,实现“集水、蓄水、保墒、提效”。数据显示,与二十世纪初的56%相比,我国旱地水资源利用率已提升至68%,超出了12个百分点。梅旭荣说,“在我们的试验田中,水资源利用率最高可以达到75%,远高于50%的全球平均水平。”

发展

人定胜天与适应自然

“我小时候,歉收是经常的事情,记忆中绝收也有一两次,但这些年,再没有出现过歉收的年景。”刘恩军说。

“农业生产,既是与自然斗争的过程,也是认识自然和顺应自然的过程。事实上,在今天,全国粮食生产也基本摆脱了靠天吃饭的历史。”梅旭荣说,“在旱地农业中,主动抗旱技术日渐普及,我们可以达到80%的稳产保证率,也就是说在一个区域中,10年中可以保证8年稳产。不是不能更高,而是追求更合适的稳产率,如达到90%,成本会急剧升高,且技术选择面也会变得更窄。而且,即便是80%的稳产保证率,也可以在更广阔的区域和更长的时间中,通过互补来实现总体稳产,比如南北互补,夏秋互补等。当然,这也并不意味着,旱地农业已经可以高枕无忧,事实上,面对极端天气,旱地粮食仍旧会出现难以抵御的问题。”

另一方面,人定胜天,并不意味着与自然相对抗。事实上,旱地农业技术体系中,更多的是了解自然、适应自然、利用自然。

中国有千万年的旱作农业历史,积累了许许多多的农耕经验和农业技术。梅旭荣介绍,北方传统农业主要以旱作为主,在漫长的历史中,有许多优秀的经验,比如梯田,并不仅仅是为了耕作方便,更重要的是可以保持水土,防止水土流失。比如砂田,通过砂石覆盖,可以达到保墒的效果,还有鱼鳞坑,用来集雨存水,再如间作、轮作……而在现代旱地农业技术的发展中,许多传统的理念和经验,被吸收融合,助力粮食生产。“顺天时,量地力,按照气候的规律和概率,安排农业生产,最大可能地利用一切有利的因素,就是现代旱地农业技术的理念。”

丰产

全靠“运气”的时代已一去不返

2022年上半年,气候难得地稳定,且适宜小麦生长,而去年温暖的冬天,也为小麦的生长提供了最好的条件。

在山西、陕西、河北、山东等地的旱地中,亩产普遍稳定,即便是受去年秋汛影响的地区,也出现了亩产过千斤的夏粮丰收场景。

在未来,旱地农业有更广阔的发展空间,梅旭荣介绍,旱地农业在千万年的发展中,累积了许多独有的特征和优点,比如土壤更加洁净,生产方式更加绿色生态,作物多样性非常丰富等。

尤其是绿色生态,梅旭荣说,“传统的旱作农业,本身就是绿色生态的生产方式,在这方面有大量优秀经验,比如施用有机肥、轮作、间作等,是可持续的农业发展模式,对我国实现‘碳达峰’‘碳中和’目标也有重要的意义。因此,未来仍需要更加重视旱地农业技术的发展,这对保障粮食安全、低碳生产、绿色发展格外重要。”

2022年6月17日,陕西铜川市一处高产示范田中,旱地小麦的实测产量达到766.42公斤,创造了旱地小麦的新纪录。就在几天前,河南洛阳,也创造了旱地小麦659.52公斤的纪录。

即便是在非示范田的普通农田中,七八百斤甚至过千斤的旱地小麦产量,也是种粮的农民们过去难以想象的。随着现代农业的发展,那种收成全靠运气,“种一坡,收一筐,打一箩,吃一锅”的时代,已经一去不返了。

新京报记者 周怀宗

编辑 张树婧 校对 柳宝庆

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