旱农

旱农：是指在无灌溉条件的半干旱和半湿润地区，主要依靠天然降水从事农业生产的雨养农业而言，为旱地农业的类型之一。旱农学：就是形容和阐述此类旱地农业生产的理论和应用技术的科学。旱农学研究的内容主要有如下几点：1、研究国内处旱农地区农业生产的现状、主要问题及经验、教训；2、研究世界干旱的类型、成因、旱区的划分及其地理分布；3研究旱农业地区农业自然资源的状况和特点；4、研究旱农生产的基本理论和综合应用技术及其体系；5、研究旱农地共开发的方向和途径。旱农的定义则与国际通用的定义略有不同：1、地区范围由半干旱地区扩大到半湿润偏旱地区。2、主要依靠天然降水，但在特殊干旱条件下还要应用补墒措施。3、为了创造最佳的旱农生态经济系统，现代综合经营的旱地农业，农作物的生产必须与畜牧业的发展及保护性的林业密切相结合，在种好农作物的同时，适地适草，适地适树地种好草、种好树，才能形成完善的旱农生态经济体系。我国旱农生产中存在的问题：1、重水地轻旱地。水对农业生产的作用是不言而喻的，在有水利资源可供开发利用的地区，当然应该大力开发、充分利用。2、资源利用不合理、生态环境恶化。3、投入少、经营粗放。这个问题在不同的旱农地区，其严重程度也和所不同。4、人口问题。在旱农地区人口问题更显得非常突出，可以说旱农地区的贫穷落后，对土地掠夺式的经营，破坏生态环境，造成每况愈下的恶性循环等等，莫不与人口过度的增长有关国际上一般将世界干旱地区划分为四种类型：一是热带季节干旱类型；二是热带干旱类型；三是亚热带干旱类型；四是中纬度干旱半干旱类型。干旱气候的成因有：大气环流（不同环流形势下的气候不同：1、主压控制下气候干燥，低压控制下气候湿润；2、风从高纬或大陆吹向低纬或海洋，使气候干燥，反之使气候湿润；3、随季节变化，在不同气压带、风带交替控制下，气候的变化则更复杂。）、海陆位置、地形与地势。干旱地区的划分结果为：1、湿润指数（K）＜0.03属于极端干旱地带。2、0.03＜K＜0.20属于干旱地带。3、0.20＜K＜0.50属于半干旱地带。4、0.50＜K＜0.75属于亚湿润地带。按照旱农区域性分异规律，划分了3个一级区和45个二级区：一级类型区以80%保证率的年降水量作为区划的主导指标，以干燥度为辅助指标。80%保证率的抽降水量小于200mm的地区称为干旱区，200—250mm的地区称为半干旱偏旱区，250—400mm的地区称为半干旱区，400—500mm的地区称为间湿润偏旱区，及500—600mm的地区称为半湿润区。干燥度大于3.5为干旱区，3.0—3.49不半干旱偏旱区，1.6—2.99为半干旱区，1.3—1.59为半湿润偏旱区，1.0—1.29为半湿润区。二级类型区的命名采用三段复合命名法，即自然地理区域，干旱牲和农业类型，如阴山北部丘陵半干旱偏旱农牧区，辽宁西北部低山丘陵水土流失及风沙半干旱农区，陇中黄土高原南部丘陵沟壑半湿润偏旱农牧区等等。再生性资源：是指水资源通过蒸发、蒸腾及降水、径流等方式在海洋、陆地与大气之间不断进行循环交换，时常得到再生称为再生性资源。水资源的污染主要来自：生活污水、工业排污及农药和化肥等的污染。中国旱农地区水资源的基本特点是：降水有限，水资源数量少，作物水分亏缺量较大；降水季节分配不均，春旱十分突出；降水年变率大，季节变率也大，旱灾频率高；降水强度大，浇灌威胁，水土流失严重；蒸发量大，蓄水保墒艰难，地形破碎，水低田高，取用难度很大。半干旱偏旱、半干旱与半湿润偏旱的主要土类和散处于三区中的主要隐域性的土类有：栗钙土、黑钙土、黑垆土、娄土、黄绵土、盐溃土、风沙土。盐土是指土壤中可溶性盐含量达到足以妨碍大多数作物生长的程度，但代换性钠尚不足以显著改变土壤特性的土壤。碱土：是指含交换性钠足以妨碍大多数农作物的生长，但不含大量可溶性盐的土壤。风沙土可以分为四种：即流动风沙土、半固定风沙土、固定风沙土和草甸风沙土。旱农区光资源的特点是：日照时数多，辐射强度大，光合有效辐射充足。世界旱农区的共同特点是：光热条件好，但自然灾害频繁，最突出的是干旱；土地面积广阔，但生产力相对较低；水资源贫乏，而且分布不均；生态系统脆弱，植被易遭到破坏，土地资源有不同程度的退化；产业结构单一，抗灾能力不强；经济底子薄，社会欠发展，科学技术比较落后。土粒表面的水膜可细分为两层：一层是在紧贴土粒表面，仅有几个水分厚的水膜，吸附力很强，紧紧为土粒表面束缚住，活性很弱，不能为植物利用，称为紧束缚水。在水膜外层的水分，虽仍受土粒表面束缚住，但已可以很缓慢的速度，由水膜较厚处向水膜较薄处移动，称为松束缚水。田间持水量：是在地下水位比较深的情况下，土壤能保持毛管悬着水的最大数量。土壤有效水分：由凋萎湿度至田间持水量的土壤湿度范围就是土壤有效水分的范围。旱作物的水分利用特点有：1、土壤诸多性质影响的降水渗入、蓄存和不断向根系移动的过程；2、旱作物本身许多性状，诸如根系延伸的深度和广度、根系的结构和密度，与吸水有关的生理学和解剖学特征等等影响的吸水、失水过程；3、经常变化的气候状况。根系吸水机制的植物对水分吸收分为两种：一是由植物体表的蒸腾作用所引起的根对土壤水分的吸收，称为被动吸收，其水量可达植物总水量的90%以上。但在干热的条件下，植物的蒸腾量急剧上升，此时，如水分的吸收因根的外皮等组织对水分的质流运动阻力很大，落后于因蒸腾而引起的水分损失，即使土壤含水量比较大，植物体内也会发生水分亏损，发生萎蔫现象。另一种是由体液溶质浓度造成水势梯度而引起根对水分的吸收，就称为主动吸收。主动吸收能力很小，只有在蒸腾速度低的情况下才能察觉。吸收水量只占总面积水量的10%或更少。各国旱农发展的情况，概括起来可分为三类；一灯是发展水平较高，农业生产已经现代化，经营比较合理，可以提供大量农牧产品，除供应本国需要外，还可以大量出口。就自然生态而言，虽存在一些问题，但尚属良好，如美国、苏联、澳大利亚和加拿大等国。二类是政府比较重视旱农生产，投入相当数量的人力、财力和物力，旱地农业得到一定程度的发展，提供的农牧产品可以基本上或部分地满足本国或本地区的需求，例如印度、埃及和中东的部分石油输出国。三类是社会经济不发达，旱地农业很落后，经营管理粗放，农牧业产量低，生态平衡严重失调，如非洲和中东地区的大部分国家。我国半干旱地区的年降水大都集中在某个季节，而其他季节比较干旱。在干、湿季节轮换出现的地区，供水与用水的循环如下：1、某一季节降雨量超过作物需水量，多余的水贮存在土壤及水库中；2、干旱季节来临，出现水分短缺，于是贮存于土地壤中的水分通过植物的吸收利用则于蒸腾，一直到实际的蒸发、蒸腾下降到潜在的蒸发、蒸腾以下。不同作物对干旱的适应一般有两种途径：1、躲避干旱期。可以通过培育旱熟或生育期短的品种而实现。2、培育具有较高的抗旱性能品种，这是真正水分利用率高的品种。旱作物缺水的生理效应：1、膨压降低；2、光合作用削弱；3、呼吸作用异常；4、新陈代谢受阴；5、原生质脱水；6、激素变化的阴抑或促进诸多生理过程的变化；7、水分传输困难；8、缺水与养分吸收根系受土壤水分影响的表现有许多种。在旱地上主要有：1、随着缺水程度啬，根的生长速度下降，但根系生长所受的影响要小于地上部分。2、当小雨多，仅有一小部分根际的土壤湿润时，则根系集中在浅层而不下扎。3、一般适于旱地生长的作物，在旱地上其根系如能够穿过较干土层而下扎到深层，其前题是前期根系的生长必须良好。4、根的吸收面与土上部分蒸腾面的比例受土壤含水量的影响。缺水对作物籽料产量的影响有三个关键时期：第一个是穗部形成时期，决定小穗小花原始体的数目；第二是花粉形成及授粉期，确定籽粒形成数目；第三是籽粒灌浆期，影响籽粒重量。小麦在胚及幼苗缺水时，其受旱程度视苗龄可明显地分为三类：1、从胚的休眠期到胚芽鞘长出3—4mm时，能够完全抗旱。2、此后稍存缺水则生长交永久被削弱，最后影响产量。3、当第一叶片开始伸展时，如遇干旱，受害程度明显严重，但其恢复能力并未完全消失，并且根原基保持分生组织状态时间较长。水分临界期：作物在一生育期或生长时期遭受缺水所产生的影响，以后即使供水条件改善，其所受损失也不能恢复或补偿，直到最后严重的影响产量，这个时期称为作物的水分临界期。决定作物产量的主要因子是：环境因子—太阳辐射、温度、水分和农业技术措施。可能气候产量：是指在高水平的农业技术条件，最优良的作物品种，在现实的气候条件下，作物群体能接受光资源的多寡和能量转换效率高低所形成的产量。实际气候产量：是指在一个地方的气候条件作用下，适种作物品种及相应的一般农业技术水平下，作物群体能接受光资源的多寡和能量转换效率高低所形成的产量。潜在蒸散量：是指在土壤表面经常保持充分湿润状态的条件下，通过土壤和植物（以生长茂盛，完全覆被的绿色矮草地为标准）的最大可能的蒸腾蒸发的水量。旱农区生态环境的改善和建设需要多方面的、综合性措施，就整个旱农区而言则应注重：高速农业的产业结构，合理利用土地；保持沙土，防止沙土流失；防止土壤风蚀及沙化；进行盐碱土改良等四个方面。根据不同的地貌部位、径流性质，土壤水蚀可以分为两大类：坡面水蚀与沟谷水蚀。沟谷侵蚀造成的损失主要有：1、毁坏良田。2、使完整平坦的地面变得破碎。3、众多的沟谷是渲泄地表水和地下水的渠道，也是千百万区域干旱的重要因素，给引水灌溉也带来很多困难。水蚀的形成过程：土壤水蚀开始由雨滴溅击地表，破坏土壤结构，降低入渗速度和入渗量，继而地面或田面形成径流，由坡面层流汇成股流，使土壤受到冲刷，运移和异地沉积，从而造成片蚀、沟蚀掩埋，冲走肥沃土壤和农作物，冲毁房屋、人畜，阻塞河流，淤填水库，形成不同程度的灾害。土壤流失的通用公式：A=R.K.L.S.C.P=RKLCPWC公式中:A—单位面积水土流失R—降雨和径流因子K—土壤易蚀性因子L—坡长因子S—坡度因子C—植被和管理因子P—保持措施因子土壤水蚀的因素有：降雨和径流因子、土壤易蚀性（K）、坡度（S）与坡长（L）、植被和土壤管理因子（C）、保持措施，田间水土保持措施种类很多，其中比较实用而作用明显的有：等高耕作、带状耕作和各种类型的梯田。建立水土保持林应重视的几个原则：第一，按照当地农业生产和土地利用总体规划建立水土保持林。第二，把水土保持林作为综合措施中的重要一环，应与工程措施、耕作措施相结合，并与山、水、田、林、路的综合治理紧密配合。第三，以短养长，长短结合。第四，重视经济效益才能获得较好的社会效益、较佳的生态效益。如何利用生物措施防止水土流失：保持水土的生物措施是以一定密度厚度的植被以降低可和缓水土流失，实现土不下坡、清泉常流的目的。1、建立水土保持林。旱农区防止水蚀的水土保持林，根据建立的地形部位不同可分为八种类型：分水岭防护林、梁峁坡防护林、梯田防护林、沟边防护林、沟头防护林、沟坡防护林、沟底防护林、护岸固滩林。2、建立水土保持草地。水土保持草地具有保持水土，发展草场，开发畜牧业和保持水土，创造有利于旱作物生产条件的双重任务。每当水土保持林难以生长的地方，水土保持草仍能适应恶劣环境，达到保水保土的目的。3、旱农作物与水土保持。不同种类，不同品种的旱农作物保持水土的能力不同。大致可分为两类：第一保持水土能力较差的有：玉米、高梁、马铃薯、向日葵和荞麦等。第二保持水土能力较好的有：小麦、谷子、大豆、花生、亚麻、燕麦和大麦等。梯田以断面形式来分：可分为水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田。风蚀可分为：悬移、推移、跃移、磨蚀等几种形式。影响土壤风蚀的因素有：气象因子、土壤易（抗）蚀性、植被覆盖、地表粗糙度和裸露面积等。防治风蚀的基本原则：一是降低风力，二是提高土壤抗风能力。具体要求可归纳为四个方面：一是建立和维护良好的植被和植物残留物；二是增加土壤表层的抗蚀团聚体或土块；三是减少沿风蚀方向耕地的宽度；四是创造粗糙的土地表面。防治措施以生物措施为主，辅以农业技术措施与工程措施。1、建立防治风蚀的防护林体系；2、种草防治风蚀；3、工程措施；4、农业技术措施。防治土壤风蚀的农业技术措施有：1、种植抗风沙的作物和品种；2、留茬啬地面屏障，防止风