2019年赴澳大利亚机械化旱作节水农业考察报告.doc

赴澳大利亚机械化旱作节水农业考察报告 赴澳大利亚机械化旱作节水农业考察报告 据中澳两国农业部的技术交流合作协议由农业部农机化技术推广总站组织的旱作节水农业考察团一行5人于7月28日至8月10日在澳大利亚进行了旱作节水及保护性耕作农业专题考察考察期间在澳农林渔业部工作人员的精心安排和陪同下先后深入到维多利亚州、新南威尔士州、昆士兰州的水资源管理机构、可持续农业灌溉研究院、农业大学、农机生产企业、农场等部门参观访问与有关管理、科研人员和农场主、企业负责人等进行了广泛的座谈和交流并受到了他们的热情接待使考察活动取得了圆满成功现将考察到的有关情况报告如下： 一、澳大利亚机械化旱作节水和保护性耕作技术现状 澳大利亚全国具备灌溉条件的耕地面积占总耕地面积的15%其余为旱作农业区为了充分利用土壤水份和提高土壤对降水的利用促进农业生产效率的提高澳大利亚的农业科技工作人员探索出了农机固定道作业、免耕等技术体系 （一）旱地农业固定道机械作业模式（ControlledTraffic） 在澳大利亚由于土地实行规模化、集约化经营农业生产基本上是全程机械化作业为了提高机械作业效率各农场普遍采用动力在100马力以上的大型农业机械同时由于大型机械反复在耕地上作业损失了部分机械动力会造成土壤压实、不利于降水入渗等影响了农业生产效益经过多年研究昆士兰大学总结了一套固定道机械作业模式该项技术主要是通过在农田中根据机械作业幅宽所种植作物的行距等建立一套定宽度的机组作业固定道每次在田间作业的机组动力驱动轮和机具承载轮都在固定道上行走 该大学经过多年的研究表明按照传统的拖拉机作业模式一台大型农业机械在农田中作业的时候首先会造成作功能量损失（EnergyEffects）表现在：一是由于拖拉机在疏松的土壤上作业机车及作业机具的轮胎会压实耕地面积20%这样使机车的牵引作功（TractiveEfficiency）损失15%20%二是由于轮胎对土壤的压实影响导致作业机械在进行作业时必须对这部分被压实的土壤进行再疏松这就会造成25%40%的耕作作功（TrafficEfficiency）损失这两项合计会造成拖拉机在完成所需作业的同时必须额外付出40%60%的功率消耗就是说拖拉机的全部动力能量只有一半左右是生产所需的有用功第二方面是影响土壤团粒结构（AggregeteSite）：由于土壤被机械反复碾压土壤的团粒结构会增大据该机构研究采用固定道作业模式固定道以外的土壤水份在15%35%时小于12mm的团粒结构数量均大于45%非常适宜做种床而采用传统作业模式的土壤团粒结构小于12mm的明显减少只有土壤水份在20%25%以上时才适宜播种第三方面是影响降水入渗（InfiltrationEffects）：采用固定道作业由于减少了大面积对土壤的碾压因此可以明显地增加土壤蓄水能力减少地表径流一般压实土壤的地表径流是未压实土壤径流的3倍以上第四方面是对产量的影响（CropYield）综合以上因素采用固定道作业模式可以提高单位面积产量10%20% 固定道自从1992年开始研究以来到目前在澳大利亚推广应用的种植面积大约有50万公顷固定道宽度普遍为3m实践证明采用固定道作业可以提高机械作业效率从而减少大型农业机械使用中的功率损失（相当于减少油料消耗）增加田间土壤的蓄水能力减少地表径流同时增加单位面积产量可促进农业生产的可持续发展目前昆士兰大学与中国农业大学、山西省寿阳县进行了这方面的技术合作并在山西省寿阳县建立了示范区取得了预期的效果 (二)土壤盐碱化的治理与水资源管理 总体上说澳大利亚是一个水资源比较缺乏的国家大部分农业区常年降雨量在500毫米左右历史上由于在重点农业种植区采用各种灌溉措施对水资源的利用不尽合理导致在一些灌溉农业区出现了地下水位上升土壤严重盐碱化的趋势为了控制地下水位的上升减少盐碱化对种植区生产的影响目前在这些重点农业区采取了控制灌溉用水量引灌水与地下水混合施灌及配套的排水措施主要有： 1.严格管理控制灌溉用水目前澳大利亚东南部水资源的管理采取了政府指导下的企业化管理模式我们访问了其中维多利亚州的GOULBURNMURRAYWATER机构该机构围绕政府对当地水资源保护和利用的有关政策要求在当地主要用水大户农场主参与的水资源管理委员会的协调监督下通过向管辖区内的用户（主要是农场主）收取一定费用来进行自负盈亏的企业化经营该机构经过多年建设在灌溉区建成了一套完整的输水和蓄水系统实现水的统一调配供应和管理每年该机构根据水资源总量为各用户测算一个合理的灌溉用水量为每一个用户（农场）设立一个用水计量仪限量供水由于水资源属于国家灌溉农场打井取水也受到严格限制需要经过水资源管理机构初审并进行钻探和样品检验之后方可决定能否打井取水这一措施有效地控制了地下水的开采该机构在控制用水总量的前提下鼓励不同水用户之间相互转让用水额度根据各自的生产需求调剂用水余缺 2.注重灌溉水的有效利用和技术发展在澳大利亚部分实行漫灌方式的农场中一般每一片灌溉地的低洼位置都建立一个蓄水坑让灌溉水自然渗排这样既减少了灌溉水的下渗量又可以将灌溉渗排的水集中起来重复利用；在部分有条件的农场大量采用大型移动式喷灌机械进行喷灌作业主要是中心支轴式喷灌机械作业效率高、效果好也节约了大量的灌溉用水；另外一种灌溉方式是将灌溉水和地下盐碱水适度混合灌溉即节约了引流灌溉水又可以通过抽出地下水来降低地下水位；第四种灌溉方式是将城市污水经过部分专用耕地进行生物过滤处理用于大田农业灌溉该项技术目前正在我国天津市武清县进行合作试验 3.激光平地节约灌溉用水采用漫灌方式时如果土地平整度不够灌溉水流动不畅水会大量渗漏到地下也影响灌溉效果在澳大利亚农场大量运用激光平地技术平整土地这种平整田块中一般的漫灌作业就可以使作物出苗长势整齐一致我们在新南威尔士州一个农场看到有10多公顷到20多公顷没有任何田埂的水稻田块单位面积产量比没有经过激光平整的小田块高出5%左右我们感到澳大利亚农场的农业生产已经从激光平整土地技术的应用中间接地获得了非常好的经济效益从大田农作物的生产来说这种经过激光技术平整过的土地既利于自流灌溉和机械化作业效率的大幅度提高也显著地降低了单位耕地面积农作物收种作业的成本投入 （三）免耕、少耕及保护性作业的研究及应用 为了减少对耕地表土层的反复碾压而带来的物理性状的破坏最大限度地减少失墒在澳大利亚农业生产中大量采用免耕、少耕及秸秆覆盖、倒茬轮作等保护性耕作技术目前澳大利亚大部分旱作农业区的田间耕作基本上用翼形铲取代了铧式犁进行不翻动土壤的浅松作业疏松地表层1015cm的土壤（播种时同步进行施肥作业）这样既能切断上茬作物和杂草的根系消灭杂草又疏松了土壤利于下茬作物根系的发育另外还降低了生产成本 秸杆还田覆盖的作用已经受到澳大利亚农业生产者的广泛重视有关部门的研究结果表明秸秆覆盖主要是利于促进土壤含水能力的提高尽量吸纳降水防止径流和蒸发损失从而使有限的天然降水能够用于作物生长对作物的生长和土壤有机质的改善作业一般在510年后才可以得到充分发挥因此秸秆还田覆盖已经成为澳大利亚农业可持续发展的重要措施之一 各种农作物的倒茬轮作是澳大利亚农业生产中实现免、少耕技术有效应用的辅助性措施澳大利亚许多农场通过在牧草、水稻或小麦、三叶草等作物之间进行倒茬轮作既实现耕地养分的供求平衡又可减少同种作物连作而带来病虫大量繁殖的机会在经过35年时间的连年免、少耕轮作后进行一次耕翻作业可进一步降低杂草和病虫的危害 二、收获及体会 澳大利亚是一个国土资源丰富有其独特地理环境条件的国家从农业生产的角度来看自然条件不是很好缺乏淡水资源年降水量在500毫米左右全国具备灌溉条件的耕地面积占总耕地面积的15%其余全部为旱作农业区灌溉农业区也面临和存在着土地盐碱化问题但是通过考察粗略体会到澳大利亚农业研究、农牧产品生产技术在国际上享有很高的声誉我们以为主要基于几方面原因： （一）农业科研和技术开发注重适用性 澳大利亚农业科研、管理等部门都十分注重发展农业科学技术特别是实用农业科技做到了科研与应用紧密结合提高了科技成果的转化率澳大利亚的科研技术人员结合本国农牧业环境条件针对农牧业生产中出现的问题不断研究开发对土地利用和农业可持续发展有意义的适用技术包括基础理论和先进适用的技术成果 1.水资源的合理开发与运用建立可持续灌溉农业由于澳大利亚水资源的缺乏加之历史上不合理的灌溉引起地下水位上升导致土壤盐碱化澳大利亚水资源管理部门等机构经过多年研究和试验总结出了引流灌溉与排水结合、灌溉水循环利用等综合措施提高灌溉水的使用效率控制和减少土壤盐碱化同时总结了水资源在不同农作物之间生产效率的差别其中每千吨水在园艺场的产出值为5002000澳元；在奶牛场的产出值是200300澳元；在农作物种植上的产出值是50100澳元；在牧草种植上的产出值是2040澳元因此在水资源管理部门在政策上鼓励农场之间可以相互转卖用水定额尽可能促进水资源生产效率的提高另外澳大利亚科研机构研究开发了水文数据设计计算机模型用于水资源合理开发、土地盐碱化的监测等 2.研究开发适应干旱条件的农业生产技术澳大利亚旱作农业生产中普遍推广采用免、少耕作业、秸秆还田覆盖、多种作物倒茬轮作等已形成较为成熟的耕种制度既充分利用了有限的天然降雨又能保持和改善旱作耕地土壤的物理性状近几年澳大利亚国际农业研究中心进行的旱作农业固定道保护性耕作的研究和应用结果表明该项技术降低了能耗减少径流培肥了地力也促进了粮食产量增加 3.精密农业工程技术的研究与开发根据目前澳大利亚农业机械化程度和生产条件新南维尔士州初级工业产品研究中心（DPI）运用摄像系统、电子传感器、计算机等技术和设备研制开发了用于精密农业生产的无人操作农业机械控制系统现主要用于拖拉机田间喷洒农药的植保作业、开沟作业以及棉花的机械化收获作业计算机控制拖拉机或联合收割机的田间作业提高了农业机械田间作业质量降低了生产成本投入为大田农业生产的精细化奠定基础同时他们也正积极开展GPS（地理信息系统）系统的实验研究 （二）注重提高农业生产的综合效益 在澳大利亚农业科研及技术推广应用的目的并不是追求更高的单位面积产量而更注重在保持农业能够可持续发展的生态环境条件下通过整个农业生产过程各个环节技术措施的应用尽可能以较低的成本获得尽可能高的产出 如在固定道作业模式的研究过程中研究人员试验研究的出发点是为了在保持原有单产水平前提下减少传统机械化作业中的动力能耗避免耕地土壤物理性状的破坏保持土壤的蓄水纳墒能力总体看该项技术在生产实践中已经表现出较好的综合效益就免、少耕和秸秆还田覆盖技术的推广应用来说专家认为该项技术不会直接增加单位面积产量而对土壤生态的保护则是直接的目的因此推动保护性耕作技术的生产应用最重要的目的是为了农业的可持续发展寻求生产过程中综合效益的提高 在新南维尔士州当地的初级产品研究中心（DPI）与农场合作围绕水资源的综合利用对年度的降水量进行预测之后再协助农场确定该年度的种植品种及数量以求实现在雨水较好的年份农业产出量大在较旱的年份生产损失降到最小其目的也是为了生产过程中获得最大的综合效益 （三）政府对农业的发展给予了积极的扶持 澳大利亚是个以农牧业生产为主的国家政府对于农业的发展农牧业生产的技术进步十分重视其国家农渔林业部（Agriculture、FisheriesandForestryAustrilia）的一项重要职责是：制定农业政策提供项目资金政府提供的项目资金包括投资和贷款近几年为了鼓励人们更好地利用和保护资源政府制定了自然资源继承信托项目这是一个贷款项目总金额15亿澳元（相当于人民币75亿元）执行期为6年用于信贷的子项目包括蔬菜、园艺、土壤改良、灌溉等方面考察团走访的维多利亚州可持续灌溉农业研究所新南威尔士州初级工业产品研究中心根据当地农牧业生产发展的需要进行基础理论研究和实用技术开发所需经费和人员开支全部由政府承担为了推广新的先进农业技术成果除科研机构外每个州还有大量的技术推广人员其中新南威尔士州现有技术推广人员300余名推广所需费用和人员开支也全部由政府资助 在农用柴油方面澳大利亚与其他许多国家一样对农用柴油实行财政补贴政策据了解农场主用于农业生产的柴油政府给予每升补贴0.32澳元约占市场价格的30%这种扶持农业的优惠政策极大的推动了农业机械的广泛应用保障了农业生产的稳定加速了农业的现代化 （四）完善的机械化是保持农场稳定生产经营的主要手段 澳大利亚的农场规模很大一般土地面积均有几百公顷考察团接触到的有从事奶牛养殖、畜产品采集加工、马铃薯、柑橘、葡萄、粮食及蔬菜等作物种植的生产农场给我们总的印象是农场规模很大机械化程度高社会化服务完善 一个拥有250公顷草场、300头奶牛的奶牛场工作人员仅3人奶牛场配置有一次能同时容纳60头奶牛的环形脉冲管道挤奶设施在挤奶的同时喂给奶牛精饲料每头奶牛腿部都置有电子识别号牌当每一头奶牛进入挤奶设施后即被电子识别系统记录下产奶量计算机根据产奶量指令送料装置供给相应的含有不同营养成份的精饲料添加以补充奶牛的营养所需这样300多头奶牛的挤奶和精饲料补充饲喂一个多小时即可完成产出的牛奶全部密闭罐装储存快捷卫生 一个生产马铃薯的农场种植规模800公顷一年种两茬生育期100天每公顷产量75至90吨马铃薯从播种到收获以及清洗、分选、包装等商品化加工处理为一条龙机械化作业据农场主介绍整个农场日常生产作业只有5个人只在收获季节的20天左右才临时雇用10个临时工进行产后的加工处理作业整个农场的大型拖拉机、喷灌机、薯种处理机、移栽机、薯类挖掘机、清洗分级包装机等设备共20多台套投资约220万澳元（相当于人民币1100万元）全农场马铃薯的种植、加工完全机械化作业生产手段先进生产效率高 在耕地面积667公顷具有灌溉条件的农场中三年种植粮食作物三年种草放牧农牧轮作农场的耕地全部经过激光平地机整修主要种植小麦、油菜籽和水稻该农场的机械设备投资不大仅有幅宽8米的条播机1台190马力拖拉机2台农用运输车2辆10吨浸种（稻种催芽）罐2台主要生产环节的机械化作业主要靠农机服务公司提供作业服务如种植水稻由农用飞机公司提供稻种飞播作业服务农机公司提供水稻收获作业服务并由专门的谷物烘干服务公司进行稻谷的烘干和贮存直至稻谷上市被收购完善的社会化服务为农场主提供了技术支持减轻了生产压力和管理的负担 澳大利亚的农场能够得到稳定发展与拥有的大型机械化装备和完善的社会化服务是分不开的 三、建议 （一）我国在旱作农业区应加大力度推广普及免少耕及秸秆还田覆盖耕作技术具备条件的地区应积极采用固定道作业方法 目前我国旱作农业区基本上沿袭铧式犁翻耕土壤的耕种方式铧式犁翻耕土壤后需要耙地才能达到播种作业要求虽翻耙整地效果好并利于消灭病虫草害但这种耕种方式使土壤失墒严重并易产生径流导致养分损失结合我国以小型农机具作业为主的特点大部分旱作农业区应采用翼形铲不翻动土壤的浅松作业疏松地表层1015cm的土壤同步进行播种和施肥免少耕、秸秆覆盖等生产技术将有助于我国旱作农业生产的发展和技术水平的提高有助于农业生产的可持续发展 在大型农业机械作业的旱作农业区可以借鉴澳大利亚的研究成果实行固定道作业降低能耗改善土壤结构防止径流提高农作物产量据澳大利亚研究农业机械动力一般在5070马力比较适宜在我国可以在土地规模化、集约化程度较高的地区推广应用幅宽在2m左右的固定道作业方法适当增加大型农机具的数量提高农业生产效率 （二）逐步探索精准农业技术的生产应用 近年来以GPS（卫星定位系统）、GIS（地理信息系统）、DDS（生产管理决策支持系统）应用为主要内容的精准农业技术在一些发达国家得到稳步发展目前澳大利亚昆士兰州农业研究机构已在部分地区试验开发为田间作业机组配套的水肥施用动态控制系统及执行机构在田间水肥施用、果实采摘收获等作业时可适时监测土壤墒情养分及产量等状况为进一步的精准农业的发展奠定基础合理利用农业资源及农业生产资料提高农业的综合效益是发展精准农业的首要目标在我国农业生产相对发达的地区也应积极开展田间机械化精准作业技术的试验探索工作我们认为应借鉴目前澳大利亚的做法积极进行精准农业的技术基础准备针对我国主要农产品生产基地和国营农场等较大规模的种植业生产的实际情况和基础条件搞好田间作业机器系统的控制执行技术的试验开发工作以追踪国际精准农业的技术发展多方位地带动我国农业生产的技术进步 （三）灌溉技术的研究土壤的盐碱化问题治理 合理利用灌溉水提高灌溉水的利用效率对于农业国具有重要的社会经济意义据澳大利亚新南维尔士州初级产品研究中心测定如果灌溉水在田间地表流动不畅不仅渗漏损失大灌溉水利用效率低而且也使田间部分低洼耕地地下水位上升造成盐碱化目前以至今后一个时期我国农田灌溉仍将以漫灌为主由于土地平整度不够地表水流不畅导致灌溉不匀和积水渗漏影响灌溉效果并使产量不稳土地平整度不够是漫灌水利用率低、用水量大的主要原因考察澳大利亚的农田灌溉（漫灌）有四点可供我们借鉴一是运用激光平地技术平整土地使地表在灌溉时不积水；二是及时灌溉掌握好灌溉的用水量；三是灌溉水的回收再利用；四是灌溉输水系统防渗和减少输水距离等 （四）巩固和发展农机化社会化服务体系 澳大利亚农场主从事粮食生产依赖服务组织提供生产技术服务的经营方式在我们目前农村双层经营体制下有很好的借鉴意义现代农业是社会化的生产生产过程的诸多环节离不