中國-加拿大河北旱地農業(yè)項目.doc

中國-加拿大河北旱地農業(yè)項目項目介紹河北旱地項目的謀劃始于1986年，當時，對外貿易及經濟合作部(MOFTEC)要求加拿大國際發(fā)展署(CIDA)對河北省農林科學院提供技術援助，以開發(fā)新的或先進的旱地農業(yè)技術。由于種種原因，項目拖至1991年春天才開始執(zhí)行。中加雙方最終確定，項目簽定五年經費496.97萬加元。CIDA與加拿大農業(yè)部簽定合同，確定加拿大農業(yè)部為加方執(zhí)行機構，并且由烈橋研究中心(LRC)實施管理。 199196年一期項目成功實施。1996年，CIDA中國河北旱地農業(yè)項目第二期簽定，總經費為494.5萬加元。項目第二期，做為一期項目的延續(xù)，旨在一期成果的基礎上，進一步實施如下關鍵研究：有害生物綜合管理，土水資源持續(xù)性環(huán)境研究，農業(yè)推廣及社會經濟研究，這些綜合課題將特別強調中國河北低平原旱地農業(yè)持續(xù)性的關鍵問題。河北旱地二期項目的目標是：在河北低平原（黃淮海平原）通過建立持續(xù)高效的農業(yè)系統(tǒng)，改善農民生活。二期項目目的是：研究并推廣生態(tài)保護型旱地農業(yè)技術，提高水分利用率，提高土壤和水的質量以及河北低平原農業(yè)的生產效益。項目背景項目區(qū)河北低平原，在過去的十年里，社會經濟發(fā)生了迅速變化。一度以種植業(yè)和棉花為主的政策已被市場經濟所代替。農藥、化肥、柴油和種子等農業(yè)生產資料市場的變化，使生產者必須考慮經濟效益最佳的生產和投入水平。大量的化肥和水的使用以及少量的有機營養(yǎng)投入對脆弱的旱地土壤和水資源構成威脅。而且，中國農村正進行史無前例的改革。因此，從項目開始以來，河北低平原農業(yè)的研究需要發(fā)生了變化。受當時中國生產政策的影響，項目一期的目標是提高河北低平原的農業(yè)生產水平。研究活動旨在提高水分利用率和作物產量。經濟和環(huán)境上的考慮屈居第二。但是，現(xiàn)在情況不同了，市場經濟的迅速發(fā)展使農民增加了對作物種植種類的選擇，擴大了所需生產技術范圍。此外，有關保 持水土的環(huán)境問題變成首要因素。所以，針對項目區(qū)社會、政治、經濟形勢的變化，對項目活動進行了調整。1993年，為了對新技術進行經濟評價以及對其社會效益進行評估，增加了社會經濟研究內容。1994年，為了加強河北旱地生態(tài)持續(xù)性的研究，增加了包括資源保護、病蟲害綜合防治在內的幾項研究內容。針對河北農科院培養(yǎng)學科帶頭人的需要，共有37位科學家在一期中做為進修生到加拿大進行了培訓。他們回國后繼續(xù)在農科院從事研究工作。少數(shù)幾位經認真挑選的河北農科院科研人員將在中國或加拿大進行學位培訓。二位攻讀博士學位的學生正在加拿大繼續(xù)他們的學位培訓，一位在Alberta大學，一位在Guelph大學。他們的論文研究題目與正在或準備進行的項目研究活動緊密相關。河北旱地項目使河北農科院在物質裝備和人員素質方面得到了顯著提高，從而提高了對河北低平原乃至更大的范圍的農業(yè)問題進行研究的能力。能夠形成新技術并能促進技術轉化的研究課題已經設立。大多數(shù)的研究需要多年時間方能積累足夠的資料，得出可靠的結論。在一期項目(1996年3月31日結束)預定時間內，項目研究及培訓活動的目標不能完全實現(xiàn)。為了使項目投資取得最大回報，項目第二期開始實施。 除雙方執(zhí)行機構之外，二期項目也將涉及加拿大、中國的其它組織。加拿大Alberta省政府以及中國河北省政府，通過他們現(xiàn)有的推廣體系，將在項目研究成果推向農民方面負重要責任。二期也將開展與北京農業(yè)大學、中國農科院、山東寧津縣以及聯(lián)合國糧農組織等國際機構的合作，以便對脆弱的旱地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的保護與管理開展聯(lián)合研究。項目戰(zhàn)略 目前河北低平原農村社會經濟結構與幾年前項目剛開始時有很大不同。中國的全國農業(yè)政策已從計劃經濟轉變?yōu)槭袌鼋洕?。所以，第二期的?zhàn)略不僅是深化第一期的成果，而且還要重點強調社會效益和有關的環(huán)境保護技術。第二期將與省級和當?shù)剞r業(yè)推廣系統(tǒng)及農業(yè)科學研究單位以合作的方式進行。新研究或改進的旱農技術將納入到當?shù)剜l(xiāng)村農業(yè)體系中去，隨著旱作技術的推廣應用，中方研究人員和當?shù)赝茝V系統(tǒng)將推進河北低平原區(qū)農業(yè)資源管理和保護的水平。一項事后農村調查將確定農民對新技術的接受程度，并量化農民收入變化。預期到第二期末(19962001)，新技術不僅推廣到河北低平原而且還將被推廣到與低平原自然條件和社會經濟結構相似的整個華北平原。示范或合作研究基點將在鄰近的山東和河南省建立。通過與其它國際組織如FAO進行有效的合作，項目第二期將吸收世界上其它地區(qū)的適宜的管理技術/農業(yè)系統(tǒng)到項目管理系統(tǒng)中來，使項目區(qū)受益。加拿大私有公司在旱地環(huán)境技術、水資源開發(fā)和產品加工方面有一定優(yōu)勢，他們可能對第二期進行投資，開發(fā)適宜的技術和研究成果。繼續(xù)對農科院研究人員進行培訓以及改善研究設施，將使一期的工作得到加強，使河北農科院成為自我支撐的研究機構。這樣一個研究機構一定能夠研究出適宜于華北平原的保護環(huán)境的高效的旱地農業(yè)技術。實施該項目的管理手段如下：河北農科院為中國的執(zhí)行機構并且協(xié)調中國境內的項目活動。加拿大農業(yè)及農業(yè)食品部為加方執(zhí)行機構，并且將協(xié)助中國境內 的項目活動。省及縣政府有關機構將被邀請參加諸如農業(yè)推廣、社會經濟效益分析等項目活動。河北農科院在這方面的力量還不具優(yōu)勢。雙方執(zhí)行機構及合作單位的管理人員將共同合作，保證項目活動 的順利進行。在中國同事的協(xié)助下，由加方執(zhí)行機構完成季度進展報告。項目進展將由CIDA任命的一位監(jiān)查員和由MOA任命一位監(jiān)查員共同評估。項目的目標、成就進展將由聯(lián)合評估團將在項目開始、中間及結 束時進行評估。一個由MOA、MOFTEC、CIDA、LRC和河北省農林科學院組成聯(lián)合的項目指導委員會將每年舉行一次會議，審議項目進展，決定未來工作方向，解決雙方執(zhí)行機構無法解決的問題。必要時，MOA或CEA可隨時召開特別會議。中方項目人員魏建昆，中方項目主任，河北農科院名譽院長，研究員王海波，項目辦主任，河北農科院副院長，研究員曹建如，項目辦秘書，河北農科院外辦副主任，副研究員鄭彥平，項目辦成員，河北農科院科研處處長，副研究員崔新明，項目辦成員，國家半干旱中心副主任，副研究員陳霞，項目辦成員，河北農科院科研處，助理研究員課題主持人課題1：李志宏，河北農科院旱作所副所長，副研究員課題2：王秀，河北農科院農機所，副研究員課題3：劉亂臣，河北農科院旱作所，研究員課題4：趙同科，河北農科院土肥所副所長，副研究員課題5：鄭彥平，河北農科院科研處處長，副研究員課題6：崔新明，國家半干旱中心副主任，副研究員加方項目人員Canadian Project PersonnelProject ManagementDr. Steve Morgan JonesProject DirectorDirectorLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaDr. Chi ChangProject CoordinatorResearch ScientistLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaMs. Catherine SimsProject AdministratorLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaDr. Tusheng RenProject local representativeLethbridge Research CenterProgram LeadersProgram 1: Dr. Sean M. McGinnResearch ScientistLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaProgram 2: Dr. Frank J. LarneyResearch ScientistLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaProgram 3: Dr. Henry H. C. HuangResearch ScientistLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaProgram 4: Dr. George ClaytonSection Head and Research ScientistLacomb Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaProgram 5: Dr. Elwin G. SmithResearch ScientistLethbridge Research CenterResearch BranchAgriculture and Agri-Food CanadaProgram 6: Mr. Jack HazelwoodHeadField ServicesAlberta Agriculture, Food and RuralDevelopmentProgram 7: Mr. Gary WinklemanChemistSemiarid Prairie Agriculture ResearchCentreResearch BranchAgriculture and Agri-Food Canada 項目內容1提高水分利用率o 研究開發(fā)高效灌溉系統(tǒng)o 研究灌溉管理技術o 改進作物管理策略1.0 提高水份利用率河北低平原的灌溉用水主要取自于日益枯竭的地下水。依賴如此有限的水源發(fā)展農業(yè)生產，需將灌溉供水與作物需水在時間和數(shù)量上進行認真的、集約化管理。這種管理急需適合當?shù)厍闆r的灌溉系統(tǒng)、控制方法和策略，以充分利用降水，深淺層地下水，并考慮土壤持性及作物的水份需求。以此為目的的研究工作如下。1.1高效灌溉系統(tǒng)的研究與開發(fā)農民的收益受灌溉用水及能源消耗的影響極大。一期研制的鋁管門式灌溉系統(tǒng)在節(jié)水節(jié)能方面有顯著作用。試驗結果表明：節(jié)水均勻度得到改善，水份利用率得到提高，以及單位能量及水份投入的產量得到提高。在商業(yè)開發(fā)之前需要對此進行修改，利用當?shù)厣a的塑料管及其它固定配件研制一種低成本的替代產品。其它合適的灌溉系統(tǒng)如用于河北果樹業(yè)的滴灌系統(tǒng)以及用于糧食及其它作物上的噴灌系統(tǒng)也將進行實驗。一期項目中的中國有關專家將協(xié)助制定合作研究的工作計劃。1.2研究灌溉管理技術河北低平原多半為深井灌溉。灌溉次數(shù)從每年2次(衡水周圍)至8次不等(石家莊周圍)。本地區(qū)深水資源數(shù)量上的限制已引起中方農業(yè)官員、政策制訂者及研究人員對開發(fā)高效可靠灌溉管理技術的注意，以確保節(jié)水及本區(qū)域水土保持。本研究的目的是通過開發(fā)新的或采用一個適宜的灌溉管理模式，計算歷年降水及土壤有效水分含量，根據(jù)作物水分需求決定灌溉時間及數(shù)量，從而達到提高灌溉效率之目的。此項研究成功與否取決于作物水份利用數(shù)據(jù)的準確性及中方研究人員使用相對復雜的灌溉管理模型的能力。2研究持續(xù)性作物種植系統(tǒng)o 研究包括替代作物在內的持續(xù)性種植系統(tǒng)o 培養(yǎng)優(yōu)良作物品種o 耕作播種農機具的評價與改制o 改進包括替代作物在內的耕作與種植技術o 雜草綜合管理2.0持續(xù)性作物種植系統(tǒng)中加雙方科研人員過去和目前的合作研究已取得了許多有用的農藝信息，許多實驗目前仍在進行?；貒倪M修人員以及基礎設施的改進使中方的研究能力得到加強。一期中的一些研究項目將繼續(xù)進行，但較一期相比加方科學家的投入強度將維持較低的水平。本課題還將選擇一些回國人員繼續(xù)進行培訓。課題中新增了保護性種植系統(tǒng)研究內容，包括替代作物和雜草綜合管理。3發(fā)展有害生物綜合防治技術o 有害生物綜合防治：作物病害防治o 有害生物綜合防治：作物蟲害防除3.0有害生物綜合防治作物的有害生物如病、蟲和雜草是中國河北主要作物如棉花、玉米、小麥、 替代作物生產的重要限制因素。每年農民依賴大量使用化學農藥包括殺菌劑和殺蟲劑來保證這些作物的生產。有害生物綜合治理的主要內容在于最大限度地減少化學農藥的用量，從而增強農業(yè)發(fā)展的持續(xù)性。本研究將重點開發(fā)非化學方法來防治作物病害、蟲害和雜草。3.1有害生物綜合治理作物病害影響河北省作物生產的重要病害有：a）棉花：黃萎病、枯萎病、苗病(猝倒病)和爛鈴病b）小麥：銹病和白粉病c）玉米：根枯病、莖枯病和各種葉斑病d）蔬菜：辣椒和西瓜等作物上的枯萎病、病毒病這些病害中，利用抗病品種能防治棉花枯萎病，但這個方法對其它病害如棉花黃萎病、棉花爛鈴病、玉米和西瓜枯萎病無效。另外，油料作物和豆類作物作為河北省替代作物的潛在作用也將在中加合作第二期被測定。加拿大草原省上述作物的重要病害也是中國的主要病害。因此，本課題將重點研究非化學防治方法，如生物防治、抗病品種、有機土壤添加物、替代作物輪作等。3.2有害生物綜合防治：作物蟲害棉花、小麥、玉米是河北省三大作物，受許多害蟲危害。近幾年，棉鈴蟲在中國大發(fā)生，1992，1993年造成棉花大減產，并對多種農作物構成危害。棉鈴蟲也侵害小麥、玉米，引起一些產量損失，進而增加棉田的蟲數(shù)量。另一個重要害蟲是亞洲玉米螟，每年都造成1020的產量損失。因為棉鈴蟲和玉米螟的危害嚴重，所以他們是本課題的防治對象。4提高環(huán)境持續(xù)性o 提高土壤質量及生產力 o 提高水質量及生產力 4.0提高環(huán)境的持續(xù)性河北旱地農業(yè)項目一期研究工作執(zhí)行期間，有關水土資源質量的環(huán)境問題已經成為人們最關注的問題。保護水土資源免遭污染需要提高水分利用率，降低浪費，降低農業(yè)化學品的超量使用，增加或維持土壤有機質含量。以水土資源環(huán)境保護為目的的研究工作包括以下方面：4.1提高土壤質量和生產力土壤質量系指土壤生產糧食及其緩沖環(huán)境壓力的能力。在決定土壤質量的各種因素中，土壤有機質是最為重要的，因為它在營養(yǎng)循環(huán)，土壤結構和土壤生物學等方面發(fā)揮著重要作用。河北低平原多數(shù)土壤的有機質含量較低。提高有機質含量可以降低化肥需求，保證生產力長期維持。4.2 提高水質量和生產力4.2.1淺層和深層地下水的灌溉利用河北省主要灌溉水源是相對質量較好的深井水。這種淡水每年正以1-2米的速度下降，急需發(fā)展可替代的灌水資源。一種可能的替代源就是淺層地下水。但淺層地下水比深層地下水咸，并且用此咸水灌溉對作物生產和環(huán)境持續(xù)性的影響還不清楚。然而，淡水和咸水的混合或交替使用的確是保護地下水資源和減少咸水對作物和土壤的長期不良效果的灌溉技術。為了優(yōu)化河北省的地下水灌溉的管理措施，設立了本項研究。灌溉措施將包括：淺層咸水、深層淡水、咸淡混合和咸淡交替。4.2.2 地表水資源灌溉地表水資源(渠、河)在河北省占灌水總量的20。工業(yè)廢水直接泄入地表水體，降低了地表水的灌溉適宜性，特別在保定和石家莊地區(qū)尤為如此。在這些地區(qū)，許多農民用地表水灌溉糧食作物和蔬菜。近幾年有關水質環(huán)境保護問題已成為此區(qū)的主要關注問題。這項研究的目的是：估價和了解工業(yè)廢水污染了的地表水用于灌溉后，土壤和植物中重金屬積累的形式和程度，建立先進的保護現(xiàn)有地表水源的方法。4.2.3 水和硝態(tài)氮運動模擬模型河北平原是主要糧棉產區(qū)，為獲得并維持高產，氮肥與農藥的投入很高。肥料和農藥潛在的污染是一個問題。為了農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展，應該降低農業(yè)化學品對地表水和地下水的污染。5社會經濟影響及農村發(fā)展o 社區(qū)影響及農村發(fā)展o 新技術經濟評估5.0 社會經濟影響與農村發(fā)展中國農村人口的經濟和社會繁榮是國際、省和地方政府關心的一個問題。農業(yè)改革與農村發(fā)展對于提高農村人口的生活水平有很大潛力。市場經濟在農業(yè)領域的運行要求農民對市場信息做出更積極的反應。農業(yè)生產的產品價格與投入價格對農業(yè)收入產生著越來越大的影響。新技術的發(fā)展有利于提高農業(yè)收入，但是，為了確定技術對農戶的影響，必須明確其對農戶收入的影響。農村經濟的發(fā)展，無論是通過小型工業(yè)、農產品加工，還是農業(yè)服務，都將有利于農戶增加農業(yè)外收入。非農就業(yè)機會不僅對農戶收入，而且對農戶結構產生重要影響。為了加快農業(yè)持續(xù)、協(xié)調發(fā)展，需要對中國農村正在發(fā)生的變化進行研究。 5.1 社會影響與發(fā)展 農業(yè)改革、農業(yè)新技術以及加強農村經濟發(fā)展等帶來的一系列變化對農戶將產生重大影響。農業(yè)投入價格及農產品價格對于作物種植類型、投入水平和尋求非農就業(yè)將產生越來越大的影響。新技術將影響農業(yè)生產、農民收入和投入需求。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展將增加農業(yè)勞動力向非農行業(yè)轉移的機會，增加農民收入。這些變化所產生的影響將通過其對農戶結構、農民收入、營養(yǎng)水平以及農戶中性別作用的變化進行研究。其目的是了解產生這些變化的機制和原因，為將來的進一步發(fā)展提供方法。5.2 新技術的經濟評價一般來說，新技術的發(fā)展將提高生產效益，但需要生產活動和投入的相應變化。在向農民推薦使用這些新技術之前，需對其價值做出評價。對新技術進行經濟效益分析將有助于生產者對于技術是否適于其農業(yè)系統(tǒng)以及技術的效益做出決策。新技術的效益回報信息有利于技術推廣工作。6改進農業(yè)推廣6.0 改進農業(yè)推廣在中國，農業(yè)技術推廣是一個變化迅速的工作領域，從全國、全省到鄉(xiāng)鎮(zhèn)都很重視。隨著中國農業(yè)向市場經濟的轉變，越來越需要一個高效的推廣體系。同時，也需要轉變工作方法與途徑，以滿足農民對信息、技術及管理技術的需求。在項目第一期研究出的技術可作為項目第二期推廣工作的起點?，F(xiàn)有的以及新的技術的推廣與應用對于幫助農民適應中國農業(yè)的變化形勢具有重要的意義。7實驗室建設及GIS7.0 實驗室建設及GIS建立一個功能良好的，對河北農科院所有參研人員開放的試驗室對于成功地完成此項合作項目是非常必要的。在項目第一期，在樣本分析及儀器使用效率上發(fā)現(xiàn)了若干問題。為了便于運作，已作出努力將儀器集中到衡水。所有第二期購置的儀器將無一例外的安裝在衡水試驗室。為了更有效的利用項目提供的儀器及培訓的試驗室分析人員，有必要進一步加強協(xié)作。項目進展及成果前言河北旱地農業(yè)項目，由河北省農林科學院與加拿大農業(yè)部列橋研究中心合作執(zhí)行，主要試驗區(qū)設在河北省衡水市，始于1991年。第一期已于1996年3月結束，第二期于當年4月開始，預計到2002年底結束。針對河北低平原地區(qū)干旱少雨、水資源匱乏、土壤鹽堿等問題，第一期以提高水資源利用效率為核心開展了8個方面的工作：節(jié)水灌溉；保護性耕作；土壤水肥調控；農業(yè)氣象與作物生長發(fā)育；冬小麥抗旱品種篩選與利用；保護性耕作農機具設計與制造；種植系統(tǒng)的改進；河北低平原土地資源評價。在第一期工作的基礎上，第二期以在旱地上建立使農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的技術體系為目標，開展了6項專題研究：1、提高灌溉及自然降水的利用率，2、持續(xù)性的作物布局與耕作制度，3、病蟲害綜合防治，4、水土資源質量監(jiān)測及安全性評估與改進，5、旱區(qū)農業(yè)技術經濟效益評估及農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，6、農業(yè)技術示范推廣。在農業(yè)部、外經貿部及河北省有關部門的關懷和支持下，經過8年多的努力，各項工作進展順利，在節(jié)水灌溉、保護性耕作、抗旱品種選育、種植制度優(yōu)化、病蟲害綜合防治等領域取得了重要進展。項目進展一、科研與推廣工作1、提高水分利用率研究在節(jié)水灌溉方面，對門式灌溉、噴灌等多種灌溉系統(tǒng)進行了田間技術評價。結果表明：與溝畦灌相比，門式灌溉節(jié)水25-28%、節(jié)能25%、灌溉均勻度提高21%，噴灌節(jié)水20-25%。此外還對畦灌時農田的畦田規(guī)格進行了研究，結果表明節(jié)水實用的規(guī)格為每畝12-15畦，少于10-12畦會造成水的浪費。不過門式灌溉設備昂貴、田間移動難度較大，噴灌投資高、能耗高、操作復雜、水分蒸發(fā)漂移損失較大（15-20%）。為了找到真正節(jié)水且農民又能買得起到灌溉技術，后來引用了王海波等發(fā)明的“分段承接式軟管灌溉裝置”（專利號：99203675.5）。該裝置主要由口徑為6-8寸、每段長度為6-8米的布線軟管組成，管與管之間承插連接，具有輸水效率高、灌溉質量好、每次灌水量與噴灌相當、節(jié)能、省地、造價低、使用壽命長、易于操作等優(yōu)點，具有很好的開發(fā)前景。該裝置的應用可推動農民規(guī)范畦田規(guī)格，大大促進節(jié)水。在農藝節(jié)水方面，以節(jié)水、增產為核心，先后研究了土壤耗水特征、水與作物產量的關系、不同栽培措施與作物產量之間的關系，探討了土壤水分的時空消耗、不同土體的供水、不同品種類型的生產潛力等特征，明確了灌水量與產量、灌水量與耗水量、灌水量與降水年型、肥水與產量、覆蓋與耗水及產量的關系。根據(jù)上述結果，建立了按不同氣候年型進行栽培的小麥管理決策系統(tǒng)，可使畝增產38公斤。此技術目前已在河北省90多個縣及山東部分縣市推廣，應用面積達1000多萬畝。另外，還形成了兩套小麥節(jié)水豐產栽培技術體系：（1）穗重型小麥品種晚播縮行密植栽培技術，春季灌水1-2次，產量可達500-620公斤，水分利用率1.2-1.5公斤/毫米。（2）省水高產小麥復膜穴播技術，春季灌溉一次，產量可達600公斤，水分利用率為1.5公斤/毫米。在山區(qū)集水節(jié)灌及旱農示范方面，以河北省邢臺市內丘縣嶺頭村十年十旱的5000畝山場為試點，創(chuàng)造了在大旱之年保證澆灌的同時還積水有余的成績。2、持續(xù)性的作物布局與耕作制度研究該專題包括替代作物引進利用、抗旱品種選育、保護性耕作、農機具配套、雜草防除等內容。在替代作物引進利用方面，共引進有特色的作物種質資源40多份，通過在不同生態(tài)類型區(qū)觀察試種，篩選出了一批適宜于不同自然生態(tài)條件的作物類型。引自加拿大的油葵（Sunola），具有突出的早熟特點，在河北很適合與棉花間作，種好棉花后播上油葵7月上旬在棉花尚未封行時就可收獲，可在棉花基本不減產的情況下多收一季油葵，畝增收400元。目前油葵已在衡水、南宮、景縣等地種植2000多畝，深受農民歡迎。引進的小扁豆在河北壩上種植比當?shù)赝愣巩a量高70%，有望替代當?shù)厥秤枚诡?。在保護性耕作研究方面，采用田間長期定位實驗方法，研究了小麥、玉米兩熟種植制度下土壤耕作制度及殘茬管理方式對作物產量和土壤理化性狀的影響，依據(jù)連續(xù)8年的系統(tǒng)資料，初步形成了適合于黑龍港低平原缺水區(qū)采用的土壤耕作配套技術體系。與常規(guī)技術相比，該技術使玉米畝增產50-60公斤、增收節(jié)支約70元。采用該技術還有利于提高水資源的可持續(xù)性。在抗旱品種選育方面，篩選出了在一水不澆的情況下畝產小麥500斤、澆一水時畝產800斤、澆兩水畝產1000斤的小麥品種兩個棗4041、89W52。目前兩個品種已在衡水、邯鄲、邢臺等地廣泛推廣，累計推廣1500萬畝。另外，還獲得了20多個抗旱、高產、優(yōu)質苗頭品系。在保護性農機具設計與研制方面，總結出了在小麥、玉米連作情況下全年保護性耕作技術體系，使畝增糧食80余公斤，每畝增收節(jié)支180多元。采用該技術體系，在一年兩熟地區(qū)，小麥對水分的利用率較傳統(tǒng)方式高6.5%，玉米對水分的利用率較傳統(tǒng)方式高28.6%。研制出的配套農機具棗免耕玉米播種機，可在麥收后直接貼茬播種，既省力又爭搶了農時，深受農民歡迎。目前，該項技術已在項目區(qū)全面普及，并在河北省及山東德州夏玉米非套種地區(qū)大面積應用，普及率70%以上。據(jù)統(tǒng)計，僅衡水市累計推廣達1400多萬畝。此外，還研制了適合于河北省玉米秸桿粉碎還田特定條件的小麥免耕播種機，田間試驗結果表明，該機可以在較大量秸桿覆蓋情況下進行小麥免耕播種，可望在北方干旱地區(qū)獲得較大面積推廣。在雜草防除研究方面，對河北低平原雜草群落進行了普查，明確了該地區(qū)的優(yōu)勢雜草種類，研究了麥田使用甲磺隆對后茬作物的影響和麥秸覆蓋與玉米田雜草發(fā)生量的關系，為生態(tài)控草和減少除草劑用量提供了依據(jù)。根據(jù)以上結果，建立了適用于不同耕作制度及栽培管理條件下的化學除草及與生態(tài)調控相結合的綜合治理技術體系。應用這一技術體系建立了綜合示范田53000畝，除草效果達95%以上，除草劑用量降低30%左右，每畝節(jié)約用工3-5個，增產150公斤以上。3、病蟲害綜合防治研究該專題包括作物病害綜合防治和作物蟲害綜合防治兩個方面。關于作物病害綜合防治研究，總結出了檢測棉花抗黃萎病的室內快速鑒定技術。借助此技術，四年內鑒定了百余個棉花品種，篩選出了冀棉20、冀棉28等耐病品種用于生產。在生防菌的篩選利用方面，分離出千余株菌系，進而篩選出了多株對棉花黃萎病有抑制作用的拮抗細菌和真菌。利用此生防菌株種，配合營養(yǎng)缽育苗，在溫室內對棉花黃萎病的防治效果達80%以上，田間效果達50%。此法處理后的棉株不但發(fā)病輕，而且結鈴性提高。在致病機理研究方面，首次發(fā)現(xiàn)了黃萎病菌對棉花花粉的浸染作用，初步表明黃萎病還有可能通過花粉傳播。在作物蟲害防治方面，從30多個棉花品種中篩選出了三個產量和抗蟲性優(yōu)于美國33B的抗蟲棉品種用于生產。在種植抗蟲棉的基礎上，研究了人工釋放赤眼蜂的次數(shù)、放蜂數(shù)量、蜂卡制作以及棉田間作蔓生綠豆對赤眼蜂的引誘作用。利用以上結果，形成了一整套棉鈴蟲綜合防治技術體系，并在農業(yè)生產中成功應用。1996-1999年在衡水、邯鄲等地進行了300畝的棉鈴蟲生物防治示范，取得了明顯效果，蟲卵寄生率80-90%以上，棉花受害程度減輕70%以上，有效地控制了棉鈴蟲的危害，受到農民群眾的歡迎。4、資源環(huán)境的持續(xù)性研究該專題包括土壤質量、水質量及土壤微生物三個方面。在土壤質量方面，系統(tǒng)地研究了土壤對錳鋅的吸附和小麥、玉米對錳鋅的吸收規(guī)律，并將所形成的技術在生產上累計推廣2460萬畝，增收小麥6.13億公斤、玉米10.4億公斤。另外還研究了小麥玉米輪作條件下的氮素循環(huán)及診斷施肥技術，建立了以土壤無機氮測試推薦基肥施用量、以植株氮營養(yǎng)診斷推薦追肥的快速診斷施肥技術。此技術已在石家莊、邢臺、邯鄲等市進行大面積推廣應用，產生了較好的社會、環(huán)境效益。在水質量方面，研究了城市污水動態(tài)監(jiān)測和污水灌溉對環(huán)境及農產品質量的影響。在土壤微生物研究方面，篩選出了4株解磷作用較強的真菌。田間試驗表明，利用這些菌進行處理，土壤有效磷、鉀比對照提高50%。5、社會經濟效益分析及農村發(fā)展戰(zhàn)略研究該專題包括農業(yè)技術經濟評價及農村發(fā)展戰(zhàn)略研究兩個方面。在農業(yè)技術經濟評價方面，對中加旱農項目實施以來，當?shù)剞r業(yè)生產及農民生活水平的影響進行了跟蹤分析。對項目區(qū)15個行政村248戶農戶進行的兩次社會經濟調查顯示，從1993年到1996年主要農作物的產量水平、農民人均收入、機械化水平等都有很大程度的提高，其中冬小麥產量提高27%、棉花提高35%、夏玉米提高18%、冬小麥純收益提高3.2倍、夏玉米純收益提高39%、夏大豆純收益提高87%、農業(yè)機械化水平提高1.48倍。調查結果表明，項目的實施對當?shù)剞r業(yè)及農村經濟發(fā)展起到了明顯地推動作用。在農村戰(zhàn)略發(fā)展方面，完成了河北低平原農業(yè)持續(xù)發(fā)展框架設計與技術支撐體系調研報告，為依靠科技進步促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了參考資料。6、農業(yè)技術推廣以衡水市為中心示范區(qū)，以河北的南宮、大城、阜城、永年、廣宗、黃驊、張北、圍場及山東的寧津等11個縣為輻射區(qū)，對項目本身及國內外20多項最新旱農技術成果進行了示范，年示范面積20萬畝，推廣面積200萬畝。與一般田塊相比，示范區(qū)內棉花增產42.9%，畝增收168元；玉米增產30%，畝增收110公斤；果品產量增加3.5倍，品質提高2個等級，產生了顯著的社會經濟效益。通過興辦農民科技夜校等，培訓農民2000余人，大大地提高了農民的科技素質。二、人才培訓與學術交流自項目實施以來，共有近百名加拿大專家來河北農科院進行學術交流、合作研究或技術指導，針對課題中存在的問題及技術難點，與科技人員進行討論，提出了許多合理化建議，并協(xié)助安裝、調試了引進的儀器設備，促進了各項研究的健康開展。河北農科院共派出了70人次的青年科技人員赴加拿大接受專業(yè)培訓，其中8人還以不脫離工作的方式攻讀了博士學位。除少數(shù)人員目前仍在加拿大按計劃進修外，絕大多數(shù)已按時回國，并已成為各研究專題的骨干。此外，8年間中方還派出了3個項目管理團、5個專家團和3個農業(yè)技術推廣團赴加拿大進行專業(yè)考察，共計50人次。通過考察，較全面地了解了加拿大農業(yè)研究管理的經驗和作物、土壤、灌溉、耕作、水土保持、氣象、農機、農經等方面的研究情況及進展，特別是加拿大的農業(yè)推廣體系與經驗，對我們啟示很大。三、條件建設項目實施8年間，共引進儀器設備近百臺套（500多臺件），主要設備有自動化的土壤分析儀、地理信息系統(tǒng)、原子吸收儀、計算機輔助設計、氣象設備及農機具等。利用這些儀器設備，組建可服務于華北或中國北方的分析化驗中心，并建立了3S實驗室、土壤微生物實驗室、土壤物理實驗室、計算機輔助設計實驗室、抗旱生理實驗室。實用技術成果節(jié) 水 灌 溉 一、農田水溝輸水損失測定為了探明目前傳統(tǒng)灌溉方法的輸水損失，對低平原農田不同類型水溝，包括主水溝和田間毛渠的輸水效率進行了測定。結果表明，在200分鐘測試時間內，90m水溝平均輸水損失為1.04L/min/m，輸水效率為68.6%，主要損失為深層滲漏和側滲。二、多水門地表管道灌溉（門式灌溉）評價多水門管道灌溉系統(tǒng)是采用兩側均勻設置水門的管道替代農田水溝的一種地表灌溉裝置，引自加拿大，為90m長的鋁材管。評價結果表明，此系統(tǒng)比水溝灌溉可實現(xiàn)節(jié)水25-28%，節(jié)能25%，灌溉均勻度提高12%。不過，此系統(tǒng)成本高，田間不易操作，曾試圖考慮其它材料替代，但效果不好。三、農田節(jié)水畦田規(guī)格研究鑒于畦灌仍是一種被廣泛應用的灌溉方法，針對農民灌溉習慣和單戶小面積經營的農作方式，對農田節(jié)水畦田規(guī)格進行了研究。結果表明，節(jié)水且實用的農田規(guī)格為每畝12-15畦，少于10個畦時會造成灌溉水的浪費。四、涌流灌溉研究涌流灌溉是以門式灌溉為基礎實施間歇灌溉。該研究在加拿大進行，灌溉對象為小麥，結果表明，涌流灌溉改善了水的入滲均勻度，可提高灌溉效率。同門式灌溉一樣，也存在設備成本高的問題。五、輪動式噴灌系統(tǒng)的引進、評估和配套技術研究項目引進了加拿大輪動式噴灌系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行了測試和生產示范。測試評價結果表明：1、噴灌效率為75-80%2、灌溉均勻度為85%左右3、適合于集約化經營方式4、適應于多種土壤和地形，坡度可達到7%為了配合噴灌技術的推廣應用，對噴灌條件下作物秸桿覆蓋進行了試驗研究。結果表明，噴灌結合作物秸桿覆蓋具有一定的節(jié)水效果和很大的應用潛力。由于噴灌方式猶如下雨，可使覆蓋的秸桿在作物行間均勻分布并與地面粘著。秸桿覆蓋可提高土壤水分含量2-3%，有效地保持0-60cm土壤水分。六、分段承接式軟管灌溉評價“分段承接式軟管灌溉裝置”為王海波等人的個人發(fā)明，是一種由6-8寸口徑、每段長6-8m的布線軟管，管段之間用特制接頭承插連接，每段軟管控制一個灌溉畦的田間灌溉裝置。此灌溉系統(tǒng)富集了許多管道灌溉的優(yōu)點，并克服了其缺點，具有輸水效率高（比壟溝輸水提高20-25%）、灌溉質量好（灌水均勻度可達80%）、節(jié)水效果與噴灌相當（灌溉效率可達75-80%）、節(jié)能（比傳統(tǒng)灌溉節(jié)能20%，比噴灌節(jié)能更多）、省地（可減少壟溝占地）、出水沖擊力?。ɑ静粵_蝕土壤）、造價低廉（在所有節(jié)水灌溉中平均年畝投資最低）、使用壽命長（可達8-10年）、易于操作（拆接靈活，移動輕便）、適宜范圍廣的特點。有望成為我國廣大旱區(qū)農民首選的節(jié)水灌溉系統(tǒng)。農藝節(jié)水栽培圍繞提高水的利用效率，使節(jié)水和增產同步，先后研究了土壤耗水特征、水與作物產量的關系、措施與作物產量、措施與措施間的關系等。研究進展：1、缺水麥田土壤耗水時間特征 播種至拔節(jié)期，為低消耗強度期，歷時180天左右，總耗水134-154mm，日均耗水0.74-0.86mm。拔節(jié)至開花期，一個月左右時間，總耗水108-120mm，日均耗水3.6-4.0mm。開花至成熟期近35-40天，總耗水130-150mm，平均日耗水量3.7-4.0mm。全生育期耗水372-424mm。2、麥田水分垂直分布特征 0-30 cm為活躍層，土壤水分變動幅度最大，極易受外界環(huán)境的影響；30-100cm為主要供水層，土壤水分的變化下降，其中60cm土層下降約10%，100cm土層下降約5%；100-130cm為相對穩(wěn)定層，130cm土壤水分在全生育期保持穩(wěn)定不變；130 cm以下為永久穩(wěn)定層。中位夾粘土壤有效水提供在0-130 cm土壤層次范圍內，這與以往研究小麥耗水層次2 m的結果結論不同。這種土體構成的差異將導致小麥的灌溉制度不同。3、麥田水分的時空消耗特征 冬前0-20 cm，拔節(jié)期0-50 cm，抽穗期0-80 cm，灌漿期0-100 cm。利用土壤水分消耗的這種特征指導灌溉，將有利于節(jié)約灌溉水和提高水分利用效率。4、不同土體構成供水特征 通體土壤和夾粘土壤兩種類型，在灌水量120 mm和180 mm時，通體土壤類型土壤水的消耗量平均為161 mm，夾粘土壤類型土壤水的消耗量為108 mm，前者比后者多53 mm，大約相當于一次灌溉的水量。通體土壤類型可為小麥提供較多的水分供應。不同降水年型比較，兩種土壤類型之間消耗土壤水的量平水年差異較小。越是氣候的干旱年型，越表現(xiàn)出通體土壤類型具有較大的土壤供水潛力。利用土壤構成特征通體土壤可采用蓄墑灌溉法，而夾粘土壤則應采用小水補灌法。5、不同品種類型的生產潛力特征 選擇多穗型、中間型和穗重型三個不同類型的品種研究其生產潛力，千粒重越高的品種，生產潛力越大。千粒重從35-50g，產量從311kg增加到518kg。種植穗重型品種是提高產量的基礎條件。6、灌水量和產量的關系 無論地力水平的高、低，在一定范圍內，產量隨灌水量的增加而上升，當灌水量達到一定水平，產量達到最高點，再增加灌水量，產量反而有降低的趨勢。高地力最佳灌水量為180 mm（三水左右），耗水量400 mm左右，產量350-400 kg 。低地力最佳灌水量為79mm，產量250 kg左右。7、灌水量和耗水量關系 在灌水量為61-337 mm范圍內，耗水量隨灌水量的提高而上升，高地力耗水量由347 mm增加到669 mm、低地力由278 mm增加到403 mm。每增加1 mm灌溉水，高地力耗水量增加0.86 mm，低地力增加0.46 mm。8、灌水量與降水年型的關系 以小麥畝產量400 kg左右為目標，平水年型（降水量120 mm）灌二水，旱年（降水量70 mm）澆三水，多雨年（降水量170 mm）澆一水。9、肥水與產量的關系 灌水2-4次、施肥量0-300kg的五年定位研究表明，肥水與產量的關系為拋物線關系。通過等產量分析，同樣的產量水平可由灌水量和施肥量的若干個組合形成，說明灌水量和施肥量具有相互替代作用。當灌水量一定時，產量隨施肥量的增加而上升，當施肥量達到一定量時，產量達到最高點，再增加施肥量，產量不再增加，該最高產量時的施肥量對灌水量的替代率為零。當施肥量一定時，產量隨灌水量的增加而上升，當灌水量達到一定量時，產量達到最高點，此時再灌水對施肥量的替代率為零。利用肥水之間的替代效應這一特點，在缺水地區(qū)選取最少的灌水量，通過施肥量的增加來保證一定產量或在一定水源條件下，通過施肥量的調節(jié)實現(xiàn)有限水的最大產量產出，是提高水分利用效率的可行途徑。在灌水量0-218 mm和施肥量0-240kg范圍內。取不同產量水平的灌水下限和施肥上限，灌水量39 mm 、施氮量240kg、產量3500kg；灌水量86 mm 、施氮量240kg、產量4500kg；灌水量161 mm 、施氮量240kg、產量5500kg；分別比取灌水量上限和施氮量下限時節(jié)水139、102和30 mm。10、覆蓋與耗水和產量的關系 拔節(jié)期間測定0-100cm土層水分，地膜覆蓋的比不覆蓋多保蓄50.4mm ，秸桿覆蓋的多保蓄23.9mm，化學劑覆蓋的土壤水分含量和對照基本一致。保蓄土壤水分的層次主要在0-60cm土壤層內。從產量結果分析，不論是早播或者晚播，覆膜小麥產量均高于不覆蓋或其它方式的覆蓋。早播比對照增產58 kg，增產12.39%，晚播比對照增產99.8 kg，增產率為38%。不同覆蓋方式之間，覆膜小麥比其它方式增產100 kg以上。但從總耗水量分析，覆蓋耗水407.6-412 mm，不覆蓋耗水422.3-438 mm，二者僅相差14.6-26 mm，這可能是產量提高增加了作物蒸騰量、強化了對水的消耗。從水分利用效率上，覆蓋地膜的小麥水分生產效率都高于其它覆蓋方式或不覆蓋處理，覆膜小麥水分利用效率1.44，不覆膜僅為1.06。11、縮行密植與耗水和產量的關系 縮小行距具有增產和減少水分消耗的雙重效果。1997年在較適期播種（10月17日）條件下，行距10cm與行距20cm相比，畝增產小麥75.5kg，增產率為15.5%，減少水分消耗31.7mm（達8.1%）。1998年在晚播（10月30日）條件下，增產15.2kg，增產率5.4%，減少水分消耗27.1mm（達10.86%）。在適當晚播范圍內，越是早播，其增產保水效果越明顯。12、灌水對土壤水利用的激發(fā)效應 不灌水與灌二水比較，前者土壤水利用量為60-70 mm，后者土壤水利用量為110-120 mm。說明適當灌水可激活土壤水的利用。13、肥水的替代效應 五年定位研究表明，肥水為互為消長關系。施肥量一定時，產量隨灌水量增加而上升。灌水量一定時，產量隨施肥量的增加而上升。選取最少灌水量和最大施肥量（畝施氮肥16 kg），可節(jié)約灌溉水60mm左右。14、底施氮肥對積溫的補償效應 在底施氮肥7-8 kg的條件下與補施肥比較，前者每形成一片葉子需積溫72，后者需積溫80，說明施肥對積溫具有補償效應。利用這種效應，在同樣達到冬前苗情的情況下，可采取晚播減少蒸發(fā)節(jié)約用水。旱坡地集水節(jié)灌及旱作農業(yè)技術一、技術要點1、視勢開發(fā)視山體的坡度情況，采取不同的措施。（1）緩坡（45以下） 修成圍山轉梯田，田面寬度3m以上，坡度3-5，內側留30-40cm寬的排水溝，不同層次間選適當位置規(guī)劃上下排水道。片麻巖結構的山體修梯田時炮眼應豎直打至1.5m左右，以便保持相應厚度的活動土層。（2）陡坡（45以上） 不搞圍山轉梯田，以免滑坡。應挖大型魚鱗坑，以2m3m為宜，深1.5m左右，要外高內低有利存蓄雨水。2、廣截蓄水主要是截雨季的徑流及空山水，截蓄技術設施如下：（1）蓄水池 蓄水池為水泥防滲密封池，形狀可圓可方，一般30-100m3容積為宜，要分布于頂、梁、坨、垴，以利于蓄水和揚水。（2）簡易蓄水袋 為降低投資，梯田內或魚鱗坑區(qū)可用簡易蓄水袋蓄水，方法是在適當位置挖一個寬1m、深2m、長30-50m的溝，將厚度0.3mm、寬3m、長35-55m的筒型塑膜放置于溝內并將兩頭蹺起，一頭用繩子捆緊，另一頭接蓄雨水，蓄滿水后也捆緊，上面用水泥板等蓋頂并覆土50cm，以便使塑料水袋不老化并使保存的水不變質、不凍、不漏、不蒸發(fā)。30m長可蓄水60m3，50m長蓄水100m3。每666m2山地設兩個蓄水袋，蓄足水后可保證三年遇干旱而無旱情。此法投資低，效益高。（3）多段截淺流 在高山溝谷的不同厚度土層內的水流匯集處挖溝壘墻截淺流（截蓄空山水），并埋設塑料管道將截住的水輸入蓄水池或簡易蓄水袋，補充雨季徑流蓄水的不足。（4）小型水庫和大型密閉蓄水池 在干旱山區(qū)，溝谷小溪的水季節(jié)性很強，雨季多，秋季少，旱季干枯。在雨季還可通過修小水庫，蓄存小溪流水。不過小水庫的滲漏和蒸發(fā)不易克服，長期蓄水性能欠佳，除供農田灌澆之外，應及時把水蓄于不滲漏、不蒸發(fā)的大型密閉蓄水池中，供應旱季用水。大型密封蓄水池應建在小溪或水庫附近適當部。（5）多級揚水回灌 對于蓄水池和簡易蓄水袋蓄水來說，利用山地修建的排水渠蓄存雨季地表徑流和用截淺流管道輸水自流蓄水即可滿足。但由于山勢的原因，山下集水往往更多，在雨水極少的年份山上蓄水不足時，可從山下水庫中揚水到山上的蓄水池和蓄水袋中。為操作方便，揚水設施以小、巧、靈為宜。實踐證明小型高揚程水泵配內徑2寸塑料管揚水較為方便，一般2-3級揚水便可達到山頂。山上的蓄水池和蓄水袋，通過地表徑流蓄水、截淺流蓄水和揚水蓄水三個途徑便可確保蓄足水分。蓄水池和蓄水袋中的水，可利用高差形成的自然壓力進行微噴、滴灌或自流灌溉。在高處即使往山地里澆了多余的水，也可又以空山水的形式被截淺流截蓄，沿輸水管送到低處的蓄水池和蓄水袋。沒被截蓄的水最后可流入水庫，再經過揚水又返回山上的蓄水池和蓄水袋。3、整體規(guī)劃在治理流域內的山頂、坨、梁、垴廣植木材林，以防風雹；在山腰、坡面、溝谷梯田或魚鱗坑發(fā)展干鮮果樹；在溪旁農田可種植糧、油、菜等。應嚴格規(guī)范流域內的管理，實施環(huán)境監(jiān)控，杜絕污染，構成生態(tài)農業(yè)體系。二、效益分析該項技術的示范及推廣，為有效地截蓄自然降水、提高水資源利用率、改造開發(fā)貧困山區(qū)及減少地下深層淡水的開采、緩解水資源危機起到了良好的作用。此技術不僅能使小流域的環(huán)境改善，而且會對下游地區(qū)的環(huán)境氣候也產生良好的影響，使得雨季山區(qū)沒有山洪，平原不會有大的水患。通過山區(qū)小流域回灌控水，可使山間溪水長流，平原河水季節(jié)性變化減小，以至旱季時河中仍然有水。改造惡化了的生態(tài)，應首先在山區(qū)小流域普遍實施生態(tài)農業(yè)，提高綠化水平，增強對水資源的控制能力，使山區(qū)的生態(tài)率先好轉，從而帶動整個生態(tài)系統(tǒng)的逐步好轉。兩熟制限水糧田可持續(xù)耕作配套技術一、項目情況簡介試驗工作始于1991年中加旱農項目開始時，采用田間長期定位試驗方法，研究了小麥、玉米兩熟種植制度下，土壤耕作制度及殘茬管理方式對作物產量和土壤理化性狀的影響。試驗設有深淺輪耕（深耕2年，淺耕3年）、連年淺耕、連年耙耕和連年免耕4種處理，在每種耕作處理下還設有秸桿覆蓋和不覆蓋等處理?，F(xiàn)已取得了連續(xù)8年的系統(tǒng)資料，并已根據(jù)研究結果，初步研究形成了適合于黑龍港低平原缺水區(qū)采用的土壤耕作配套技術體系。二、主要研究進展1、耕作措施對小麥產量的影響：從最初三年的試驗結果來看，不同耕作方法對小麥產量并沒有顯著影響，然而從第四年以后的研究結果看來，免耕處理都較其它處理產量顯著降低，降低幅度一般為10-20%，最高達31%（1997年），而深淺輪耕、淺耕和耙耕處理之間連續(xù)多年無顯著差異。這一結果說明，免耕在小麥上并非不可采用，但連續(xù)免耕的年限需有一定限制，長期連續(xù)免耕，會顯著影響小麥產量，連續(xù)免耕的年限應以2-3年為宜。2、耕作措施對玉米產量的影響：在與常規(guī)耕作玉米播期相同的情況下，連續(xù)8年免耕對玉米產量并未造成顯著影響，各