赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告

　　赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察報告 

　　據中澳兩國農業部的技術交流合作協議，由農業部農機化技術推廣總站組織的旱作節水農業考察團一行5人于7月28日至8月10日在澳大利亞進行了旱作節水及保護性耕作農業專題考察。考察期間，在澳農林漁業部工作人員的精心安排和陪同下，先后深入到維多利亞州、新南威爾士州、昆士蘭州的水資源管理機構、可持續農業灌溉研究院、農業大學、農機生產企業、農場等部門參觀訪問，與有關管理、科研人員和農場主、企業負責人等進行了廣泛的座談和交流，并受到了他們的熱情接待，使考察活動取得了圓滿成功。現將考察到的有關情況報告如下： 

　　一、 澳大利亞機械化旱作節水和保護性耕作技術現狀

　　澳大利亞全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%，其余為旱作農業區。為了充分利用土壤水份和提高土壤對降水的利用，促進農業生產效率的提高，澳大利亞的農業科技工作人員探索出了農機固定道作業、免耕等技術體系。

　　（一）旱地農業固定道機械作業模式（Controlled Traffic）

　　在澳大利亞由于土地實行規模化、集約化經營，農業生產基本上是全程機械化作業，為了提高機械作業效率，各農場普遍采用動力在100馬力以上的大型農業機械。同時，由于大型機械反復在耕地上作業，損失了部分機械動力，會造成土壤壓實、不利于降水入滲等，影響了農業生產效益。經過多年研究，昆士蘭大學總結了一套固定道機械作業模式。該項技術主要是通過在農田中根據機械作業幅寬，所種植作物的行距等，建立一套定寬度的機組作業固定道，每次在田間作業的機組動力驅動輪和機具承載輪都在固定道上行走。

　　該大學經過多年的研究表明，按照傳統的拖拉機作業模式，一臺大型農業機械在農田中作業的時候，首先會造成作功能量損失（Energy Effects），表現在：一是由于拖拉機在疏松的土壤上作業，機車及作業機具的輪胎會壓實耕地面積20%，這樣使機車的牽引作功（Tractive Efficiency）損失15%~20%。二是由于輪胎對土壤的壓實影響，導致作業機械在進行作業時，必須對這部分被壓實的土壤進行再疏松，這就會造成25%~40%的耕作作功（Traffic Efficiency）損失，這兩項合計會造成拖拉機在完成所需作業的同時，必須額外付出40%~60%的功率消耗。就是說，拖拉機的全部動力能量只有一半左右是生產所需的有用功。第二方面是影響土壤團粒結構（Aggregete Site）：由于土壤被機械反復碾壓，土壤的團粒結構會增大。據該機構研究，采用固定道作業模式，固定道以外的土壤水份在15%~35%時，小于12mm的團粒結構數量均大于45%，非常適宜做種床。而采用傳統作業模式的土壤，團粒結構小于12mm的明顯減少，只有土壤水份在20%~25%以上時才適宜播種。第三方面是影響降水入滲（Infiltration Effects）：采用固定道作業由于減少了大面積對土壤的碾壓，因此可以明顯地增加土壤蓄水能力，減少地表徑流，一般壓實土壤的地表徑流是未壓實土壤徑流的3倍以上。第四方面是對產量的影響（Crop Yield）。綜合以上因素，采用固定道作業模式可以提高單位面積產量10%~20%。

　　固定道自從1992年開始研究以來，到目前在澳大利亞推廣應用的種植面積大約有50萬公頃，固定道寬度普遍為3m。實踐證明，采用固定道作業可以提高機械作業效率，從而減少大型農業機械使用中的功率損失（相當于減少油料消耗），增加田間土壤的蓄水能力，減少地表徑流，同時增加單位面積產量，可促進農業生產的可持續發展。目前昆士蘭大學與中國農業大學、山西省壽陽縣進行了這方面的技術合作，并在山西省壽陽縣建立了示范區，取得了預期的效果。

　　(二)土壤鹽堿化的治理與水資源管理

　　總體上說，澳大利亞是一個水資源比較缺乏的國家，大部分農業區常年降雨量在500毫米左右。歷史上由于在重點農業種植區，采用各種灌溉措施，對水資源的利用不盡合理，導致在一些灌溉農業區出現了地下水位上升，土壤嚴重鹽堿化的趨勢。為了控制地下水位的上升，減少鹽堿化對種植區生產的影響，目前在這些重點農業區采取了控制灌溉用水量，引灌水與地下水混合施灌及配套的排水措施。主要有：

　　1.嚴格管理控制灌溉用水。目前澳大利亞東南部水資源的管理采取了政府指導下的企業化管理模式。我們訪問了其中維多利亞州的GOULBURN---MURRAY WATER機構。該機構圍繞政府對當地水資源保護和利用的有關政策要求，在當地主要用水大戶農場主參與的水資源管理委員會的協調監督下，通過向管轄區內的用戶（主要是農場主）收取一定費用來進行自負盈虧的企業化經營。該機構經過多年建設，在灌溉區建成了一套完整的輸水和蓄水系統，實現水的統一調配供應和管理。每年該機構根據水資源總量為各用戶測算一個合理的灌溉用水量，為每一個用戶（農場）設立一個用水計量儀，限量供水。由于水資源屬于國家，灌溉農場打井取水也受到嚴格限制，需要經過水資源管理機構初審并進行鉆探和樣品檢驗之后，方可決定能否打井取水，這一措施有效地控制了地下水的開采。該機構在控制用水總量的前提下，鼓勵不同水用戶之間相互轉讓用水額度，根據各自的生產需求調劑用水余缺。

　　2.注重灌溉水的有效利用和技術發展。在澳大利亞部分實行漫灌方式的農場中，一般每一片灌溉地的低洼位置都建立一個蓄水坑，讓灌溉水自然滲排，這樣既減少了灌溉水的下滲量，又可以將灌溉滲排的水集中起來重復利用；在部分有條件的農場，大量采用大型移動式噴灌機械進行噴灌作業，主要是中心支軸式噴灌機械，作業效率高、效果好，也節約了大量的灌溉用水；另外一種灌溉方式是將灌溉水和地下鹽堿水適度混合灌溉，即節約了引流灌溉水，又可以通過抽出地下水來降低地下水位；第四種灌溉方式是將城市污水經過部分專用耕地進行生物過濾處理，用于大田農業灌溉，該項技術目前正在我國天津市武清縣進行合作試驗。

　　3.激光平地，節約灌溉用水。采用漫灌方式時，如果土地平整度不夠，灌溉水流動不暢，水會大量滲漏到地下，也影響灌溉效果。在澳大利亞農場，大量運用激光平地技術平整土地，這種平整田塊中一般的漫灌作業，就可以使作物出苗長勢整齊一致。我們在新南威爾士州一個農場看到有10多公頃到20多公頃沒有任何田埂的水稻田塊，單位面積產量比沒有經過激光平整的小田塊高出5%左右。我們感到澳大利亞農場的農業生產已經從激光平整土地技術的應用中間接地獲得了非常好的經濟效益。從大田農作物的生產來說，這種經過激光技術平整過的土地，既利于自流灌溉和機械化作業效率的大幅度提高，也顯著地降低了單位耕地面積農作物收種作業的成本投入。

　　（三） 免耕、少耕及保護性作業的研究及應用

　　為了減少對耕地表土層的反復碾壓而帶來的物理性狀的破壞，最大限度地減少失墑，在澳大利亞農業生產中，大量采用免耕、少耕及秸稈覆蓋、倒茬輪作等保護性耕作技術。目前澳大利亞大部分旱作農業區的田間耕作基本上用翼形鏟取代了鏵式犁，進行不翻動土壤的淺松作業，疏松地表層10~15cm的土壤（播種時同步進行施肥作業），這樣既能切斷上茬作物和雜草的根系消滅雜草，又疏松了土壤，利于下茬作物根系的發育，另外還降低了生產成本。

　　秸桿還田覆蓋的作用，已經受到澳大利亞農業生產者的廣泛重視。有關部門的研究結果表明，秸稈覆蓋主要是利于促進土壤含水能力的提高，盡量吸納降水，防止徑流和蒸發損失，從而使有限的天然降水能夠用于作物生長。對作物的生長和土壤有機質的改善作業一般在5~10年后才可以得到充分發揮。因此秸稈還田覆蓋已經成為澳大利亞農業可持續發展的重要措施之一。

　　各種農作物的倒茬輪作，是澳大利亞農業生產中實現免、少耕技術有效應用的輔助性措施。澳大利亞許多農場通過在牧草、水稻或小麥、三葉草等作物之間進行倒茬輪作，既實現耕地養分的供求平衡，又可減少同種作物連作而帶來病蟲大量繁殖的機會。在經過3~5年時間的連年免、少耕輪作后，進行一次耕翻作業，可進一步降低雜草和病蟲的危害。

　　二、 收獲及體會

　　澳大利亞是一個國土資源豐富，有其獨特地理環境條件的國家。從農業生產的角度來看，自然條件不是很好，缺乏淡水資源，年降水量在500毫米左右，全國具備灌溉條件的耕地面積占總耕地面積的15%，其余全部為旱作農業區，灌溉農業區也面臨和存在著土地鹽堿化問題。但是通過考察粗略體會到，澳大利亞農業研究、農牧產品生產技術，在國際上享有很高的聲譽，我們以為主要基于幾方面原因：

　　（一） 農業科研和技術開發注重適用性

　　澳大利亞農業科研、管理等部門都十分注重發展農業科學技術，特別是實用農業科技，做到了科研與應用緊密結合，提高了科技成果的轉化率。澳大利亞的科研技術人員結合本國農牧業環境條件，針對農牧業生產中出現的問題，不斷研究開發對土地利用和農業可持續發展有意義的適用技術，包括基礎理論和先進適用的技術成果。

　　1.水資源的合理開發與運用，建立可持續灌溉農業。由于澳大利亞水資源的缺乏，加之歷史上不合理的灌溉引起地下水位上升，導致土壤鹽堿化。澳大利亞水資源管理部門等機構經過多年研究和試驗，總結出了引流灌溉與排水結合、灌溉水循環利用等綜合措施，提高灌溉水的使用效率，控制和減少土壤鹽堿化，同時總結了水資源在不同農作物之間生產效率的差別。其中每千噸水在園藝場的產出值為500~2000澳元；在奶牛場的產出值是200~300澳元；在農作物種植上的產出值是50~100澳元；在牧草種植上的產出值是20~40澳元。因此在水資源管理部門，在政策上鼓勵農場之間可以相互轉賣用水定額，盡可能促進水資源生產效率的提高。另外，澳大利亞科研機構研究開發了水文數據設計計算機模型，用于水資源合理開發、土地鹽堿化的監測等。

　　2.研究開發適應干旱條件的農業生產技術。澳大利亞旱作農業生產中普遍推廣采用免、少耕作業、秸稈還田覆蓋、多種作物倒茬輪作等，已形成較為成熟的耕種制度，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狀。近幾年，澳大利亞國際農業研究中心進行的旱作農業固定道保護性耕作的研究和應用結果表明，該項技術降低了能耗，減少徑流，培肥了地力，也促進了糧食產量增加。    

　　3.精密農業工程技術的研究與開發。根據目前澳大利亞農業機械化程度和生產條件，新南維爾士州初級工業產品研究中心（DPI）運用攝像系統、電子傳感器、計算機等技術和設備，研制開發了用于精密農業生產的無人操作農業機械控制系統。現主要用于拖拉機田間噴灑農藥的植保作業、開溝作業以及棉花的機械化收獲作業。計算機控制拖拉機或聯合收割機的田間作業，提高了農業機械田間作業質量，降低了生產成本投入，為大田農業生產的精細化奠定基礎，同時他們也正積極開展GPS（地理信息系統）系統的實驗研究。

　　（二） 注重提高農業生產的綜合效益

　　在澳大利亞農業科研及技術推廣應用的目的，并不是追求更高的單位面積產量，而更注重在保持農業能夠可持續發展的生態環境條件下，通過整個農業生產過程各個環節技術措施的應用，盡可能以較低的成本獲得盡可能高的產出。

　　如在固定道作業模式的研究過程中，研究人員試驗研究的出發點是為了在保持原有單產水平前提下，減少傳統機械化作業中的動力能耗，避免耕地土壤物理性狀的破壞，保持土壤的蓄水納墑能力。總體看，該項技術在生產實踐中已經表現出較好的綜合效益。就免、少耕和秸稈還田覆蓋技術的推廣應用來說，專家認為，該項技術不會直接增加單位面積產量，而對土壤生態的保護則是直接的目的。因此，推動保護性耕作技術的生產應用，最重要的目的是為了農業的可持續發展，尋求生產過程中綜合效益的提高。

　　在新南維爾士州，當地的初級產品研究中心（DPI）與農場合作，圍繞水資源的綜合利用，對年度的降水量進行預測之后，再協助農場確定該年度的種植品種及數量，以求實現在雨水較好的年份農業產出量大，在較旱的年份生產損失降到最小，其目的也是為了生產過程中獲得最大的綜合效益。

　　（三） 政府對農業的發展給予了積極的扶持

　　澳大利亞是個以農牧業生產為主的國家，政府對于農業的發展，農牧業生產的技術進步十分重視。其國家農漁林業部（Agriculture、Fisheries and Forestry---Austrilia）的一項重要職責是：制定農業政策，提供項目資金。政府提供的項目資金包括投資和貸款。近幾年，為了鼓勵人們更好地利用和保護資源，政府制定了自然資源繼承信托項目，這是一個貸款項目，總金額15億澳元（相當于人民幣75億元），執行期為6年。用于信貸的子項目包括，蔬菜、園藝、土壤改良、灌溉等方面。考察團走訪的維多利亞州可持續灌溉農業研究所，新南威爾士州初級工業產品研究中心，根據當地農牧業生產發展的需要進行基礎理論研究和實用技術開發所需經費和人員開支全部由政府承擔。為了推廣新的先進農業技術成果，除科研機構外，每個州還有大量的技術推廣人員，其中新南威爾士州現有技術推廣人員300余名，推廣所需費用和人員開支也全部由政府資助。

　　在農用柴油方面，澳大利亞與其他許多國家一樣，對農用柴油實行財政補貼政策。據了解，農場主用于農業生產的柴油，政府給予每升補貼0.32澳元，約占市場價格的30%，這種扶持農業的優惠政策極大的推動了農業機械的廣泛應用，保障了農業生產的穩定，加速了農業的現代化。

　　（四） 完善的機械化是保持農場穩定生產經營的主要手段

　　澳大利亞的農場規模很大，一般土地面積均有幾百公頃。考察團接觸到的有從事奶牛養殖、畜產品采集加工、馬鈴薯、柑橘、葡萄、糧食及蔬菜等作物種植的生產農場。給我們總的印象是，農場規模很大，機械化程度高，社會化服務完善。

　　---一個擁有250公頃草場、300頭奶牛的奶牛場，工作人員僅3人。奶牛場配置有一次能同時容納60頭奶牛的環形脈沖管道擠奶設施，在擠奶的同時喂給奶牛精飼料。每頭奶牛腿部都置有電子識別號牌，當每一頭奶牛進入擠奶設施后即被電子識別系統記錄下產奶量，計算機根據產奶量指令送料裝置供給相應的含有不同營養成份的精飼料添加，以補充奶牛的營養所需。這樣300多頭奶牛的擠奶和精飼料補充飼喂一個多小時即可完成。產出的牛奶全部密閉罐裝儲存，快捷衛生。

　　---一個生產馬鈴薯的農場種植規模800公頃，一年種兩茬，生育期100天，每公頃產量75至90噸。馬鈴薯從播種到收獲，以及清洗、分選、包裝等商品化加工處理，為一條龍機械化作業。據農場主介紹，整個農場日常生產作業只有5個人，只在收獲季節的20天左右才臨時雇用10個臨時工進行產后的加工處理作業。整個農場的大型拖拉機、噴灌機、薯種處理機、移栽機、薯類挖掘機、清洗分級包裝機等設備共20多臺套，投資約220萬澳元（相當于人民幣1100萬元）。全農場馬鈴薯的種植、加工完全機械化作業，生產手段先進，生產效率高。

　　---在耕地面積667公頃具有灌溉條件的農場中，三年種植糧食作物，三年種草放牧，農牧輪作。農場的耕地全部經過激光平地機整修，主要種植小麥、油菜籽和水稻。該農場的機械設備投資不大，僅有幅寬8米的條播機1臺，190馬力拖拉機2臺，農用運輸車2輛，10噸浸種（稻種催芽）罐2臺。主要生產環節的機械化作業主要靠農機服務公司提供作業服務。如種植水稻，由農用飛機公司提供稻種飛播作業服務，農機公司提供水稻收獲作業服務，并由專門的谷物烘干服務公司進行稻谷的烘干和貯存，直至稻谷上市被收購。完善的社會化服務，為農場主提供了技術支持，減輕了生產壓力和管理的負擔。

　　澳大利亞的農場能夠得到穩定發展，與擁有的大型機械化裝備和完善的社會化服務是分不開的。

　　三、 建議

　　（一）我國在旱作農業區應加大力度推廣普及免少耕及秸稈還田覆蓋耕作技術，具備條件的地區應積極采用固定道作業方法

　　目前，我國旱作農業區基本上沿襲鏵式犁翻耕土壤的耕種方式。鏵式犁翻耕土壤后需要耙地，才能達到播種作業要求。雖翻耙整地效果好并利于消滅病蟲草害，但這種耕種方式使土壤失墑嚴重，并易產生徑流導致養分損失。結合我國以小型農機具作業為主的特點，大部分旱作農業區應采用翼形鏟不翻動土壤的淺松作業，疏松地表層10~15cm的土壤，同步進行播種和施肥。免少耕、秸稈覆蓋等生產技術，將有助于我國旱作農業生產的發展和技術水平的提高，有助于農業生產的可持續發展。

　　在大型農業機械作業的旱作農業區，可以借鑒澳大利亞的研究成果，實行固定道作業，降低能耗，改善土壤結構，防止徑流，提高農作物產量。據澳大利亞研究，農業機械動力一般在50~70馬力比較適宜，在我國可以在土地規模化、集約化程度較高的地區，推廣應用幅寬在2m左右的固定道作業方法，適當增加大型農機具的數量，提高農業生產效率。

　　（二）逐步探索精準農業技術的生產應用

　　近年來，以GPS（衛星定位系統）、GIS（地理信息系統）、DDS（生產管理決策支持系統）應用為主要內容的精準農業技術在一些發達國家得到穩步發展。目前，澳大利亞昆士蘭州農業研究機構已在部分地區試驗開發為田間作業機組配套的水肥施用動態控制系統及執行機構，在田間水肥施用、果實采摘收獲等作業時，可適時監測土壤墑情養分及產量等狀況，為進一步的精準農業的發展奠定基礎。合理利用農業資源及農業生產資料，提高農業的綜合效益是發展精準農業的首要目標。在我國農業生產相對發達的地區，也應積極開展田間機械化精準作業技術的試驗探索工作，我們認為應借鑒目前澳大利亞的做法，積極進行精準農業的技術基礎準備，針對我國主要農產品生產基地和國營農場等較大規模的種植業生產的實際情況和基礎條件，搞好田間作業機器系統的控制執行技術的試驗開發工作，以追蹤國際精準農業的技術發展，多方位地帶動我國農業生產的技術進步。

　　（三）灌溉技術的研究，土壤的鹽堿化問題治理

　　合理利用灌溉水，提高灌溉水的利用效率，對于農業國具有重要的社會經濟意義。據澳大利亞新南維爾士州初級產品研究中心測定，如果灌溉水在田間地表流動不暢不僅滲漏損失大，灌溉水利用效率低，而且也使田間部分低洼耕地地下水位上升，造成鹽堿化。目前以至今后一個時期，我國農田灌溉仍將以漫灌為主，由于土地平整度不夠，地表水流不暢導致灌溉不勻和積水滲漏，影響灌溉效果并使產量不穩。土地平整度不夠是漫灌水利用率低、用水量大的主要原因。考察澳大利亞的農田灌溉（漫灌），有四點可供我們借鑒。一是運用激光平地技術平整土地，使地表在灌溉時不積水；二是及時灌溉，掌握好灌溉的用水量；三是灌溉水的回收再利用；四是灌溉輸水系統防滲和減少輸水距離等。

　　（四）鞏固和發展農機化社會化服務體系

　　澳大利亞農場主，從事糧食生產，依賴服務組織提供生產技術服務的經營方式，在我們目前農村雙層經營體制下，有很好的借鑒意義。現代農業是社會化的生產，生產過程的諸多環節離不開社會化服務組織的支持，只有合理進行資源配置，農業生產在宏觀上才能取得最佳經濟效益。隨著我國農業結構的調整和農村經濟的發展，以及市場經濟體制的推進，社會化技術服務的需求顯得日益突出。國家應進一步采取傾斜政策，結合運營機制創新，加大資金投入，扶持和發展農機社會化服務組織，建立和完善服務體系及符合市場經濟規律的服務經營機制和運營方式，更好地為農業提供技術支持，解決好農民一家一戶辦不了和辦不好的季節性生產問題。

　　（五）對農用柴油進行價格補貼

　　在澳大利亞農業生產中，對農用柴油實行約30%的價格補貼。目前我國農用柴油也多次漲價，給農民增加了很大負擔。在我國加入WTO后，對農用柴油實行補貼，既符合世貿規則，又可以減輕負擔，增加農民收入，促進農民對先進農機具、農機化技術的應用。    

　　（六）有待進一步關注和探討的問題

　　1、澳大利亞牛奶的高蛋白含量的基因工程技術。澳大利亞運用基因工程技術，使得本國生產的牛奶蛋白質含量不低于10%，而我國牛奶蛋白含量平均為4%，達到5%即為高蛋白牛奶，因此該方面的技術合作前景廣闊。

　　2澳大利亞在果樹栽培中采用了一種V形樹冠種植、實行灌溉部分根系的方式，可以大大提高果樹產出量。值得我們借鑒和進一步的試驗研究。

　　3、果園生產機械技術和機具。在澳大利亞柑橘的葡萄種植園，已經實現了果實收獲的機械化，效率很高，該項技術可以逐步在我國的大面積果樹和葡萄種植園區進行試點試驗。

　　4、畜牧業生產機械化技術。澳大利亞從牧草種植、收獲到畜產品采集（牛奶、羊毛）等環節已實現全過程機械化。在我國西部開發的過程中，應借鑒澳大利亞的草原、草場畜牧業發展的經驗，特別是牧草生產、草原和改良機械化技術和機具，在我國重點牧區進行引進試驗。

　　赴澳大利亞機械化旱作節水農業考察團

　　團長：楊 林

　　團員：趙嘉琨 王 衍 馬耀輝 吳 蘭