文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 半干旱;干旱区;高效生态;定西;示范;半干旱区;黄土高原半干旱区;旱区;高效;生态;生态农业;农业;干旱;研究;高效生态农业;高原;黄土;黄土高原

第一完成单位： 甘肃省农业科学院旱地农业研究所

获奖时间： 2006

摘要： 《黄土高原半干旱区(定西)高效生态农业研究与示范》是2001年由国家科技部下达的“十五”国家“西部开发”重点专项科技攻关研究课题，课题编号为2001BA901A18。由甘肃省科学技术厅组织管理，甘肃省农业科学院主持，甘肃农业大学、兰州大学草地农业科技学院、定西市安定农业技术推广中心共同参加完成。 主要考核目标及技术经济指标：生态环境得到明显改善，林草覆盖率提高到45%，水土流失量减少50%，水资源利用效率提高30%；项目区农民收入有较大提高，项目核心区（高泉）人均收入由2000年的1200元，增加到2003年的2200元；种植结构更加适应市场需求，特色农业产业成为新增长点，特色农作物种植的收入占农业收入的30%以上；项目技术得到广泛应用，示范区推广应用集水节灌技术6000亩，马铃薯高产模式化栽培30000亩，中药材8000亩，覆盖少免耕10000亩，种植水保林草20000亩；研究成果方面，建成黄土高原半干旱区高效生态农业技术体系，获得1～2项国内领先水平以上的科技成果，发表论文30篇，出版专著1部。 课题依据可持续发展的研究思路，以农业系统理论、生态经济学理论和农业控制理论为基础，按照农业生态系统内物种共生，物质循环，能量多层次利用的生态学原理，因地制宜利用现代科学技术与传统农业技术相结合，充分发挥区域资源特点，依据经济发展水平及“整体、协调、循环、再生”原则，针对黄土高原半干旱区的脆弱生态环境、水资源短缺和贫困问题，通过以天然降水资源持续高效利用技术、脆弱生态环境综合治理技术、特色农业产业化和农业及农村经济持续发展技术为核心技术，研究解决农业可持续发展（高效生态农业建设）中退耕还草（林）生态环境建设，退耕后保留农田的高产高效，特色产业草畜、马铃薯、中药材、食用菌产业化发展以及农业与农村经济持续发展的关键技术及其相互链接良性循环机制等重大技术问题，通过四年的潜心攻关已初步提出并组建了黄土高原半干旱区以退耕还草（林）生态环境建设和天然降水高效利用为基础的“黄土高原半干旱区退耕还草（林）草畜及特色作物产业化高效生态农业发展模式”，并积累了丰富的特色农业产业开发方面的经验，取得了显著的生态、经济、社会效益。 研究取得的主要进展和成果： 1、集水型农作物种植技术研究 以集水高效农业理论为指导，按照雨水资源就地入渗利用、富集叠加、作物旱后复水补偿效应原理，把抗旱中早熟品种、配方施肥技术、补充供水技术、土地用养结合作物合理轮作技术、覆盖技术等与结构调整有机捆绑，开展了抗旱品种及抗旱生理研究、主要作物生育关键期及严重干旱时段补充供水试验研究、田间雨水富集叠加微集水种植技术试验研究与示范。提出并组建了田间微集水就地富集叠加利用技术体系和需水关键期及严重干旱时段补充供水技术体系。 以兴修梯田和覆盖少免耕为特征的改变地面平面微地形下垫面集雨就地入渗高效农作物种植技术，以起垄覆膜沟种为特征的集流区与种植区相间排列的改变地面微地形立体结构集雨就地入渗高效农作物种植技术的应用，实现了由被动抗旱向主动抗旱的转变。利用抗旱作物的耐旱特性、集水农业技术和结构调整技术，提高了项目区作物的抗逆性，实现了退耕后保留农田粮食作物的持续稳产高产，平均增产率达到30%以上；研究结果表明，半干旱区应用集水农业技术进行补充供水，在解决缺水问题、增产效果、供水效率和吨水产值等方面都比常规耕作表现出显著地的高效性。 2、少免耕生态经济型旱作体系研究与示范 把优质中药材种植与少免耕有机结合，形成了生态、经济效益并重的以小麦套种柴胡和马铃薯套种柴胡为主要技术的中药材少免耕生态经济发展模式。项目在研期间，核心区累计推广种植小麦套种柴胡2076.45亩，示范区累计推广2.58万亩，单位面积新增经济收入135. 5元/亩。马铃薯套中药材少免耕生态经济发展模式，在马铃薯不减产的情况下，单位面积可增产中药材100kg/亩，增收500元/亩。 3、特色动植物产业化技术研究与开发 以增加农民收入为研发方向，立足当地资源优势，发展以草畜、中药材、马铃薯和食用菌为主的特色质量效益型农业，通过阶段攻关研究，形成了高效农林牧复合生态经济发展模式(草畜产业化模式)、设施食用菌集雨高效种植技术模式、优质中药材规范化栽培技术模式和加工专用型马铃薯标准化栽培技术模式。 3.1高效农林牧复合生态经济发展模式(草畜产业化模式) 通过饲草料基地建设、种畜基地建设、农户半舍饲养殖基地建设及辅助防疫研究，形成了黄土高原半干旱区以草畜产业化为主要特征的农牧与环境治理相结合的高效农林复合生态经济发展模式。把发展优质肉羊作为链接环境治理、农牧结合的纽带，形成了由环境治理-农田培肥种草-畜牧养殖为主要特征的良性循环机制，达到生态、经济效益同步增长，项目区实现了由放牧向舍饲、半舍饲养殖方式的转变，既提高了劳动生产率，又降低了对脆弱环境的破坏。该模式在定西市推广后，累计新增纯收益8209.77万元。 3.2设施食用菌集雨高效生产模式 针对半干旱冷凉区适于发展多种食用菌生产，但又缺水的实际，把集水农业技术、设施农业技术与优质食用菌生产技术结合起来，形成了以设施棚面集水自足的集雨温室、大棚高效经济作物生产模式，实现了有限水分的高效利用。双孢菇最佳供水量为46.13m3/亩，产量为4973.33kg/亩, 生物转化率为37.29%， 吨水产值为538.9元/吨，供水效率为71.85kg/(mm·亩)。姬菇平均生物转化率为51.68%，平均吨水产量162.68kg/吨，平均吨水产值616.23元，平均供水效率10.3 kg/(mm·亩)。 3.3加工专用型马铃薯标准化栽培模式 利用生物技术生产脱毒原原种，隔离环境生产原种，基地规范标准化水肥管理生产商品薯，研究解决马铃薯从脱毒种薯（原原种）、种薯到商品薯产业化发展原料基地建设产业链中的关键技术问题，提出了以“深松耕+化学抗旱保水剂拌种+配方施肥+补灌+稀土微肥+疫病防治”为核心的专用薯节水高效栽培技术，形成了公司+基地+农户的产业化发展模式，实现了产量增长与效益提高的统一。 3.4优质中药材规范化栽培技术模式 通过引选试验，确定了适合当地自然生态条件的中药材新品种9种，重点推广了柴胡、党参、板兰根、黄芩、甘草、黄芪等6个品种。项目核心区建立了570亩的优质种苗繁殖基地，示范区繁育优质种苗7280亩，辐射推广区繁育优质种苗42000亩。育苗地单位面积可新增收益1200～1300元/亩。结合定西市板蓝根生产实际并参照中药材质量控制标准，制定了《板蓝根规范化生产标准操作规程》。 4、小流域水土保持乔灌草高效空间配置技术研究与示范 依据小流域分区(荒芜沟坡区、农田区和村庄道路区)治理模式，采用集水农业技术，在种苗基地建设和小流域综合治理乔灌草高效空间配置研究的基础上，将生物技术措施与工程技术措施捆绑整合，集工程集水与农业集水技术于一体，就地拦蓄降水径流，拦沙减水效果显著；引入生态水保牧草，开辟新的牧草来源，把环境治理与发展畜牧业生产结合，使环境治理走上可持续发展的道路。 通过乔灌草配置水保工程技术体系研究、乔灌草生物植被与立地对位配置技术体系研究、半干旱丘陵沟壑区乔灌草植被对位配置技术研究，形成了小流域林草相嵌型生态经济发展模式。 在前期生态环境建设的基础上，通过三年的持续治理，核心区的治理度已达到98.17%，地面植被覆盖度已达到92.5%，林草产出量提高了3.12倍，植物多样性有明显提高，与1992年调查结果比较，2004年植被调查新记录到了分属30科94属的124种植物。辐射推广区的林草覆盖率提高到了31.2%，水土流失量减少33.6%。系统整体功能得到了显著改善，表明旧的脆弱的生态平衡已被打破，新的良性循环的生态平衡正在建立，证明黄土高原脆弱生态区的环境是可以治理恢复的。 5、以沼气为纽带的庭院生态经济发展模式 以农户庭院为中心，将集水农业技术、设施农业技术与沼气池和太阳能的综合利用技术整合，作为解决农户日常生活所需能源的新途径，并以发展农户房前屋后的庭院经济为重点，以设施农业中的塑料大棚、日光温室等为增加农民经济收入，以沼气能源的合理利用减轻农民因获取薪柴而对环境的破坏，达到保护环境的目的。 沼气的使用，改善了居住环境，减少了疾病传染源，提高了农民健康水平，杜绝了农民因采集薪柴造成的对环境的破坏，有利于保护脆弱生态环境，特别是将妇女从繁重的家务活中解放出来，增强了她们学习新技术，发展庭院经济的意识和机会。 通过课题实施，为本单位和合作单位培养培养了4名博士、4名硕士和2名在读硕士，使承担单位整体能力建设跃上了一个新台阶。 课题出版专著《陇中丘陵区生态环境建设与农业可持续发展研究》1部，于2004年11月获得了首届“中国农村发展研究专著奖”；参编专著3部，发表论文50余篇。 通过课题新技术和新成果的推广应用，使核心区2004年人均纯收入达到2223元，林草覆盖率达到50.6%，土壤侵蚀模数降低88.4%，科技贡献率达到61.3%，土地生产率提高53%，农业劳动生产率提高52.7%，农田水资源利用效率提高了32.4%，全面完成了项目合同指标。 《黄土高原半干旱区(定西)高效生态农业研究与示范》项目是在定西试区多期国家攻关研究工作的基础上的新探索。“七五”、“八五”、“九五”攻关是以提高旱地粮食生产和改善生态环境为主攻方向，以实现长期难以解决的粮食安全和改善当时恶劣的农业生产环境。本期西部专项则以半干旱区特色动植物产业化发展为突破口，把生态环境建设与农村经济发展有机结合，以实现区域农业、农村经济和生态环境的持续发展。