第二节 农业自然资源利用现状及生产潜力分析

一、农业自然资源利用现状

（一）光

海原光能充足，全年总辐射566.14千焦/平方厘米，其中直达辐射311.41千焦/平方厘米，散辐射260.62千焦/平方厘米，生理辐射282.57千焦/平方厘米。一年四季以6~8月份最多，11月和12月份最少。从太阳辐射看，不仅完全能满足小麦、玉米、马铃薯、油料作物、西甜瓜、小茴香和各种蔬菜的生长需求，而且利用潜力巨大。但是，海原县内种植的各种作物光能利用率很低，旱地作物平均不到1%，作物田间漏光严重。旱作小麦漏光率在90%以上，糜谷在90%~92%，旱作玉米在78%，马铃薯在60%。扬黄灌区和库井灌区漏光损失较旱作区小，玉米光能利用率可达5%。

究其原因，表面看是作物群体过小直接造成光能损失，然而导致作物群体过小的深层次原因却是多方面的。一是水肥条件差，作物群体密度不够，旱作区没有灌溉条件，有限降水大多以无效降水或以暴雨形式出现，占全年总降水量的60%~70%，有效降水少还主要分布在秋季，群体密度大，必然会使作物缺水，出现生理性干旱。从植物生理学角度讲，水分不足，水光解反应降低，光合强度大大下降，最终结果就必然反映在作物产量上。旱作区耕地肥力普遍差，农户都是把有限的肥料施在地势较平坦且离家近的田中，而且施用的农肥肥质差。肥差地薄，就不会有合理结构的作物群体。二是农民科学种田知识少，应用农业技术的意识普遍不强。对作物群体调控、水肥一体化运用等技术认识模糊，使得作物群体培育与个体发育不能协调。三是海原农业生产品种更新换代滞后，高光效品种引用率低。

近年，伴随着新品种选用、旱作节水等技术的推广、农业生产条件的改善，光能利用率明显提高，推动了作物产量的不断提高。

（二）热

海原热能资源丰富，但地区间差异巨大，分布不均。主要受地形、植被、海拔高度等因素影响。海拔高度每升高100米，温度降低0.5℃~0.6℃。高崖乡、李旺镇平均海拔1400多米，年平均气温8.2℃；海城镇平均海拔1700多米，平均气温7.0℃；红羊、关庄乡平均海拔2200~2400米，年平均气温3.6℃。气候冷凉，热能利用率低，作物产量低，成熟晚。然而，随着马铃薯新品种引用、测土配方施肥技术、全膜双垄沟播技术、机械化耕种技术等综合技术的应用、马铃薯市场的拓展和市场价格的不断上扬，推动了马铃薯产量的不断提高，从而使这些高海拔地区的热能利用率显著提高。

在高崖、李旺、七营等位于低海拔区乡镇，由于有扬黄灌溉之便利，再加上新品种及时更新，间套复种指数大，综合技术应用快，农业生产设施配套，交通便捷，信息通畅，特别是现代设施农业的长足发展，使得该地区作物、产量产值高而平稳，热能利用率高，为海原之最。

（三）水

海原水资源贫乏，人均保有水量不足全国平均水平的1/20。水资源主要有地表水和地下水。海原现有水库42座，总库容4亿立方米，建成斗渠1270千米，支渠780千米。

在较大河沟基本上都建有水库，拦洪、抗洪、蓄洪能力显著增强，凡在暴雨以下级别的降水所产生的径流基本都能拦储，这也为农业生产灌溉用水和解决牲畜饮水提供了一定的保障。

1990年以后，海原开始修建“盖碗窖”，中间经历了各项旱作节水和人畜安全饮水工程等项目的实施，到2009年年底，海原用于安全饮水和农业补灌的储水能力大为增强。虽然这些设施分布范围不大，储水能力有限，但就分布地区来讲，已能有效蓄住天然降水，为该地区群众生活用水提供了保障，并为本地区农业生产提供了一定的补灌水源。

海原地下水储量小，开采量大，主要用于农作物灌溉，对地区性作物生产有着非常重要的作用。以西安镇小茴香为例，如果只有播前一次灌水，以后各生育时期都没有灌水，平均单产113千克，如果在抽薹期和开花初期再各灌一次水，平均单产可达到225千克，增产极为显著。虽然地下水开采为这些地区农业生产发展产生了很大推动作用，但是过量开采对生态和水平衡所产生的破坏作用已显现，尤以西安镇盆地最为明显。现麻春河流域土圆井都已干涸，麻春河、葫芦河完全干涸，地下水位普遍下降。虽然，近年来降水量减少，严重干旱，地下水不能得到及时补充是主要原因，但过度开采无疑也是元凶之一。

二、自然资源潜力分析

（一）光合生产潜力分析

农作物的光合生产潜力是假设其他环境因素和作物因素都处在最佳状态，在热量允许的范围内，根据光能资源的多少及群体转换太阳能的效率进行估算。通常是先计算光能利用率，再分析光合生产潜力。

光能利用率（E）是指单位土地面积上作物累积的化学潜能与同期同面积上光合有效辐射之比。

计算式：

E＝Y×C×（666.7∑Q）×100%

式中Y为作物经济产量，用千克/亩表示；C为每千克干物质燃烧所产生的热量，一般取为17.794兆焦耳/千克；∑Q是作物生长期光合有效辐射，为兆焦耳/平方米，作物不同生长期不同，其值不同。

用上式可计算海原主要作物灌区小麦、旱作小麦、灌区玉米、马铃薯、大拱棚西甜瓜、小茴香、油料作物、大拱棚辣椒、西红柿的光能利用率。

通过计算结果表明，灌区光能利用率远高于旱作区。特别是设施作物光能利用率远高于其他作物，这就是设施农业的优势。

同时还表明，作物产量提高，光能利用率提高数个百分点。

用下式计算光合生产潜力：

Y＝K×E×Qg

这是光合生产潜力的一般表达式。式中Y是估算产量；E是光能利用率，以百分数表示；Qg是光合辐射或称生理辐射量；K是能量转换系数。可将一般表达式转化为：

Y＝1098E×Qg

以川塬台平地计算，光能利用率若取2%，全年生产潜力产量在742千克/亩，气温稳定通过0℃期间为552.5千克/亩，气温稳定通过10℃期间为389千克/亩；光能利用率若取5%，全年生产潜力产量1855.5千克/亩，气温稳定通过0℃期间为1381.5千克/亩，气温稳定通过10℃期间为909.5千克/亩。海原农业生产环境和生产条件复杂，有旱作区，有灌区，有平地，有山坡地等。一般灌区作物产量高，光能利用率高，而旱作区光能利用率平均不到1%，可见，海原光能利用潜力非常大。

（二）光温生产潜力分析

光温生产潜力的估算是考虑了不同作物具体生长期的生理辐射量及温度等条件对光能利用率的影响来计算的。由于在作物生长界限温度之间的光合作用并不是一个恒定值，还受温度的影响。因此，必须要加上温度订正项。

计算公式：

Yt＝Y（4.3×10-2-5.8×10-4t2）

式中Yt为作物的光温生产潜力，Y为作物的经济产量光合生产潜力，t为光合作用温度。

该式说明作物的光温生产潜力取决于作物的光合生产潜力和光合能力。在光合生产潜力一定时，光温生产潜力主要受光和温度影响。明显看出，光温生产潜力与光合生产潜力成正比，与温度在光合反应界限内也成正比。

如果我们在作物光合作用温度范围10℃~20℃，每隔一定温度间距，用上式计算作物经济产量光合生产潜力下的光温生产潜力，可以得出结论，光温生产潜力随温度的升高而增加，当经济产量光合生产潜力为500千克/亩时，温度每升高2.5℃，光温生产潜力提高19千克/亩~39千克/亩。

三、提高农业资源利用潜力的途径和措施

（一）发展设施农业

设施农业指通过一定的生产建筑设施，用人为因素改变自然环境条件，从而高效利用农业资源，以取得农作物优质高产。农业设施一般用于蔬菜和瓜果生产。从设施农业的基本概念可以看出，由于农业生产设施的使用，由人为因素施加影响，改善自然因素之间的矛盾，能够把水、肥、气、热、光等因素很好地协调统一起来，将不足因子的量提高到能够满足作物需求，将过量因子的量减少以消除对作物生长的不利影响。海原光热资源丰富，但四季分布不均，地区间不平衡；水资源极为贫乏，且受地形、地质构造、地下岩层化学成分、地下水运动规律等影响，水质差异很大。利用设施，使光热资源不足的地区能够局部增加光热能量；利用设施，节水调水，使水效益最大化。通过设施，取得农业生产高效化。

（二）再推间套复种

间作、套种、复种，是一个老话题，老技术。20世纪80年代这一技术的成功运用为夺得粮食大面积增产、高产、稳产起到了决定性作用。特别是引黄灌区的粮田建设，就是以间作套种提高复种指数为技术支撑。20世纪80年代末到90年代初，海原在扬黄灌区也发展了一定面积的春小麦套种玉米和少量玉米套种豌豆，另外在旱作区还试验过马铃薯套种豌豆。但是，后来套种面积萎缩。现在海原无论是在扬黄灌区、库区灌区，还是在旱作区基本上都看不到套种。必须要把这一成熟、简单、有效技术的推广应用工作再次提到农业工作的重要位置上来，因地制宜，分类指导，在不同地区，合理安排不同间作、套种、复种模式。扬黄灌区热能资源丰富，能够满足作物一年两熟需要，应安排间作套种接复种模式；库井灌区也可以用此模式，但在选择作物种类和品种上要选择早熟作物或品种；旱作区要以间作套种为主，但要注意培肥地力。间作套种作物主要以小麦、玉米、马铃薯、油葵、小茴香、硒砂瓜为主，套种作物即副作物应全部选用豆类作物。复种一般应以叶类蔬菜为主。

（三）分区安排，压夏扩秋

“压夏扩秋”是海原根据相关政策要求和适应春夏连旱天气出现频率突高而采取的有效农业措施，效果明显。今后还要坚定不移坚持下去。所谓秋作物只是收获期在秋季，一般在中秋到晚秋。在播种期上，夏作物播种结束后紧接着秋作物就会相继播种，一般是在3月中旬到5月上旬。秋作物生育期长，对夏季光热资源及降水资源也能有效利用。更有效利用了秋季降水相对偏多这一自然条件和自然资源。

（四）推广旱作节水技术

大力推广秋季覆膜保墒旱作农业技术，特别是秋季全膜双垄沟播技术。海原中南部降水一般可达300毫米，是推广应用此技术的最佳地区。据试验资料，秋季全膜比不覆膜，玉米增产30%以上，马铃薯增产26%~28%；秋季半膜比不覆膜，玉米增产22%，马铃薯增产18%~20%。