山東農業作物種植特點與節水農業發展現狀
針對山東省機械化旱作節水農業的開發現狀和技術特點，確定了今后一個時期機械化旱作節水農業開發的指導思想。以提高利用自然降水和地表水為目的，以科技為先導，以整地改土、培肥地力節水灌溉為重點，堅持農機農藝相結合、生物措施與工程措施相結合、現代技術與傳統技術相結合、開發生產與科學研究相結合，統一規劃，分類指導，綜合治理，逐步實現旱作區農業穩產高產，全面提高經濟效益、社會效益和生態效益。根據這一指導思想，到2005年對我省267萬公頃旱地全面開發。圍繞上述目標，在發展思路上，堅持因地制宜，分類指導的原則，積極推進農機投入多元化、農機服務社會化、農機經營產業化；在發展布局上，要堅持突出重點，主攻薄弱環節，重點解決旱作系列機具的配套問題，提高機具的配套比，促進機械化旱作節水農業協調發展；在工作措施上，更新觀念，拓寬思路，既要積極制定優惠政策，加大引導力度，為機械化旱作節水農業創造良好的發展環境，又要加強農機服務組織的自身改革，逐步建立和完善適應市場經濟發展的開發組織，實行產業化經營，全面促進機械化旱作節水農業的發展。
1.山東省旱作節水農業現狀
1.1自然特點
山東省位于我國東部沿海、黃河下游，是一個農業歷史悠久，自然資源條件比較優越、農業特產富饒的農業大省。山東省氣候類型屬暖溫帶季風氣候，四季變化明顯。全省年平均氣溫在11-14℃，年平均降雨量在550-950mm之間，無霜期180-220天，日照時數2300-2900小時，10℃以上的積溫一般在3800-4600℃。全省氣候溫和，光照充足，雨量適中，適應多種農作物生長。全省土地總面積15.67萬平方公里，占全國總面積的1.6%。其中平原占55%，山丘戰35%，河流、湖泊、洼地占10%。全省現有耕地771.24萬公頃，人均0.076公頃。全省常年農作物播種面積1066.6萬公頃左右，復種指數162%。
全省總灌溉面積達到514萬公頃，其中有效灌溉面積470萬公頃，旱澇保收面積350萬公頃，機排灌面積431萬公頃。全省規范化節水灌溉面積已達258萬公頃，其中渠道防滲69萬公頃，管灌160萬公頃，噴灌23萬公頃，微灌7萬公頃。灌溉水利用率達40%以上。
空格全省共擁有農業機械總動力6096.57萬千瓦。擁有各種拖拉機137萬臺，農用汽車達到10萬輛，聯合收割機和機動收割機4.24萬臺，農用三輪車達到48.97萬輛。農業生產中由農業機械承擔的勞動已占到60% 以上。全省機耕、機播面積分別達89%和36%以上，機械植保面積200萬公頃。
山東省人均水資源占有量僅為全國的1/6，全省降雨量主要集中在6、7、8三個月份，其它季節雨水稀少，極易發生干旱。近幾年隨著工副業用水的增加，水資源供需矛盾加劇，每年大約缺水100億立方，超量開采造成地下水位下降，漏斗區增加，大量機井報廢，濱海地區海水內浸，水資源的短缺成為我省發展農業生產的重要制約因素。全省沒有水澆條件的旱地267多萬公頃，畝產量一般不到400公斤，由于缺水全省每年造成減產糧食40億公斤。
1.2 發展歷程
1.2.1布點試驗示范
1989年山東省農機部門根據農業生產發展的需要，提出了機械化旱作農業試驗示范的總體方案，安排在淄博市進行機械化旱作農業技術試驗示范，探討機械化旱作農業農藝規程，形成了以秋后機械深耕溝播小麥，夏季玉米行間深松、秸稈覆蓋為主要技術措施的農藝流程。
1.2.2統一規劃，全面開發
1991年，山東省農機局組織力量對全省旱田生產情況進行了調查摸底，制定了《山東省機械化旱作農業開發規劃》，1992年山東省人民政府辦公廳轉發了《山東省機械化旱作農業開發規劃》，提出了旱作開發的目標和實施步驟，同年１０月在鄒城市召開了全省機械化旱作農業開發工作會議，部署全省機械化旱作農業開發任務，會上成立了“山東省機械化旱作農業開發技術咨詢小組”，通過了“山東省機械化旱作農業開發實施方案”和“山東省機械化旱作農業開發技術要求”。自此，山東省機械化旱作農業開發在齊魯大地全面展開。1999年底，全省累計完成開發面積240萬公頃，取得了重大開發成果。
在狠抓機械化旱作農業開發工作的同時，我省農機部門與水利部門一起，推廣各種節水灌溉新技術，在水庫區大力推廣渠道防滲技術，在渠灌區、井灌區應用管道輸水灌溉技術，在灌溉區廣泛推廣窄畦淺溝灌溉、水稻濕潤灌溉、膜上灌溉、抗旱補水灌溉等節水工程技術。在果樹、蔬菜等經濟作物中發展微噴、滴灌工程。
1.3 開發成效
1.3.1在開發區實現了糧棉油的增產增收
1991年至1999年，全省逐年累計完成旱作開發面積分別是23萬公頃、53萬公頃、87萬公頃、113萬公頃、153萬公頃、186萬公頃、200萬公傾、226萬公頃和240萬公頃。全省小麥、玉米、花生、棉花平均畝增產分別是54公斤、61公斤、45公斤、和21公斤。九年來累計增加糧食產出100億公斤，花生10億公斤，棉花1億公斤，僅糧棉油三項實現直接經濟效益近100億元。
1.3.2改善了農業生產條件，促進了農業和農村經濟的全面發展
機械化旱作農業開發涉及到深耕整平、修筑梯田、深松覆蓋等作業環節，用工多、勞動強度大，機械化作業充分顯示了巨大的優越性，九年來機械化旱作農業開發主要作業環節節省勞動力6億個工日。由于勞動力的節省，使更多的農民或者說農民有更多的時間從事二三產業的生產，創造更大的價值。旱作開發促進了經濟的發展，經濟的發展又增加了開發的投入，進一步促進了開發，從而形成良性循環，全面促進了農村經濟的發展。
1.3.3形成了一套較為完整的機械化旱作農業技術規范
在全省各級農機部門的共同努力下，機械化旱作農業技術已形成了一套較為完整的機械化旱作農業技術規范，可概括為“整平深耕多蓄水，培肥覆蓋保好水，溝播鎮壓巧用水，耐旱品種抗缺水，科學管理節約水”。根據耕作制度的不同，分別形成了小麥、玉米一年兩作制，小麥、玉米、花生（地瓜）兩年三作制，小麥、棉花一年兩作制等機械化旱作農藝流程。配套應用了整平深耕、深松鎮壓、小麥溝播、小麥旋耕溝播、小麥穴播、小麥收獲高流茬覆蓋、地膜覆蓋、機械深施肥等技術。同時測土配方施肥技術和抗旱良種也被旱作區廣泛應用。
1.3.4促進了農機服務體系建設，提高了農機工作的社會地位
空格按照“提高縣一級，完善鄉一級，加強村一級”的工作思路，建立了縣農機開發服務中心、鄉鎮農機開發服務站，村級也成立了開發服務隊開展機械作業、節水設備及機械配件供應、維修等系列化服務，服務能力不斷提高。機械化旱作節水農業開發極大地促進了增產增收，促進了農業和農村經濟的全面發展，得到了各級政府的重視和廣大農民的普遍歡迎，充分提高了農機工作的社會地位。
2.機械化旱作節水農業的技術模式與特點
2.1技術模式
機械化旱作農業技術開發模式有三種，分別適用于小麥、玉米一年兩作制，小麥、玉米、花生（地瓜）兩年三作制，小麥、棉花一年兩作制等三種形式。
2.1.1小麥、玉米一年兩作制
小麥、玉米一年兩作制的生產過程循環周期為一年。其循環過程為：①從小麥播種整地開始，在收獲玉米后，一種方式是常規的做法，即用深耕梨深翻整平土地，用小麥溝播機（或穴播機）播種小麥；一種方式是用小麥旋耕溝播機一次進地完成整地和播種作業。②第二年，一種做法是在小麥收獲前15天左右套種玉米，用小麥聯合收獲機高留茬收獲小麥；另一種做法是先用小麥聯合收獲機高留茬收獲小麥，再用玉米貼茬播種機直播玉米。③在玉米長到5-7個葉時，用行間施肥深松機進行深松施肥鎮壓，或先播施化肥，后深松鎮壓。隨后要將收獲后的麥草均勻覆蓋在行間。④玉米成熟后用玉米聯合收獲機或人工收獲玉米。循環下一過程。
2.1.2小麥、玉米、花生兩年三作制
小麥、玉米、花生兩年三作制耕作法兩年為一個循環周期。①第一年冬季深耕整平。②第二年春天用花生播種鋪膜機鋪膜播種花生或栽地瓜。③秋季機械收獲花生或收刨地瓜。④旋耕溝播或穴播小麥……收獲玉米（重復上2.1.1②-④），第三年又重復這一循環。
2.1.3小麥、棉花一年兩作制
小麥、棉花一年兩作制的循環周期為一年。①第一年棉花收獲后，機械深耕整平土地。②留棉花套種行溝播小麥。③第二年用棉花播種機套種棉花。④高留茬收獲小麥。⑤機械中耕滅茬，追施化肥，機械植保。⑥收獲棉花，重復下一循環。
近幾年的節水灌溉技術也形成了五種基本模式。一是渠道襯砌，就是根據工程條件的不同，將渠道建成U形、弧形底梯形、弧形坡角梯形等斷面形式，減少渠道滲漏損失；二是低壓管道輸水，就是用塑料或混凝土管道輸水代替土渠輸水，減少滲漏，水利用率可達95%以上；三是噴灌，就是通過水泵加壓、管道輸水、噴頭均勻噴水；四是微灌，就是采用微噴灌、滴灌、滲灌等低壓灌溉的方式，該技術主要用于蔬菜、瓜果、花卉等經濟價值高的作物上。五是除上述灌溉方式之外的節水灌溉技術，如短窄畦灌、溝灌、膜上灌等。另外，我省還進行了行走式條帶灌水播種的小面積試驗，由于實用性差，推廣效果不好。
2.2技術特點
機械化旱作節水農業技術就是運用工程技術措施和生物技術措施，最大限度地利用自然降水，促進農作物增產增收的綜合技術。具體地說就是利用機械工程措施對山丘旱地整平深耕、溝播（穴播）鎮壓、培肥覆蓋、并結合運用科學測土配方施肥和選育優良作物品種等先進農業技術，從而達到蓄水保墑，有效利用自然降水，促進增產增收的目的。機械化旱作節水農業具有以下技術特點：
2.2.1整平深耕、作物行間深松，是整地改土、儲蓄水分的技術核心
針對山東省丘嶺坡地多、耕層淺、蓄水能力差、水土流失多的特點，機械化旱作節水農業技術的核心就是利用機械措施對山丘旱地進行鑿巖放炮、開山鏟運、推土整平、建成等高梯田或反坡梯田；通過機械深耕措施，改變土壤結構，增強其蓄水保墑能力。從而達到蓄水保墑的目的。
機械深松是“伏雨秋用”的關鍵措施。山東省的氣象特點是春、秋、冬季干旱少雨，夏季多雨，機械深松技術就是在雨季到來之前，在作物行間進行深松，通過深松增強土壤蓄水能力，減少徑流，達到“伏水秋用”的目的。
2.2.2、機械溝播（穴播），充分利用自然降水，是農機化技術的關鍵
小麥機械溝播是我省旱田小麥播種的傳統技術，能形成溝壟相間的地表，將有限的自然降水（雨雪），儲存在溝內，被小麥生長發育所利用。小麥穴播是近幾年發展起來的新技術，就是在第一年秋季播種小麥的同時覆蓋地膜，降水流到溝內，滲入土壤中，地膜限制水分蒸發，從而有效地利用了自然降水。
2.2.3培肥覆蓋，保持土壤水分，是增產增收的重要手段
旱田缺水瘠薄，通過利用作物殘茬、秸稈和地膜覆蓋在土壤表面，減少水分的蒸發，秸稈腐爛后，變成寶貴的有機資源，培肥地力，增強土壤保持水分的能力，從而提高水分利用率，促進增產。
地膜覆蓋播種花生和棉花、春膜秋覆播種小麥，都是保持土壤水分的優良措施，是旱田增產的重要手段。
2.2.4節水灌溉技術與機械化旱作農業技術的結合是提高水的生產率，促進增產增收的最有效途徑。
節水灌溉技術應用的前提是有一定的水源，機械化旱作農業技術的含義是沒有水澆條件的機械化農業，后者不是絕對的，在一定的時間和地點，有水源的時候，必須采用節水灌溉技術。機械化旱作農業在工程建設和田間作業時必須為節水灌溉創造條件，如在山區旱作開發的同時要建設輸水管道，春膜秋覆技術為膜上灌溉創造了條件等。節水灌溉技術與機械化旱作農業技術的有機結合，可有效地提高水的利用率，達到水的最高生產率。
2.2.5選用良種、配方施肥、科學管理是機械化旱作節水農業的重要配套措施
旱地必須選用適應性好、抗病蟲害能力強，品質好、抗旱耐瘠的作物品種。合理施肥可起到以肥調水的作用，要采用測土配方施肥技術，對癥下藥。要適時中耕劃鋤，及時防治病蟲害。這些技術是保證旱田增產的重要配套措施。
3.機械化旱作節水農業發展對策
我省機械化旱作節水農業開發取得了明顯的成效，但同時還存在一些問題。一是機械化旱作節水農業開發關鍵技術環節的部分機械還不成熟，機具質量不過關。如深松機、旋耕溝播機等有待于繼續改進完善。二是開發服務組織尚不健全，閑散機械未投入開發，部分地區大型開發機械少，沒有專門的機械化旱作節水農業開發服務組織，機械設備利用率低，開發效益低。三是財力投入不足，新技術推廣難度大。四是大部分地塊只是應用技術措施單一，未進行綜合技術開發，機械化旱作節水農業技術未發揮應有的效益。因此提出以下對策：
3.1明確指導思想和任務目標
結合我省農業生產情況和機械化旱作節水農業開發現狀，我們確定機械化旱作節水農業開發的指導思想是以提高利用自然降水和地表水為目的，以科技為先導，以整地改土、培肥地力為重點，堅持農機農藝相結合、生物措施與工程措施相結合、現代技術與傳統技術相結合、開發生產與科學研究相結合，統一規劃，分類指導，突出重點，綜合治理，開發一片成功一片，逐步實現旱作區農業穩產高產，全面提高經濟效益、社會效益和生態效益。根據這一指導思想制定全省機械化旱作節水農業開發措施，到2005年對我省267萬公頃旱地全面開發。圍繞上述目標，在發展思路上，堅持因地制宜，分類指導的原則，積極推進農機投入多元化、農機服務社會化、農機經營產業化；在發展布局上，要堅持突出重點，主攻薄弱環節，重點解決旱作系列機具的配套問題，提高機具的配套比，促進機械化旱作節水農業協調發展；在工作措施上，更新觀念，拓寬思路，既要積極制定優惠政策，加大引導力度，為機械化旱作節水農業創造良好的發展環境，又要加強農機服務組織的自身改革，逐步建立和完善適應市場經濟發展的開發組織，實行產業化經營，全面促進機械化旱作節水農業的發展。
3.2搞好產業結構調整，統籌規劃
我國加入“WTO”，對農業生產的發展必然帶來一定的沖擊，農業產業結構必須進行相應的調整，這給機械化旱作節水農業的發展帶來了機遇，必須把機械化旱作節水農業開發納入農村經濟發展規劃中去,把機械化旱作節水農業的發展規劃納入產業結構調整的總體計劃，在中低產田改造、農田水利基本建設、小流域綜合治理中，都要把機械化旱作節水農業開發作為重要內容和措施。在旱作區要以種植耐旱、需水少，消耗水分少的作物為主，大力開展農作物秸稈還田，培肥地力，提高土壤的蓄水保墑能力。要制訂鼓勵和扶持政策，堅持誰開發誰受益，誰投資誰受益的原則，鼓勵農民和開發組織自覺投入人力、物力和才力進行開發。要組織大型旱作開發機械開展跨區作業，這既可避免重復購置機械，減少投資，又可提高機械利用率，降低作業成本，提高有機戶的效益。
3.3不斷研究農藝和配套機械化技術，積極推廣新技術、新機具
要結合農藝要求，積極研究旱作節水農業所需機械化技術和機械設備，將旱作節水農業技術所需機具的研制，列入科技計劃，組織多方面專家協作攻關。特別是對現階段急需的旋耕溝播機、深松機、春膜秋覆播種機等聯合作業機械要加快研究，對已有的旱作節水農業技術，要加大推廣力度，盡快普及應用。
3.4加強組織領導，搞好協調，加大投入
機械化旱作節水農業開發涉到農機、水利、農藝、土肥、種子、財政等多個部門，必須統籌安排，搞好協調配合。特別是各級財政必須對機械化旱作節水農業開發給予資金支持，各級要解決好開發工作中涉及到的政策、經費等問題，促進開發工作的順利進行。