山东农业作物种植特点与节水农业发展现状
针对山东省机械化旱作节水农业的开发现状和技术特点，确定了今后一个时期机械化旱作节水农业开发的指导思想。以提高利用自然降水和地表水为目的，以科技为先导，以整地改土、培肥地力节水灌溉为重点，坚持农机农艺相结合、生物措施与工程措施相结合、现代技术与传统技术相结合、开发生产与科学研究相结合，统一规划，分类指导，综合治理，逐步实现旱作区农业稳产高产，全面提高经济效益、社会效益和生态效益。根据这一指导思想，到2005年对我省267万公顷旱地全面开发。围绕上述目标，在发展思路上，坚持因地制宜，分类指导的原则，积极推进农机投入多元化、农机服务社会化、农机经营产业化；在发展布局上，要坚持突出重点，主攻薄弱环节，重点解决旱作系列机具的配套问题，提高机具的配套比，促进机械化旱作节水农业协调发展；在工作措施上，更新观念，拓宽思路，既要积极制定优惠政策，加大引导力度，为机械化旱作节水农业创造良好的发展环境，又要加强农机服务组织的自身改革，逐步建立和完善适应市场经济发展的开发组织，实行产业化经营，全面促进机械化旱作节水农业的发展。
1.山东省旱作节水农业现状
1.1自然特点
山东省位于我国东部沿海、黄河下游，是一个农业历史悠久，自然资源条件比较优越、农业特产富饶的农业大省。山东省气候类型属暖温带季风气候，四季变化明显。全省年平均气温在11-14℃，年平均降雨量在550-950mm之间，无霜期180-220天，日照时数2300-2900小时，10℃以上的积温一般在3800-4600℃。全省气候温和，光照充足，雨量适中，适应多种农作物生长。全省土地总面积15.67万平方公里，占全国总面积的1.6%。其中平原占55%，山丘战35%，河流、湖泊、洼地占10%。全省现有耕地771.24万公顷，人均0.076公顷。全省常年农作物播种面积1066.6万公顷左右，复种指数162%。
全省总灌溉面积达到514万公顷，其中有效灌溉面积470万公顷，旱涝保收面积350万公顷，机排灌面积431万公顷。全省规范化节水灌溉面积已达258万公顷，其中渠道防渗69万公顷，管灌160万公顷，喷灌23万公顷，微灌7万公顷。灌溉水利用率达40%以上。
空格全省共拥有农业机械总动力6096.57万千瓦。拥有各种拖拉机137万台，农用汽车达到10万辆，联合收割机和机动收割机4.24万台，农用三轮车达到48.97万辆。农业生产中由农业机械承担的劳动已占到60% 以上。全省机耕、机播面积分别达89%和36%以上，机械植保面积200万公顷。
山东省人均水资源占有量仅为全国的1/6，全省降雨量主要集中在6、7、8三个月份，其它季节雨水稀少，极易发生干旱。近几年随着工副业用水的增加，水资源供需矛盾加剧，每年大约缺水100亿立方，超量开采造成地下水位下降，漏斗区增加，大量机井报废，滨海地区海水内浸，水资源的短缺成为我省发展农业生产的重要制约因素。全省没有水浇条件的旱地267多万公顷，亩产量一般不到400公斤，由于缺水全省每年造成减产粮食40亿公斤。
1.2 发展历程
1.2.1布点试验示范
1989年山东省农机部门根据农业生产发展的需要，提出了机械化旱作农业试验示范的总体方案，安排在淄博市进行机械化旱作农业技术试验示范，探讨机械化旱作农业农艺规程，形成了以秋后机械深耕沟播小麦，夏季玉米行间深松、秸秆覆盖为主要技术措施的农艺流程。
1.2.2统一规划，全面开发
1991年，山东省农机局组织力量对全省旱田生产情况进行了调查摸底，制定了《山东省机械化旱作农业开发规划》，1992年山东省人民政府办公厅转发了《山东省机械化旱作农业开发规划》，提出了旱作开发的目标和实施步骤，同年１０月在邹城市召开了全省机械化旱作农业开发工作会议，部署全省机械化旱作农业开发任务，会上成立了“山东省机械化旱作农业开发技术咨询小组”，通过了“山东省机械化旱作农业开发实施方案”和“山东省机械化旱作农业开发技术要求”。自此，山东省机械化旱作农业开发在齐鲁大地全面展开。1999年底，全省累计完成开发面积240万公顷，取得了重大开发成果。
在狠抓机械化旱作农业开发工作的同时，我省农机部门与水利部门一起，推广各种节水灌溉新技术，在水库区大力推广渠道防渗技术，在渠灌区、井灌区应用管道输水灌溉技术，在灌溉区广泛推广窄畦浅沟灌溉、水稻湿润灌溉、膜上灌溉、抗旱补水灌溉等节水工程技术。在果树、蔬菜等经济作物中发展微喷、滴灌工程。
1.3 开发成效
1.3.1在开发区实现了粮棉油的增产增收
1991年至1999年，全省逐年累计完成旱作开发面积分别是23万公顷、53万公顷、87万公顷、113万公顷、153万公顷、186万公顷、200万公倾、226万公顷和240万公顷。全省小麦、玉米、花生、棉花平均亩增产分别是54公斤、61公斤、45公斤、和21公斤。九年来累计增加粮食产出100亿公斤，花生10亿公斤，棉花1亿公斤，仅粮棉油三项实现直接经济效益近100亿元。
1.3.2改善了农业生产条件，促进了农业和农村经济的全面发展
机械化旱作农业开发涉及到深耕整平、修筑梯田、深松覆盖等作业环节，用工多、劳动强度大，机械化作业充分显示了巨大的优越性，九年来机械化旱作农业开发主要作业环节节省劳动力6亿个工日。由于劳动力的节省，使更多的农民或者说农民有更多的时间从事二三产业的生产，创造更大的价值。旱作开发促进了经济的发展，经济的发展又增加了开发的投入，进一步促进了开发，从而形成良性循环，全面促进了农村经济的发展。
1.3.3形成了一套较为完整的机械化旱作农业技术规范
在全省各级农机部门的共同努力下，机械化旱作农业技术已形成了一套较为完整的机械化旱作农业技术规范，可概括为“整平深耕多蓄水，培肥覆盖保好水，沟播镇压巧用水，耐旱品种抗缺水，科学管理节约水”。根据耕作制度的不同，分别形成了小麦、玉米一年两作制，小麦、玉米、花生（地瓜）两年三作制，小麦、棉花一年两作制等机械化旱作农艺流程。配套应用了整平深耕、深松镇压、小麦沟播、小麦旋耕沟播、小麦穴播、小麦收获高流茬覆盖、地膜覆盖、机械深施肥等技术。同时测土配方施肥技术和抗旱良种也被旱作区广泛应用。
1.3.4促进了农机服务体系建设，提高了农机工作的社会地位
空格按照“提高县一级，完善乡一级，加强村一级”的工作思路，建立了县农机开发服务中心、乡镇农机开发服务站，村级也成立了开发服务队开展机械作业、节水设备及机械配件供应、维修等系列化服务，服务能力不断提高。机械化旱作节水农业开发极大地促进了增产增收，促进了农业和农村经济的全面发展，得到了各级政府的重视和广大农民的普遍欢迎，充分提高了农机工作的社会地位。
2.机械化旱作节水农业的技术模式与特点
2.1技术模式
机械化旱作农业技术开发模式有三种，分别适用于小麦、玉米一年两作制，小麦、玉米、花生（地瓜）两年三作制，小麦、棉花一年两作制等三种形式。
2.1.1小麦、玉米一年两作制
小麦、玉米一年两作制的生产过程循环周期为一年。其循环过程为：①从小麦播种整地开始，在收获玉米后，一种方式是常规的做法，即用深耕梨深翻整平土地，用小麦沟播机（或穴播机）播种小麦；一种方式是用小麦旋耕沟播机一次进地完成整地和播种作业。②第二年，一种做法是在小麦收获前15天左右套种玉米，用小麦联合收获机高留茬收获小麦；另一种做法是先用小麦联合收获机高留茬收获小麦，再用玉米贴茬播种机直播玉米。③在玉米长到5-7个叶时，用行间施肥深松机进行深松施肥镇压，或先播施化肥，后深松镇压。随后要将收获后的麦草均匀覆盖在行间。④玉米成熟后用玉米联合收获机或人工收获玉米。循环下一过程。
2.1.2小麦、玉米、花生两年三作制
小麦、玉米、花生两年三作制耕作法两年为一个循环周期。①第一年冬季深耕整平。②第二年春天用花生播种铺膜机铺膜播种花生或栽地瓜。③秋季机械收获花生或收刨地瓜。④旋耕沟播或穴播小麦……收获玉米（重复上2.1.1②-④），第三年又重复这一循环。
2.1.3小麦、棉花一年两作制
小麦、棉花一年两作制的循环周期为一年。①第一年棉花收获后，机械深耕整平土地。②留棉花套种行沟播小麦。③第二年用棉花播种机套种棉花。④高留茬收获小麦。⑤机械中耕灭茬，追施化肥，机械植保。⑥收获棉花，重复下一循环。
近几年的节水灌溉技术也形成了五种基本模式。一是渠道衬砌，就是根据工程条件的不同，将渠道建成U形、弧形底梯形、弧形坡角梯形等断面形式，减少渠道渗漏损失；二是低压管道输水，就是用塑料或混凝土管道输水代替土渠输水，减少渗漏，水利用率可达95%以上；三是喷灌，就是通过水泵加压、管道输水、喷头均匀喷水；四是微灌，就是采用微喷灌、滴灌、渗灌等低压灌溉的方式，该技术主要用于蔬菜、瓜果、花卉等经济价值高的作物上。五是除上述灌溉方式之外的节水灌溉技术，如短窄畦灌、沟灌、膜上灌等。另外，我省还进行了行走式条带灌水播种的小面积试验，由于实用性差，推广效果不好。
2.2技术特点
机械化旱作节水农业技术就是运用工程技术措施和生物技术措施，最大限度地利用自然降水，促进农作物增产增收的综合技术。具体地说就是利用机械工程措施对山丘旱地整平深耕、沟播（穴播）镇压、培肥覆盖、并结合运用科学测土配方施肥和选育优良作物品种等先进农业技术，从而达到蓄水保墒，有效利用自然降水，促进增产增收的目的。机械化旱作节水农业具有以下技术特点：
2.2.1整平深耕、作物行间深松，是整地改土、储蓄水分的技术核心
针对山东省丘岭坡地多、耕层浅、蓄水能力差、水土流失多的特点，机械化旱作节水农业技术的核心就是利用机械措施对山丘旱地进行凿岩放炮、开山铲运、推土整平、建成等高梯田或反坡梯田；通过机械深耕措施，改变土壤结构，增强其蓄水保墒能力。从而达到蓄水保墒的目的。
机械深松是“伏雨秋用”的关键措施。山东省的气象特点是春、秋、冬季干旱少雨，夏季多雨，机械深松技术就是在雨季到来之前，在作物行间进行深松，通过深松增强土壤蓄水能力，减少径流，达到“伏水秋用”的目的。
2.2.2、机械沟播（穴播），充分利用自然降水，是农机化技术的关键
小麦机械沟播是我省旱田小麦播种的传统技术，能形成沟垄相间的地表，将有限的自然降水（雨雪），储存在沟内，被小麦生长发育所利用。小麦穴播是近几年发展起来的新技术，就是在第一年秋季播种小麦的同时覆盖地膜，降水流到沟内，渗入土壤中，地膜限制水分蒸发，从而有效地利用了自然降水。
2.2.3培肥覆盖，保持土壤水分，是增产增收的重要手段
旱田缺水瘠薄，通过利用作物残茬、秸秆和地膜覆盖在土壤表面，减少水分的蒸发，秸秆腐烂后，变成宝贵的有机资源，培肥地力，增强土壤保持水分的能力，从而提高水分利用率，促进增产。
地膜覆盖播种花生和棉花、春膜秋覆播种小麦，都是保持土壤水分的优良措施，是旱田增产的重要手段。
2.2.4节水灌溉技术与机械化旱作农业技术的结合是提高水的生产率，促进增产增收的最有效途径。
节水灌溉技术应用的前提是有一定的水源，机械化旱作农业技术的含义是没有水浇条件的机械化农业，后者不是绝对的，在一定的时间和地点，有水源的时候，必须采用节水灌溉技术。机械化旱作农业在工程建设和田间作业时必须为节水灌溉创造条件，如在山区旱作开发的同时要建设输水管道，春膜秋覆技术为膜上灌溉创造了条件等。节水灌溉技术与机械化旱作农业技术的有机结合，可有效地提高水的利用率，达到水的最高生产率。
2.2.5选用良种、配方施肥、科学管理是机械化旱作节水农业的重要配套措施
旱地必须选用适应性好、抗病虫害能力强，品质好、抗旱耐瘠的作物品种。合理施肥可起到以肥调水的作用，要采用测土配方施肥技术，对症下药。要适时中耕划锄，及时防治病虫害。这些技术是保证旱田增产的重要配套措施。
3.机械化旱作节水农业发展对策
我省机械化旱作节水农业开发取得了明显的成效，但同时还存在一些问题。一是机械化旱作节水农业开发关键技术环节的部分机械还不成熟，机具质量不过关。如深松机、旋耕沟播机等有待于继续改进完善。二是开发服务组织尚不健全，闲散机械未投入开发，部分地区大型开发机械少，没有专门的机械化旱作节水农业开发服务组织，机械设备利用率低，开发效益低。三是财力投入不足，新技术推广难度大。四是大部分地块只是应用技术措施单一，未进行综合技术开发，机械化旱作节水农业技术未发挥应有的效益。因此提出以下对策：
3.1明确指导思想和任务目标
结合我省农业生产情况和机械化旱作节水农业开发现状，我们确定机械化旱作节水农业开发的指导思想是以提高利用自然降水和地表水为目的，以科技为先导，以整地改土、培肥地力为重点，坚持农机农艺相结合、生物措施与工程措施相结合、现代技术与传统技术相结合、开发生产与科学研究相结合，统一规划，分类指导，突出重点，综合治理，开发一片成功一片，逐步实现旱作区农业稳产高产，全面提高经济效益、社会效益和生态效益。根据这一指导思想制定全省机械化旱作节水农业开发措施，到2005年对我省267万公顷旱地全面开发。围绕上述目标，在发展思路上，坚持因地制宜，分类指导的原则，积极推进农机投入多元化、农机服务社会化、农机经营产业化；在发展布局上，要坚持突出重点，主攻薄弱环节，重点解决旱作系列机具的配套问题，提高机具的配套比，促进机械化旱作节水农业协调发展；在工作措施上，更新观念，拓宽思路，既要积极制定优惠政策，加大引导力度，为机械化旱作节水农业创造良好的发展环境，又要加强农机服务组织的自身改革，逐步建立和完善适应市场经济发展的开发组织，实行产业化经营，全面促进机械化旱作节水农业的发展。
3.2搞好产业结构调整，统筹规划
我国加入“WTO”，对农业生产的发展必然带来一定的冲击，农业产业结构必须进行相应的调整，这给机械化旱作节水农业的发展带来了机遇，必须把机械化旱作节水农业开发纳入农村经济发展规划中去,把机械化旱作节水农业的发展规划纳入产业结构调整的总体计划，在中低产田改造、农田水利基本建设、小流域综合治理中，都要把机械化旱作节水农业开发作为重要内容和措施。在旱作区要以种植耐旱、需水少，消耗水分少的作物为主，大力开展农作物秸秆还田，培肥地力，提高土壤的蓄水保墒能力。要制订鼓励和扶持政策，坚持谁开发谁受益，谁投资谁受益的原则，鼓励农民和开发组织自觉投入人力、物力和才力进行开发。要组织大型旱作开发机械开展跨区作业，这既可避免重复购置机械，减少投资，又可提高机械利用率，降低作业成本，提高有机户的效益。
3.3不断研究农艺和配套机械化技术，积极推广新技术、新机具
要结合农艺要求，积极研究旱作节水农业所需机械化技术和机械设备，将旱作节水农业技术所需机具的研制，列入科技计划，组织多方面专家协作攻关。特别是对现阶段急需的旋耕沟播机、深松机、春膜秋覆播种机等联合作业机械要加快研究，对已有的旱作节水农业技术，要加大推广力度，尽快普及应用。
3.4加强组织领导，搞好协调，加大投入
机械化旱作节水农业开发涉到农机、水利、农艺、土肥、种子、财政等多个部门，必须统筹安排，搞好协调配合。特别是各级财政必须对机械化旱作节水农业开发给予资金支持，各级要解决好开发工作中涉及到的政策、经费等问题，促进开发工作的顺利进行。