内蒙古草原现代节水草业集成技术示范与推广

简要信息

　　【获奖类型】2012年内蒙古自治区科技进步奖二等奖

　　【任务来源】国家科技成果重大推广项目

　　【课题编号】2003EC000087

　　【课题起止时间】2002～2006 年

　　【完成单位】水利部牧区水利科学研究所第二研究室

　　【主要完成人】郭克贞、王宝林、康跃、李和平、陈德亮、佟长福、徐冰、白巴特尔、杨燕山、赵淑银、佘国英、苏佩风

立项背景

　　我国草原面积60亿亩，其中40亿亩分布于北方干旱半干旱地区，由于长期超载过牧和人为破坏，草原沙化退化严重，沙尘暴天气频繁发生，国土生态安全受到严重损害。为保护草原生态，实现草地畜牧生产的可持续发展，内蒙古自治区水利厅在水利部有关专家的指导下2002年完成《内蒙古自治区牧区草原生态建设水资源保障规划》，其总体思路是“以小面积集约化灌溉饲草料地的建设，保障大面积草原生态修复”。大量实践证明，灌溉饲草料地建设可有效地缓减日益尖锐的畜草矛盾，保护草原生态。

　　2002年我所组织申报国家农业科技成果重点推广项目，其中“内蒙古草原现代节水草业集成技术推广”，被科技部批准列项，项目编号—2003EC000087。项目宗旨是：以我所现有科技成果为依托，在内蒙古牧区选择典型牧业旗（县）进行技术示范推广，使已有成果尽快服务于生产；同时选择典型地区开展必要的试验研究，以进一步提高该项技术的适实性和先进性。

　　为提高以水资源合理开发、高效利用为中心的草原生态建设水资源保障工程建设、管理的科技含量，经与内蒙古自治区水利厅有关领导研究，决定将“内蒙古草原现代节水草业集成技术推广项目”结合水利部正在实施的“草原高效节水灌溉示范项目”进行大规模技术示范推广。经多方协调，决定在内蒙古牧区东、中、西部分别选择鄂托克前旗、乌审旗、杭锦旗、乌拉特中旗、达茂联合旗、四子王旗、锡林浩特市、正镶白旗、巴林右旗、科尔沁右翼中旗、陈巴尔虎旗等11个旗（县）进行。

研究内容

　　本项目为国家科技成果重点推广项目，项目编号2003EC000087。项目组在内蒙水利厅的大力协助下，於2002—2006年在内蒙古草原大规模进行。在完成46万亩饲草料地节水灌溉技术示范推广，取得5亿kg/a饲草料生产能力，年经济效益达到8亿多元的同时，同时研究集成一套较为完整的干旱半干旱草原现代节水草业技术体系。成果2012年获内蒙古自治区科技进步二等奖。创新性技术成果主要有：

　　（1）应用人工智能遗传算法、层次分析法、多元线性规划法，通过系统优化，确定了内蒙古地区草甸草原、典型草原、荒漠草原和荒漠等不同草原类型区牧区草原生态保护水资源保障工程建设优化模式。

　　（2）应用层次分析法，首次分析确定了内蒙古草原沙地草原、干旱荒漠草原以及典型草原区的节水灌溉工程选择次序。

　　（3）通过土壤水分亏缺试验，研究了紫花苜蓿、青贮玉米、饲料玉米、披碱草等12种饲草料作物水分亏缺状态下的耗水量、水分生产函数、优化灌溉制度。

　　（4）应用地质统计学研究确定了内蒙古草原紫花苜蓿、青贮玉米、饲料玉米、披碱草4类饲草料作物耗水量的空间变异性与耗水量等值线图。

　　（5）通过系列农艺、草业生产技术综合优化研究，确定了内蒙古的草甸草原、典型草原、荒漠草原和荒漠地区紫花苜蓿、青贮玉米、饲料玉米、披碱草等饲草料作物的栽培模式。

创新点

　　（1）应用遗传算法、神经网络法计算确定了优化灌溉制度和灌溉饲草料地建设模式，

　　（2）研究绘制了内蒙古草原紫花苜蓿、青贮玉米、饲料玉米、披碱草耗水量等值线图。

　　（3）在内蒙古草原11个旗县进行了大规模的节水灌溉技术示范推广。

与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

　　我国关于节水灌溉的研究开展较多，但多集中在于人工生态系统（农田、蔬菜及保护地）的作物需水规律与需水量、灌溉制度优化、节水灌溉工程优化设计、水资源优化配置以及农艺节水技术的综合应用，八十年代以后逐渐扩展到人工饲草料地及部分天然草地，在牧草抗旱水分生理、经济耗水量、水分生产函数、灌溉制度优化、水资源优化配置、综合高产技术集成等方面取得了一系列成果。牧区水利科研经费严重不足，对饲草料作物生产的节水灌溉技术研究与示范推广局限于内蒙古草原中部少数几个旗（县），且既不全面、也不系统。本项成果从根本上解决我国干旱半干旱草原牧区节水灌溉草业发展技术需求，为内蒙古饲草料地高效节水灌溉发展提供了有效地科技支撑。

成果应用情况及社会经济效益

　　该项目在内蒙选择鄂托克前旗、乌审旗、杭锦旗、乌拉特中旗、达茂联合旗、四子王旗、锡林浩特市、正镶白旗、巴林右旗、科尔沁右翼中旗、陈巴尔虎旗等11个旗（县）进行，先后投入建设资金2.253亿元，建设饲草料节水灌溉示范工程56万亩，其中：青贮玉米产量平均为4310kg/亩，饲料玉米籽实产量平均为489kg/亩，人工牧草产量平均为602kg/亩。每年可生产饲草料5亿多kg，相当于2000万亩天然草场的生产能力，年经济效益8亿多元。依托项目试验资料，发表学术论文12篇，编著出版学术专著1部，社会效益、生态效益和经济效益显著。