1949年9月23日，中国人民解放军十九兵团先头部队进驻银川，宣告宁夏解放。经中央批准，于10月29日成立宁夏回族自治区人民政府。在随后成立的西北军政委员会的领导下，宁夏开展了轰轰烈烈的剿匪肃特、民主改革、恢复生产和发展建设。
1950年4月，西北军政委员会根据党中央和毛主席的指示，决定有计划地将所属部队逐步转为生产队，创建国营农场。西北军政委员会农林部（以下简称西北农林部）派人到宁夏、陕西、甘肃、青海四省开展荒地调查后认为，宁夏的土地资源和灌溉条件较好，决定首先在宁夏建立国营农场。
西北军政委员会根据中央农业部和西北农林部的意见，决定由宁夏军区负责筹建，地方政府予以协助。5月7日，宁夏军区成立建场筹备处，抽调后勤部副政委高宜之负责。5月8-15日，西北农林部会同宁夏军区和省政府派出两个勘察组，分别到平罗县的西大滩和灵武其的山水沟滩调查。经过分析比较认为，灵武山水沟滩虽然面积小，但土地平坦，容易解决灌溉和排水问题，且靠近县城，社会环境相对安定，确定在此建场。灵武农场位于银川市东南58千米、灵武县城西4千米处。这里原是黄河古道，后因河床西移，经山洪多年淤积，逐渐形成南高北低的芦苇盐滩。1950年，地方政府在山水沟修建防洪工程，免除了这片土地的山洪之患。农场地处中温带干旱气候区，气候干燥少雨，但日照时间长，有引黄灌溉之条件，具备发展农业的潜能。根据荒地调查，5月底，宁夏军区制定出《宁夏回族自治区机耕农场计划》。
为了学习外地办场经验并为新建农场培养干部，1950年1月和7月，西北农林部和宁夏建设厅先后派出41人到中央农业部举办的北京双桥拖拉机人员培训班学习拖拉机驾驶技术。1950年5月，西北军政委员会从中国人民解放军十九兵团和陕、甘、宁、青四省的地方部队中抽调了80多人，深入东北地区的国营农场参观考察4个多月。
1950年6月，朝鲜战争爆发，至10月，中央认为战争不可避免,部队准备参加抗美援朝战争。西北军政委员会决定，将办场任务交给地方政府，以“培养干部、积累经验、多打粮食、示范农民”为建场方针，由西北农林部在宁夏回族自治区灵武县境内试办国营机耕农场。
西北农林部修订了建场计划，于1950年10月18日组成了农场筹建处，地址先是在银川市铁匠街（今利民街），后搬到了灵武县城。
11月初，西北农林部派员来宁夏实地考察农场场址，并与宁夏回族自治区党政军主要领导人协商建场事宜。经与宁夏回族自治区政府李景林副主席商谈，并经省主席、省军区第一政委潘自力同意，调高宜之任场长。1950年12月1日，宁夏第一个国营农场，同时也是西北第一个国营农场——宁夏回族自治区灵武机械农场在灵武县城内一座28孔窑洞的旧军营内宣告成立。它的成立标志着新中国成立后宁夏农垦的创立。
1950年11月，西北农林部派遣的拖拉机队10余人到达灵武，场部同时还运来了一台苏式纳齐拖拉机、一台苏式万能拖拉机以及五铮犁等农具，加上宁夏在马鸿逵统治时期，由傅作义送给宁夏的5台美制福特拖拉机，成为农场开荒的主要机械。1951年3月，宁夏回族自治区原先派到北京学习拖拉机的技术人员到场报道，4月，西北农林部又派14名农机人员到农场，这就是灵武农场以及宁夏回族自治区灵武机耕学校初期的骨干队伍。
1951年4月21日，第一批20名拖拉机手驾驶6台拖拉机开始机耕这片处女地，从此开创了宁夏农业机械化作业的新纪元。虽然当时的开荒农机很笨重，在老百姓看来却很新鲜。在灵武西门外试耕时，群众都看呆了，说：“几千年来都是用老牛耕地，没想到现在用拖拉机耕地了。”见证这一历史的农场建设者蒋生俊回忆当时的开荒场景：21日上午，作为灵武农场首任机耕队长的黄嘉勇带领由20名拖拉机手驾驶的5台美制福特轮式拖拉机和1台苏制纳齐履带式拖 拉机，一齐发动，机声轰鸣，划破了寂静的灵州大地，预示着这里 的历史将翻开新的一页。拖拉机带着铁犁，红旗迎风招展，路旁看热闹的人群熙熙攘攘，垦荒者队伍雄赳赳气昂昂，由灵武县城向第一作业站荒地进发。垦荒者搭起帐篷，风餐露宿，日夜奋战。白天累了就躺在荒地上小憩一会儿；到了晚上穿上皮袄，拿上铜枪轮流站岗放哨，保卫这神圣的营地。春天风多，一刮起来，沙飞土扬，连眼睛也睁不开，一个个变成了土人，但为了征服荒地，人人精神饱满，紧张而又愉快地工作着。晚上拖拉机的吼声更加响亮，灯光照射出一道道耀眼的光芒。随着“铁牛”的奔跑，泥土在锋利的犁铲下翻飞。
建场初期，农垦建设者们在渺无人烟的盐碱荒滩上，以顽强乐观的精神和惊人的毅力，克服缺设备、缺劳力、缺技术、缺经验等等重重困难，开荒造田、开沟挖渠、建筑房屋。当年开荒地1.14万亩，建房66间。试种了小麦、水稻、高粱、亚麻、苜蓿等作物。整齐的条田不断增多，牛、猪、羊逐渐成群，各种林木和果树陆续栽植成活。1953年开挖的东西排水干沟由南向北流淌在农场的两侧。1954年起开挖的田间排水斗沟、衣沟配套成龙。水稻机械旱直播、水稻泥水选种法、优良牧草品种首次在这块土地上推广。分区负责、“三定一奖”、定额管理、计划管理、成本核算等企业管理制度逐步建立。到1954年底，灵武农场开垦出荒地4.09万亩，建成了4个作业站，成立机耕队、修理队和 粮油加工厂，建立了医务室、食堂、浴室、理发室、合作社、俱乐部、图书室，职工达到620名。
灵武农场是西北第一个国营机械农场，在创建过程中，中央农业部、西北农林部以及宁夏回族自治区的党政领导都给予大力支持和关怀，除派遣干部、技术工人，调拨农机物资外，还经常派专家工作组来场指导工作。宁夏回族自治区建设厅水利局为农场建成全长31.5千米的第一农场渠，解决了农场的灌溉水源问题。宁夏回族自治区公安厅派出劳改人员,农场附近的灵武、吴忠、金积等各县人民政府动员大量民工，帮助农场建场。在此期间，农场接待了陕、甘、宁三省的农民、工人、干部、学生1万多人前来参观，向他们宣传了农业集体化和机械化的优越性。接收西北农学院等大中专院校以及周边农场共十多个单位的300余名学生、干部来场实习。为一些新建农场输送干部和技术工人，为附近农场进行了示范性机器代耕。
灵武农场土地盐碱性大、地力薄，是农业生产的两大障碍。由于农场的规划较为仓促，基本上是“边勘测、边规划、边开荒、边建设、边生产”，对开发盐碱地难度认识不够，缺乏改良的经验，走了一段弯路。在农田规划上，片面强调有利于作物通风透光，有利于机械作业,将条田设计为平行等高线（南北向）、长条（1500米以上）、宽档（108）米、大灌面（7-8亩），结果造成调面不易平整，灌溉、排水不利，脱盐效果差。对盐碱危害的严重性认识不足，认为种水稻费工、成本大、机械化程度低，把种稻洗盐只作为过渡性措施，急于种植旱地作物。在建设灌溉系统时，未能同步建立健全排水系统。无沟种稻不但没有达到洗盐的效果，反而使土地盐碱上升，作物大量缺苗。为了实现肥料自给，农场制定了大力发展有牧业的方针，设想以牧业为农业提供有机肥。从1951年起陆续购入蒙占鸟、黄牛、山绵羊和毛猫。在基础较差的条件下，畜牧养殖出现牲差水上不服、饲料短缺、管理和防治跟不上等问题，造成亏损。
为扭转这一局面,在1954年的冬季整训中,农场深刻总结批判了技术指导上的片面性、盲目性的错误，提出“民主办场、勤俭办场、科学办场"的指导思想。派出干部分别到河北省芦台、汉沽、清河农场学习考察渤海区水稻生产、种稻洗盐、改良盐碱土的经验，到黑龙江省的九三农场、宝泉岭农场学习经营管控、政治思想工作和工会工作经验。随后，农场将部分条田改建为垂直等高线（东西向）、条长800米左右、档宽54米、灌面3亩左右。1955年疏浚了东西干沟，劈宽加深了田间斗沟、农沟，稻田增设了毛沟，健全了排水系统；把学来的关于种稻洗盐的先进技术在试点区实验，通过示范、组织观摩，推广到大田生产中去。新的技术和管理取得良好的效益，当年粮豆总产达到307万公斤，平均亩产149公斤，比上年分别增产73.3%和138. 4%。农业的增产为畜牧业发展提供了重要的物质保证。1955年，农场调整畜牧业经营方针，确定“以养猪、养马为主，经营猪、马、羊生产”，并加强岗位责任制，牧业亏损比1954年减少51.1%。在农牧业发展的基础上，农场开展以技术革新为内容的社会主义劳动竞赛，增加了制糖、糕点、酱醋等工副业生产项目。随着生产发展,职工的物质文化生活也得到初步改善。场部地区通了电，架设了有线广播，办起了第一所职工子弟小学，卫生所扩建为职工医院，在各作业站成立医务室。
1958年，农场基本完成建场任务。累计开垦荒地6.08万亩，耕地面积达到5.15万亩，当年粮豆总产469.3万公斤，累计营造果树167亩，造林2838亩。年末存栏猪2838头、羊661只、牛138头、役畜253头。拥有各种拖拉机23台，联合收割机5台，载重汽车5辆。主要作业机械化程度达79.7%,工农业总产值150.9万元，一座社会主义新农场正在这片盐碱荒原中释放出前所未有的活力。
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