吉林省西部半干旱區(qū)保護(hù)性耕作發(fā)展SWOT分析與建議

趙國祥

（前郭灌區(qū)農(nóng)墾管理局，吉林松原 138000）

1 區(qū)域氣候資源特征與玉米種植方式

1.1 吉林省西部氣候條件與變化特征

吉林省西部（地處43° 16′～46° 18′ N、121°38′～127°45′E）位于松嫩平原西南端，行政區(qū)劃上包括前郭、鎮(zhèn)賚、大安等20 個(gè)縣（市），土地總面積和耕地面積分別為468.5 萬公頃和190.0 萬公頃，分別占吉林省土地總面積的24.5%、耕地總面積的38.1%，是我國北方脆弱帶的一部分，也是吉林省生態(tài)環(huán)境最脆弱、破壞最嚴(yán)重的地區(qū)［1］。吉林省西部位于我國溫帶半濕潤與半干旱的過渡地帶，降水分布呈現(xiàn)時(shí)空分布不均的特點(diǎn)，年降水量在200～600 mm，主要集中在6—9 月，春季干旱少雨，屬于典型的溫帶大陸性氣候［2］。雖然該區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源分布不均、生態(tài)環(huán)境相對脆弱，但在吉林省糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

就區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展來看，在全球氣候變化背景下，季節(jié)性干旱少雨是限制吉林省西部農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙。分析中華人民共和國成立以來的氣象資料發(fā)現(xiàn)，吉林省西部干旱概率為68.4%～90.3%，素有“十年九旱”之說［3］；1980—2018 年，該區(qū)域平均氣溫由3.8 ℃增加至6.1 ℃，平均降雨量呈降低趨勢；而1961—2015 年，初霜日平均每10 年推遲1.3 d，出現(xiàn)區(qū)域氣溫升高明顯、降水量較少、日照時(shí)間增多，即干旱化進(jìn)一步發(fā)展的變化特征［4］。4—9 月，吉林省西部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中干旱發(fā)生頻率見圖1，每年4—5 月的播種季及8—9 月的玉米灌漿成熟期是干旱高發(fā)期，給區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。此外，區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍以旱作雨養(yǎng)為主，85%以上的旱田主要依靠自然降水，干旱缺水一直影響著區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢，是該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最大威脅。

圖1 4—9 月吉林省西部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中干旱發(fā)生頻率

1.2 區(qū)域種植制度演變歷程

目前，吉林省西部是我國優(yōu)質(zhì)玉米、水稻、大豆及高粱等的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)［5］，其中玉米是該區(qū)域的主要糧食作物，種植面積超過60%。水資源短缺始終是制約該區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要問題。在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，為提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率，除了發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉水利工程外，有效利用和節(jié)約水資源也是該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重中之重。為此，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，相關(guān)研究人員總結(jié)和發(fā)展出一些實(shí)用抗旱栽培技術(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了積極作用。

吉林省西部玉米種植制度演變發(fā)展歷程見圖2。從區(qū)域玉米種植方式演變發(fā)展歷程來看，2000 年以前基本以傳統(tǒng)壟作為主，不同地區(qū)實(shí)現(xiàn)方式多樣，其中以三犁串打壟為典型模式。隨著農(nóng)機(jī)化的發(fā)展，2000 年當(dāng)?shù)鼗拘纬闪艘孕⌒娃r(nóng)機(jī)作業(yè)下的壟作為主要模式、以“滅茬—起壟—播種”為主要流程、以“滅茬—起壟—坐水—播種”為核心內(nèi)容的傳統(tǒng)“坐水種”的有效抗旱播種方式，該技術(shù)與常規(guī)大水漫灌技術(shù)相比可節(jié)約用水70%～80%，同時(shí)對土壤溫度影響較小，短時(shí)間內(nèi)能保證玉米快速出苗。另外，隨著免耕播種機(jī)的問世和發(fā)展，2010 年部分地區(qū)開展了免耕及留高茬免耕播種的保護(hù)性耕作，如吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究提出的玉米高留茬寬窄行種植方式等［6］。而近幾年，隨著我國對黑土地保護(hù)的日益重視，自2020 年以秸稈覆蓋免耕種植和秸稈覆蓋條帶旋耕種植為主的保護(hù)性耕作模式得到逐步示范和推廣，目前已形成多種種植模式并存的基本種植格局，隨著土地規(guī)模化的發(fā)展和興起，可以預(yù)見未來保護(hù)性耕作模式將得到廣泛應(yīng)用。

圖2 吉林省西部玉米種植制度演變發(fā)展歷程

2 吉林省西部半干旱區(qū)保護(hù)性耕作發(fā)展SWOT分析與建議

2.1 保護(hù)性耕作發(fā)展SWOT分析

抓好糧食生產(chǎn)、維護(hù)國家糧食安全是吉林省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主題。利用Hybrid 模型，對吉林省不同區(qū)域玉米單位面積產(chǎn)量水平和產(chǎn)量潛力進(jìn)行模擬分析［7］，不同生態(tài)區(qū)玉米產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量水平見圖3。其中，吉林省中部地區(qū)玉米平均單位面積產(chǎn)量為15.9 t/hm2，實(shí)現(xiàn)了平均產(chǎn)量潛力的49.0%；東部地區(qū)玉米平均單位面積產(chǎn)量為 11.1 t/hm2，實(shí)現(xiàn)了平均產(chǎn)量潛力的42.1%；西部地區(qū)玉米平均單位面積產(chǎn)量為16.2 t/hm2，實(shí)現(xiàn)了平均產(chǎn)量潛力的40.2%。由此可知，吉林省西部地區(qū)玉米增產(chǎn)潛力較大，是西部地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢之一。

圖3 吉林省不同生態(tài)區(qū)玉米產(chǎn)量潛力和產(chǎn)量水平

此外，吉林省西部農(nóng)業(yè)發(fā)展同樣面臨著耕地質(zhì)量退化、土地沙化、鹽漬化日趨嚴(yán)重等問題，嚴(yán)重制約了該區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展。例如，2000—2013 年，由于城市建設(shè)，吉林省西部耕地?cái)?shù)量雖未明顯減少，但優(yōu)質(zhì)耕地流失較為嚴(yán)重，一等地凈減少30 500 hm2（水田減少 20 000 hm2，旱田減少 6 900 hm2），而補(bǔ)給的多為劣質(zhì)耕地［8］，導(dǎo)致耕地質(zhì)量總體呈下降趨勢，這些均為制約該區(qū)域玉米種植的因素，同時(shí)是發(fā)展保護(hù)性耕作的重要機(jī)遇。對吉林省西部保護(hù)性耕作形勢進(jìn)行SWOT 分析，結(jié)果見表1。

表1 吉林省西部半干旱區(qū)保護(hù)性耕作發(fā)展SWOT分析

2.2 發(fā)展保護(hù)性耕作的對策

2.2.1 構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研”融合發(fā)展格局

結(jié)合吉林省西部農(nóng)業(yè)資源特點(diǎn)，背靠“長吉一體化”和“東北糧倉”大市場格局，做好市場定位，聚焦一兩個(gè)特色產(chǎn)業(yè)，將其發(fā)展為支柱型產(chǎn)業(yè)。以吉林省西部花生種植為例，可采取玉米/花生間作模式，在擴(kuò)大農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展規(guī)模的同時(shí)，采取“加工企業(yè)+農(nóng)戶”的訂單模式，做大做強(qiáng)吉林省花生品牌，同時(shí)加強(qiáng)與省內(nèi)大專院校的緊密合作，利用其科研優(yōu)勢形成合力，構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研”融合格局，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

2.2.2 堅(jiān)持藏糧于地，合理保護(hù)和利用耕地資源

在土地耕作方式上，在保留秸稈還田留高茬的前提下，應(yīng)采用覆蓋或秸稈還田方式；在增加土壤有機(jī)物料還田的同時(shí)，需增加地表覆蓋，盡量減少農(nóng)業(yè)耕作對土壤的擾動(dòng)［9］。這樣不僅能降低土壤風(fēng)蝕與水蝕的發(fā)生，而且能改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，起到培肥地力、保護(hù)環(huán)境的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、節(jié)本增效［10］。

2.2.3 堅(jiān)持退耕還林，大力開展生態(tài)恢復(fù)技術(shù)

近年來，為助力西部生態(tài)恢復(fù)，吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中科院東北地理所等在吉林省西部松原、洮南等生態(tài)脆弱區(qū)陸續(xù)建立了生態(tài)恢復(fù)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展示范區(qū)，為解決西部農(nóng)業(yè)資源退化等問題提供了參考［11］。下一步應(yīng)結(jié)合吉林省農(nóng)業(yè)發(fā)展的有利政策，加速技術(shù)落地生根，遏制生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化的局面，并扭轉(zhuǎn)該局面向好的方向發(fā)展。

2.2.4 開展相關(guān)配套技術(shù)的有效銜接

在玉米品種選擇方面，應(yīng)利用中熟和中晚熟品種相搭配的方式，堅(jiān)持品種選擇多樣化，首選產(chǎn)量高、抗病、抗蟲、抗倒及抗旱性強(qiáng)的優(yōu)良品種。在秸稈資源利用方面，結(jié)合當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展需求，部分鮮食玉米可用于青貯飼料生產(chǎn)，大田玉米秸稈一部分可還田，另一部分可機(jī)械打包作為牛羊等牲畜的飼料，這樣不僅能實(shí)現(xiàn)秸稈資源多樣化利用，而且能有限降低秸稈焚燒概率。

3 結(jié)語

應(yīng)用保護(hù)性耕作栽培技術(shù)，可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤耕作層結(jié)構(gòu)，是提高農(nóng)業(yè)供給能力的重要舉措，也是提高糧食產(chǎn)量和品質(zhì)的全新技術(shù)，應(yīng)在吉林省西部半干旱地區(qū)積極推廣應(yīng)用。