寧夏中部干旱帶發(fā)展高產雜交谷子產業(yè)的建議*

馬力文，劉　靜※，周　斌，劉維斌，楊立文，席國術

（1.寧夏氣象防災減災重點實驗室，銀川　750002；2.寧夏農業(yè)綜合開發(fā)項目辦公室，銀川　750011；3.寧夏紅寺堡農業(yè)綜合開發(fā)辦公室，紅寺堡　751999；4.寧夏同心縣農業(yè)綜合開發(fā)辦公室，同心　751300）

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·區(qū)域農業(yè)·

寧夏中部干旱帶發(fā)展高產雜交谷子產業(yè)的建議*

馬力文1，劉靜1※，周斌2，劉維斌3，楊立文4，席國術3

（1.寧夏氣象防災減災重點實驗室，銀川750002；2.寧夏農業(yè)綜合開發(fā)項目辦公室，銀川750011；3.寧夏紅寺堡農業(yè)綜合開發(fā)辦公室，紅寺堡751999；4.寧夏同心縣農業(yè)綜合開發(fā)辦公室，同心751300）

摘要寧夏水資源嚴重匱乏，在全球氣候變暖背景下，中部干旱帶干旱有所加劇，水資源供需矛盾日益突出，糧食產量長期低而不穩(wěn)，生態(tài)移民脫貧壓力大，生存與發(fā)展問題突出。2010年以來，寧夏氣象部門在中部干旱帶成功引種了雜交谷子系列品種，并開展了大量試驗，累計推廣近666.7hm2。在2011年極旱年份下將高產雜交谷子與當?shù)刂髟宰魑锓N植的成本效益及前景進行了對比分析。分析表明，雜交谷子節(jié)水、抗旱性強，比當?shù)貍鹘y(tǒng)谷子穩(wěn)定增產1倍以上，加上小雜糧價格較高，農民收益普遍高于種植其它作物。在張雜谷引種試驗及示范推廣的基礎上，結合農業(yè)氣候資源分布狀況，制作了寧夏張雜谷栽培的氣候適宜性區(qū)劃圖，得出不同地區(qū)適宜發(fā)展的品種、種植方式及種植風險。建議在寧夏中部干旱帶積極穩(wěn)妥發(fā)展雜交谷子種植，加強雜交谷子高產栽培與節(jié)水種植技術培訓，建立谷子種植-加工-銷售一條龍服務體系，使之成為中部干旱帶農民增收致富的新途徑之一。

關鍵詞雜交谷子中部干旱帶高產節(jié)水抗旱

寧夏水資源嚴重匱乏，年平均降水275.2mm，水面蒸發(fā)量卻高達1 490.5mm以上，近50年400mm等雨量線南退了50km，中部干旱帶面積不斷擴大［1］。全區(qū)人均多年平均水資源可利用量680m3，不足全國平均的1/3，有170萬農村人口飲水不安全［2］。隨著氣候變暖，水資源總量呈減少趨勢，但隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快以及人民生活水平的提高，生活、生產與生態(tài)用水呈剛性增長，水資源矛盾日益突出［3］。

2010年以來，寧夏氣象部門成功引種了張雜谷系列高產優(yōu)質谷子品種，在寧夏灌區(qū)、中部干旱帶以及內蒙阿拉善左旗與陜西定邊等地推廣種植谷子564hm2，開展技術培訓共計2 000人次。試驗示范表明，與種植玉米、小麥相比，在同等水分條件下，種植谷子經濟效益最高，在同等經濟效益前提下，種植谷子最抗旱、節(jié)水?！拔ㄒ娗嗌礁伤滥?，不見地里旱死谷”是寧夏引種高產雜交谷子的真實寫照，發(fā)展谷子產業(yè)為農民脫貧與移民“搬得進、穩(wěn)得住、能致富”找到了出路。

1　氣候變暖背景下寧夏中部干旱帶農業(yè)生產面臨的形勢

1.1干旱加劇，水資源供需矛盾突出

寧夏中部干旱帶多年平均降水量在237.8～359.0mm之間，時空分布不均，干旱少雨，生態(tài)環(huán)境極為惡劣與脆弱。據(jù)氣象資料分析，1970～2004年的36年中，同心縣共發(fā)生輕旱15年，重旱19年，干旱發(fā)生頻率高達94%。特別是2000年以來，春、夏旱呈現(xiàn)加重趨勢，除干旱外，高溫等災害性天氣也時有發(fā)生。中部干旱帶農業(yè)用水占總量的90%以上［4］，隨著氣候變暖，黃河來水減少，可利用水資源量減少。中部干旱帶必須降低高耗水作物的比例，大力發(fā)展高經濟產值的節(jié)水抗旱作物，配合高效補灌、噴滴灌及蓄水池管灌等技術，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展［5～7］。

1.2糧食產量長期低而不穩(wěn)，農業(yè)發(fā)展受制嚴重

隨著氣候變暖，中部干旱帶干旱威脅不斷增大，對糧食生產的影響將越來越大。目前主栽作物小麥、玉米及馬鈴薯生產越來越不適宜，急需擴大灌溉農業(yè)面積，尋找高產、耐旱、高效益的替代作物，發(fā)展節(jié)水補灌農業(yè)，才能保證該地區(qū)農業(yè)穩(wěn)定增長。氣候變暖導致春季氣溫明顯升高，小麥幼穗分化時間縮短，產量下降，氣候變暖對小麥單產的貢獻率為-2.6%［8］。目前寧夏中部干旱帶已不適宜種植春小麥，冬小麥適宜性下降［9］。氣候變暖使玉米生育期間氣溫比1993年以前升高了0.8～0.9℃，對玉米單產的貢獻率為4.47%，在水分保證情況下，玉米產量明顯上升［10］。但中部干旱帶旱地玉米因降水量遠遠少于需水量，產量低，干旱嚴重年份甚至難以下種或絕產，除有灌溉條件的揚黃灌區(qū)、庫灌區(qū)適宜發(fā)展玉米外，旱地玉米已不適宜發(fā)展［9］。中部干旱帶北部春夏干旱重，常等雨播種，馬鈴薯甚至無法下種［9］。

1.3推廣高產雜交谷子，是應對氣候變化的一條可行之路

中部干旱帶發(fā)展農業(yè)的首要條件是選擇抗旱性強、節(jié)水高效的農作物品種。雜交谷子不僅耐旱，而且具有高產、優(yōu)質、節(jié)水、抗病的特點。谷子全生育期需水270mm就可正常生長結實，小麥、玉米、馬鈴薯需水量分別為340、700及560mm，種植667m2谷子分別比小麥、玉米、馬鈴薯節(jié)水47m3、287m3及193m3。在適宜溫度下，谷子吸收本身重量26%的水分即可發(fā)芽，而玉米需48%、小麥需45%。干旱年份谷子更容易保全苗，實現(xiàn)穩(wěn)產、保收。

2　發(fā)展高產雜交谷子的成本效益及前景分析

從2010～2013年寧夏谷子種植試驗示范的種植成本核算可見 （表1），旱作雜交谷子種植成本最低為6 960元/hm2，扣除人工成本后為3 360元/hm2。而秋覆膜馬鈴薯種植成本最高，為10 989元/hm2。旱作谷子平均單產為3 851.25kg/hm2，節(jié)水灌溉谷子為7 622.5kg/hm2（表2）。

2011年，寧夏中部干旱帶遭受了嚴重的春夏連旱，氣象資料顯示：同心縣自2月1日至5月8日連續(xù)94天沒有出現(xiàn)大于5mm的有效降水。小麥、馬鈴薯產量很低，而旱地谷子大面積測產仍達2 805.0kg/ hm2。按當年最低收購價谷子3.4元/kg、谷草0.8元/kg計算，凈收入8 088.6元/hm2。按近年來正常價格估算，秋覆膜玉米與馬鈴薯的凈收入分別為6 488.4元/hm2與3 768.0元/hm2，也遠低于旱地谷子8 088.6元/hm2的收益水平。對土地流轉種植大戶來說，由于有土地流轉費與用工支出，在2011年大旱年份旱地種植小麥、玉米、馬鈴薯均難有效益，但旱地谷子仍能實現(xiàn)凈收入1 488.6元/hm2。2011年噴灌地谷子大面積測產達6 465.0kg/hm2，凈收入1.216 62萬元/hm2，高出噴灌玉米344.4元/hm2（表3），種植雜交谷子優(yōu)勢明顯。

需說明的是，以上分析均是基于2011年極旱年景。從同心縣萬糧小雜糧種植專業(yè)合作社調查得知，目前谷子、小麥、玉米收購價分別為3.4～5.90元/kg、2.2～2.45元/kg、2.1～2.6元/kg，谷子價格普遍高于小麥與玉米。隨著公眾對健康的關注，雜糧需求越來越大，谷子收購價格持續(xù)增長，2013年谷子收購價格一度漲到6.2元/kg。

按照正常年景分析，旱作谷子平均產量3 851.25kg/hm2，谷草產量3 274.5kg/hm2，按照2013年平均收購價4.6元/kg、谷草0.8元/kg計算，旱地種植雜交谷子的毛收入為2.033 535萬元/hm2，凈收入為1.037 535萬元/hm2，是2011年凈收入的數(shù)倍。噴灌栽培下，雜交谷子平均產量7 622.5kg/hm2，毛收入為4.024 710萬元/hm2，凈收入為2.602 71萬元/hm2。

3　在寧夏種植高產雜交谷子的氣候適宜性分析

張雜谷系列品種在年≥10℃積溫2 900℃·d以上的地區(qū)均可種植，中部干旱帶中東部≥10℃積溫為3 096～3 260℃·d，完全滿足種植的熱量條件，正常氣候條件下能正常結實、成熟，氣候風險較小。南部山區(qū)積溫不足，露地栽培雜交谷子成熟的氣候風險較大，需在地膜覆蓋條件下種植早熟品種。雜交谷子抗旱節(jié)水，耐貧瘠，全生育期降水270mm就可正常生長結實，375～407mm可獲品種預期產量。小麥、玉米、馬鈴薯需水量分別為340mm、700mm及560mm，比種植小麥、玉米、馬鈴薯分別節(jié)水47mm、287mm 及193m3。老灌區(qū)可作為玉米倒茬的作物栽培，種植1hm2玉米的水資源可發(fā)展灌溉谷子2hm2以上，大量節(jié)省水資源，擴大灌溉面積。

表2　2010～2014年中部干旱帶高產雜交谷子的推廣情況

寧夏首場透雨平均在5月7日，無論雨前干播等雨還是雨后搶墑播種均可。雨后搶墑播種只要在5月10～15日前出苗可保證正常成熟，土壤墑情對保障正常播種、出苗的保證率較高，對應對春季播種季節(jié)持續(xù)干旱無雨造成播種困難的局面有利。

表3　2011年極旱年份下種植高產雜交谷子與當?shù)仄渌魑锝洕б鎸Ρ?/p>

根據(jù)2010～2013年寧夏灌區(qū)與中部干旱帶田間試驗資料，總結出種植雜交谷子的熱量與水分指標（表4、表5）。

表4　寧夏雜交谷子各品種生長發(fā)育熱量指標

表5　寧夏雜交谷子各品種生長發(fā)育水分指標

由表5可看出，充分滿足谷子的作物需水，需要379～471mm降水量，但在中部干旱帶的同心下馬關與韋州等地，水分虧缺達150～270mm，作物谷子依然可以正常收獲并有較高產量，可見谷子的耐旱能力是極強。綜合以上指標分析，以≥10℃積溫作為可利用熱量資源，5～9月降水量作為水分指標，以單產6 000kg/hm2或以上的水熱氣象條件作為適宜種植谷子的氣象指標，單產在2 250～3 750kg/hm2之間的氣象條件為次適宜指標，單產達不到2 250kg/hm2的，為不適宜指標。構造了評判寧夏雜交谷子適宜性的綜合指標（見表6）。

表6　寧夏雜交谷子氣候區(qū)劃指標

從1：250 000數(shù)字地圖上轉換出250m×250m格距的經緯度與數(shù)字高程資料，利用改進的小氣候細網格訂正推算方法，推算了寧夏氣溫穩(wěn)定通過10℃期間的熱量資源分布，利用3點平滑推算了5～9月期間全區(qū)的降水量分布［11］，根據(jù)雜交谷子的指標進行了細網格區(qū)劃，得到了雜交谷子區(qū)劃結果。

3.1適宜區(qū)

引黃灌區(qū)及同心、紅寺堡揚黃灌區(qū)。海拔1 350m以下，10℃積溫3 000℃以上，5～9月降水量300mm以下 （有灌溉條件），張雜谷3號、5號、6號及10號能正常成熟。噴灌單產可達6 000kg/hm2以上，自流灌可達7 500kg/hm2。

3.2次適宜區(qū)

清水河流域、海原東北部、同心東南部、鹽池南部及彭陽河谷地區(qū)。海拔1 350～1 700m，≥10℃積溫2 600～3 000℃，5～9月降水量250～350mm。適合張雜谷3號、5號、6號，灌溉張雜谷3號、5號單產5 250～6 000kg/hm2，5號最優(yōu)；旱作單產3 000kg/ hm2左右，水分好的年景單產可達5 250g/hm2，3號最優(yōu)。播種期不易抓全苗，遲于5月10日播種有成熟風險。

3.3不宜種植區(qū)

南部山區(qū)、中部干旱帶海拔1 700m以上的地區(qū)。是傳統(tǒng)谷子產區(qū)，但≥10℃積溫2 600℃以下，張雜谷無法正常成熟，灌漿期熱量強度不足，空谷率高，成熟度差。

圖1　寧夏張雜谷栽培農業(yè)氣候適宜性區(qū)劃

4　在寧夏種植高產雜交谷子的建議

4.1建議在同心、紅寺堡及灌區(qū)大力發(fā)展谷子新產區(qū)

在同心及紅寺堡揚黃灌區(qū)發(fā)展灌溉谷子，尤以灌區(qū)邊緣保灌差的區(qū)域更有優(yōu)勢。熱量資源較好，又有揚黃灌溉條件，發(fā)展灌溉谷子效益高，只灌2～3次水可獲高產。因谷子需水量比玉米、馬鈴薯少，可擴大灌溉面積，實施噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉。以張雜谷3號、5號、9號為主，灌溉條件下效益遠高于小麥與馬鈴薯。傳統(tǒng)灌區(qū)邊緣可作為玉米倒茬的替代作物栽培。

4.2在清水河流域、海原東北部等地發(fā)展旱作 （補灌）谷子

在清水河流域、海原東北部，同心東南部的預旺、張家塬、下馬關、韋州，鹽池南部及彭陽紅河、茹河河谷地區(qū)發(fā)展旱作谷子。旱作 （補灌）地區(qū)種植抗旱性強的張雜谷3號，單產3 000kg/hm2以上，效益高于玉米，遠高于小麥與馬鈴薯。灌溉條件下適合張雜谷5號、9號，單產最高可達6 000kg/hm2。

4.3開展寧夏發(fā)展雜交谷子產業(yè)的氣候可行性論證

在大面積推廣前，需要開展前期氣候可行性論證。包括不同品種在各地栽培的農業(yè)氣候資源分析、各類農業(yè)氣象災害風險概率與病蟲害發(fā)生風險氣候分析、安全播種期及成熟期、產量與品質形成的氣候分析、不同地區(qū)適宜栽培的品種精細化區(qū)劃等，為產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展提供依據(jù)。

4.4加大高產旱作節(jié)水種植技術研究、示范及推廣力度

積極開展雜交谷子品種生長發(fā)育、產量及品質形成氣候機理及其穩(wěn)定性、抗旱能力、補灌技術、安全播種期、農業(yè)氣象災害、病蟲草害監(jiān)測預警與防控、栽培技術及其相應配套機具的研究與深加工等方面的研發(fā)工作。加強節(jié)水 （補灌）技術試驗示范，加速農業(yè)科技成果產業(yè)化。充分發(fā)揮有限土地資源，提高農民收入，增強農民種植谷子的主動性與積極性。加強雜交谷子高產栽培技術培訓，為科學栽培管理、穩(wěn)產、高產奠定基礎。

4.5加強雜交谷子產供銷一條龍培育

興建或引入優(yōu)質雜交谷子的專業(yè)加工企業(yè)，培育龍頭企業(yè)，使雜交谷子有穩(wěn)定的收購、加工與銷售渠道，同時努力開拓市場，形成優(yōu)質小米綠色食品品牌，與銷售部門聯(lián)合，實現(xiàn)在區(qū)內外市場銷售。積極推行產供銷一條龍服務，為農民與市場之間架起橋梁，不斷加強市場競爭力。

4.6穩(wěn)妥協(xié)調發(fā)展，控制風險

雜交谷子屬于小雜糧，市場價格波動較大，市場容量有限，應有限規(guī)模、積極穩(wěn)妥發(fā)展。發(fā)展過程中，要注重產、供、銷及深加工鏈條協(xié)調發(fā)展，避免供求不平衡造成的價格劇烈波動，特別是避免供大于求造成積壓對產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的傷害。

4.7積極探索畜用雜交谷子、食品工業(yè)利用新途徑

在發(fā)展食用谷子的基礎上，注重加大畜用或人畜兼用雜交谷子的規(guī)模發(fā)展，以其作為優(yōu)質飼料帶動養(yǎng)牛、養(yǎng)羊等飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展，緩解生態(tài)草場保護與畜牧業(yè)發(fā)展之間的矛盾，可擴大市場消化量，或培育谷草青貯、養(yǎng)殖、釀酒、釀醋等新興產業(yè)，擴大產業(yè)出路，保護產業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

［1］李艷春，納麗.寧夏氣候變化評估報告.銀川∶陽光出版社，2013，24～31

［2］吳洪相.寧夏水資源情勢分析及應對策略.中國水利，2011，（3）∶23～24

［3］查燕，王惠榮.寧夏生態(tài)扶貧現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略研究.中國農業(yè)資源與區(qū)劃，2012，33（1）∶79～83

［4］杜國華.寧夏中部干旱帶產業(yè)結構與生態(tài)環(huán)境狀況調查分析.北方園藝，2011，（22）∶186～188

［5］彭珂珊.干旱對西部地區(qū)的危害及防治對策.中國農業(yè)資源與區(qū)劃，2002，23（1）∶26～30

［6］李中校，石向魁，張愛昌.干旱山區(qū)農業(yè)產業(yè)結構調整探析.中國農業(yè)資源與區(qū)劃，2001，22（6）∶13～15

［7］宋宗水.解決西北地區(qū)干旱、沙漠化問題的對策.中國農業(yè)資源與區(qū)劃，2001，22（2）∶12～15

［8］劉玉蘭，張曉煜，劉娟，等.氣候變暖對寧夏引黃灌區(qū)春小麥生產的影響.氣候變化研究進展，2008，4（2）∶90，94

［9］王連喜，李鳳霞.寧夏農業(yè)氣候資源及其分布.銀川∶寧夏人民出版社，2008∶122～124，126～128，128～130

［10］ 劉玉蘭，張曉煜，劉娟，等.氣候變暖對寧夏引黃灌區(qū)玉米生產的影響.玉米科學，2008，16（2）∶147～149

［11］ 馬力文，葉殿秀，曹寧，等.寧夏枸杞氣候區(qū)劃.氣象科學，2009，29（4）∶546～551

RECOMMEND OF HIGH-YIELDING HYBRID MILLET DEVELOPMENT IN CENTRAL ARID ZONE OF NINGXIA

Ma Liwen1，Liu Jing1※，Zhou Bin2，Liu Weibin3，Yang Liwen4，Xi Guoshu3
（1.Ningxia Key Laboratory for Disaster Prevention and Reduction，Yinchuan 750002，China；2.Ningxia Agricultural Comprehensive Development Office，Yinchuan 750011，China；3.Hongsipu Agricultural Comprehensive Development Office，Hongsipu 751999，China；4.Tongxin Agricultural Comprehensive Development Office，Tongxin 751300，China）

AbstractNingxia is a severe water scarcity province in China.Under the background of global warming，the drought on central arid zone has intensified，the contradiction between water supply and demand is increasingly prominent，and food production is low and long-term instability.Ecological migrants faced enormous pressure to get rid of poverty，and survival and development problems became prominent.Since 2010，Ningxia meteorological department successfully introduced a series of hybrid millet varieties in the central arid zone，carried out a large series of hybrid millet experimental study，and promoted the planting areas to nearly 667hm2.In this paper，under the very dry year of 2011，the comparative cost-effectiveness and prospects of high-yielding hybrid millet with local mainly cultivars was analyzed.The results showed that the cultivation of hybrid millet can save water resources，resist heavy drought，and increase more than double yield comparing with the traditional local millet yields.Due to the high price of small grains，farmers＇income was generally higher than that planting other crops.Based on the Zhang hybrid millet experiment and demonstration，combined with the distribution of agricultural climate resources，the Ningxia Zhang hybrid millet cultivated climatic suitability zoning map was obtained.Different areas suitable varieties for cultivation，methods and planting risks were analyzed.It recommended to actively and steadily develop hybrid millet cultivation in the central arid zone of Ningxia，strengthen hybrid millet yield cultivation and watersaving technology training，and establish millet cultivation-processing-marketing service system becoming a new way for the central arid zone farmers to get rich.

Keywordshybrid millet；central arid zone；high-yield；water conservation；drought resistance

中圖分類號：F321；F327；S515

文獻標識碼：A

文章編號：1005-9121［2016］01-0181-07

doi：10.7621/cjarrp.1005-9121.20160129

收稿日期：2014-09-11

作者簡介：馬力文 （1964—），女，北京市人，學士、高級工程師。研究方向：農業(yè)氣候資源。通訊作者：劉靜 （1964—），男，北京人，研究員。研究方向：農業(yè)氣候資源開發(fā)利用。Email：ahmd_liujing@163.com

*資助項目：科技部農業(yè)成果轉化資金項目“寧夏干旱半干旱區(qū)高產雜交谷子引種農業(yè)氣象適用技術示范推廣”（2012GB24160608）；中國氣象局氣候變化專項“氣候變化對寧夏南部旱作農業(yè)影響與適應對策研究”（CCSF201315）；寧夏農業(yè)綜合開發(fā)科技推廣項目“紅寺堡農業(yè)綜合開發(fā)高優(yōu)雜交谷子示范推廣”