生態(tài)脆弱區(qū)雜糧種植的優(yōu)勢及科學種植策略

盧利聃，任遠航

（1.成都大學研究生處，四川 成都 610106；2.成都大學農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點實驗室，四川 成都 610106）

我國是世界上生態(tài)脆弱區(qū)分布面積最廣的國家之一，占國土陸域面積的25%[1]。生態(tài)脆弱區(qū)往往是不同類型生態(tài)系統(tǒng)過渡交界的區(qū)域，惡劣的水熱條件和復雜的地理環(huán)境使得此類區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。

生態(tài)脆弱區(qū)對人為干擾表現(xiàn)出較高的敏感性，環(huán)境承載能力弱，很大程度上制約了該區(qū)域種植業(yè)的發(fā)展[2]。因此，生態(tài)脆弱區(qū)同時也是經(jīng)濟相對落后的貧困區(qū)。我國扶貧開發(fā)“新綱要”中規(guī)劃的14 個連片特困區(qū)、714 個貧困縣與生態(tài)環(huán)境部劃定的生態(tài)脆弱區(qū)高度重疊[3]。

這些貧困地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施落后，大多仍沿襲著“廣種薄收”的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，單位面積的生產(chǎn)效益很低。農(nóng)民為了增加收入，只能通過粗放地利用自然資源的方式發(fā)展經(jīng)濟。過度砍伐森林、開墾耕地，大量使用化肥、農(nóng)藥和地膜，毀滅性采集野生資源等現(xiàn)象層出不窮，導致當?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)環(huán)境遭到更深的破壞，生態(tài)承載力持續(xù)下降，陷入“貧困—破壞生態(tài)—更加貧困”的惡性循環(huán)。

保持生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展是國家扶貧開發(fā)的重要策略之一[4]。在生態(tài)脆弱區(qū)不容樂觀的前提下，如何選擇具有較高抗旱和節(jié)水效能的作物，實現(xiàn)水養(yǎng)資源的高效利用是一項重要的研究課題。

1 生態(tài)脆弱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的困境

1.1 土地資源匱乏

生態(tài)脆弱區(qū)土地以荒漠、高寒、喀斯特或鹽堿農(nóng)區(qū)為主，農(nóng)田土質(zhì)疏松，土層結(jié)構(gòu)多為片狀、柱狀，團粒結(jié)構(gòu)差，土壤養(yǎng)分虧缺，土地產(chǎn)出能力差；大宗經(jīng)濟作物種植生長緩慢，產(chǎn)量低且不穩(wěn)。加上農(nóng)田基本建設(shè)滯后，很容易被雨水和風侵蝕，抵御自然災(zāi)害的能力弱，人地矛盾突出。

1.2 水源涵養(yǎng)能力差

生態(tài)脆弱區(qū)往往氣候干旱，含水層薄，水土流失嚴重，地表徑流補給困難，土地沙漠化強烈。人類活動不斷增加，地下水的開采量也日益增大，導致地下水位下降，地下徑流補給也在一定程度上受到影響。大宗糧食和蔬菜等高耗水量種植作物，對水資源索取大，難以種植豐產(chǎn)。

1.3 土壤鹽漬化嚴重

生態(tài)脆弱區(qū)旱季漫長，雨季短暫，年降水量少或年蒸發(fā)量大于降水量。地下水中的鹽分隨著水分蒸發(fā)不斷向地表集中，區(qū)域高低起伏的地形也為鹽分的凝集提供了條件，最終發(fā)展為嚴重的鹽漬化。

1.4 資源過度開發(fā)

受資源和歷史條件的影響，生態(tài)脆弱區(qū)存在坡地開荒、草地過墾過牧、林下資源采集過度等遺留問題。區(qū)域土壤環(huán)境受到劇烈擾動，植被蓋度大幅度下降，部分區(qū)域地被物稀疏甚至裸露，植被退化明顯，生態(tài)功能顯著下降。

1.5 田間管理粗放

生態(tài)脆弱區(qū)種植規(guī)劃問題突出，存在盲目跟風市場種植的情況，不同作物適宜的種植區(qū)域缺乏規(guī)劃。田間管理一般較為粗放，導致種植分散、種質(zhì)資源豐富度低以及化肥農(nóng)藥過量施用等問題。

2 種植雜糧的生態(tài)優(yōu)勢

雜糧是指除水稻、小麥、玉米、大豆和薯類五大常見作物以外的小宗糧豆作物的俗稱[5]。雜糧有著悠久的栽培歷史，高粱、大豆、谷子等一直以來都是中國的傳統(tǒng)作物，胡麻、莜麥等是公認的旱地農(nóng)作物，是農(nóng)耕文化旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)體系中不可或缺的品類。從生態(tài)環(huán)境角度而言，中國正在進行適水型和節(jié)水型種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，縮小高耗水肥作物種植面積成為趨勢，雜糧的生態(tài)優(yōu)勢逐漸凸顯。雜糧產(chǎn)業(yè)也逐漸成為中國糧食供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措之一。

2.1 抗旱耐逆性強

雜糧種植耗地輕，需水少，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿等特性。在一些大宗糧食作物難以種植的地區(qū)，如高原或干旱、半干旱地區(qū)，雜糧的生長也不受太大影響。比如，藜麥屬于高海拔作物，種植需水量低，單位需水量約是玉米的1/3、小麥的1/5，即使是在年降雨量300mm 以下的高海拔山區(qū)，仍有較高的產(chǎn)量[6]。谷子年均需水量較冬小麥節(jié)約39.99%、較玉米節(jié)約30.58%，非常適合旱地種植[7]。高粱是荒地開拓的先鋒作物和鹽堿地的主栽作物，耐鹽堿性突出。

2.2 生長成熟期短

相較于其他常規(guī)作物，多種雜糧如蕎麥、藜麥、糜子、豌豆等在有效生長期內(nèi)能安全成熟，是歷代農(nóng)民抗災(zāi)自救、災(zāi)年度荒的品種。在一些高寒、無霜期短的地區(qū)，甚至只有個別雜糧品種才能適應(yīng)惡劣的氣候。許多生態(tài)脆弱區(qū)保有雜糧種植傳統(tǒng)，經(jīng)過長期的自然和人工選擇，產(chǎn)生了資源豐富的地方品種。這些品種具有適應(yīng)小范圍環(huán)境、氣候的自然優(yōu)勢，能高效利用有限的光熱和水資源，在短時間內(nèi)成熟。

2.3 種植過程無公害

化肥、農(nóng)藥、覆膜等污染物對生態(tài)脆弱區(qū)環(huán)境的破壞較嚴重。相較于大宗作物，雜糧作物易種易管，病蟲害種類少，病害輕，能減少農(nóng)藥的使用。燕麥與馬鈴薯、油菜等主要作物輪作倒茬，能減少病蟲害發(fā)生。蕎麥、糜子等作物一般不需要覆膜種植，與環(huán)境相容性好。豆類與大宗作物的間作、套種，同時將秸稈還田，增施綠肥，能夠深度挖掘貧瘠土壤的生產(chǎn)力，培肥土壤，保證耕地資源的可持續(xù)利用。雜糧副產(chǎn)品如秸稈、谷草等，適口性好、產(chǎn)量大、營養(yǎng)價值高，目前已經(jīng)成為農(nóng)牧交錯區(qū)主要的飼草來源。

2.4 改善生態(tài)環(huán)境

許多雜糧的防風、固沙、蓄水、保土等生態(tài)功能俱佳，能夠有效保護和改善生態(tài)環(huán)境。豆類作物與根瘤菌共生，具有固氮效能，能夠加速土壤熟化，改善土壤結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)用地和養(yǎng)地的循環(huán)。許多雜糧作物根系發(fā)達，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的徑流攔蓄，減少夏季降雨對土壤的沖刷和侵蝕，降低洪澇災(zāi)害對作物的損失。發(fā)達的根系還能發(fā)揮抗拉錨固作用，有效提高淺層土體的抗剪強度，常被作為固土護坡的先鋒，提高邊坡的穩(wěn)定性[8]。

3 雜糧的科學種植策略

3.1 科學規(guī)劃試點，適地適種

種植規(guī)劃應(yīng)采用尊重自然、可持續(xù)的思路和方法進行，做好氣象、地形、水文、土壤、植被等方面的實地考察和信息采集工作，對區(qū)域脆弱性類型和程度進行定量評價。極易出現(xiàn)生態(tài)問題的區(qū)域應(yīng)納入紅線范圍，不種植任何作物[9]。紅線以外的區(qū)域需結(jié)合氣候特點、資源稟賦、土壤酸堿度，以及不同雜糧品種的生長習性、農(nóng)牧民種植習慣、現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等因素，篩選試點種植的雜糧品種。

試點區(qū)域內(nèi)雜糧的生長情況要進行多點試驗、全面評估，包括存活情況、適應(yīng)溫度的極限數(shù)值等，真實反映雜糧品種連續(xù)適應(yīng)性的空間分布，確定最適種植區(qū)域。后期對試點區(qū)域和引種區(qū)域的土壤情況、氣候特點等各項因素應(yīng)進行深入對比和分析，以規(guī)劃出最適合該品種生長的區(qū)域范圍。

3.2 重視種質(zhì)資源保藏，維護生物多樣性

現(xiàn)代新品種的大面積推廣，會導致作物遺傳多樣性減少，病蟲害抵御力下降。種質(zhì)資源是保障糧食安全、支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源[10]。對此，必須有計劃地開展對種質(zhì)資源的收集保護，避免遺傳多樣性的喪失，不僅要科學正確地指導農(nóng)民選擇合適的雜糧作物品種，還要重視種質(zhì)資源的收集發(fā)掘與利用，鼓勵建立地方雜糧種子資源庫，保護民間種子交流和留種。

3.3 改進種植技術(shù)，提高生產(chǎn)效率

推廣與雜糧品種相配套的輕簡、高效種植技術(shù)，提高單位面積的生產(chǎn)效率。1）因地制宜，結(jié)合雜糧作物的不同發(fā)育期，選擇低壓管灌、噴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，實現(xiàn)水資源高效利用。2）合理間作與輪作，減少連作病蟲害的發(fā)生，保持土壤營養(yǎng)平衡，維持土壤微生物群落分布，實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥。3）采用以秸稈還田、變秋耕為春耕等方式，作物根茬覆蓋地表，增強土壤粗糙度和抗蝕性，保持較高的地力水平。

3.4 科學施肥用藥，逐步消除污染

1）推廣種植抗病蟲雜糧品種，同時加強種子檢疫，從源頭阻斷病蟲害傳播蔓延。2）鼓勵農(nóng)戶使用傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)和耕作方式，施用農(nóng)家肥、葉面肥，控制化肥用量；利用倒茬輪作、生物防治等技術(shù)防蟲治蟲；不覆膜或徹底清理殘膜，逐步消除污染源。3）科學用藥，推廣先進的噴藥技術(shù)，提高農(nóng)藥應(yīng)用效果和效率。選用更為高效、低毒的化學農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥，避免作物產(chǎn)生抗藥性。