黑龍江省氣候資源特征及糧食生產(chǎn)影響因素的分析

朱 遲

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄉(xiāng)村振興科技研究所 黑龍江，哈爾濱 150028）

黑龍江省位于我國東北地區(qū)北部，北緯43°26'～53°33'，東經(jīng)121°11'～135°05'[1]。全省土地資源豐富、降水充沛、氣候溫和，擁有全世界規(guī)模較大的三大黑土塊其一，且根據(jù)第二次全國土壤普查資料統(tǒng)計(jì)，黑龍江省黑土面積約480 萬公頃，其中黑土耕地約360 萬公頃，因此不僅是我國寶貴的土地資源，更是重要的糧食生產(chǎn)基地[2]。但由于黑龍江省大部分地區(qū)冬季寒冷漫長(zhǎng)，年平均積溫不高，適合種植一年一熟作物[3]，相對(duì)缺乏復(fù)種條件，且極易出現(xiàn)低溫冷害，只能種植耐寒作物的早熟品種。光照、溫度、水等氣候資源是決定糧食作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素[4]，黑龍江省又是我國糧食作物主產(chǎn)區(qū)，所以充分了解黑龍江省氣候資源特征以及糧食生產(chǎn)的影響因素，對(duì)我國糧食生產(chǎn)發(fā)展意義重大。同時(shí)根據(jù)氣候資源特征調(diào)整糧食作物生產(chǎn)布局使其合理化，也是黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要舉措。

1 黑龍江省氣候資源特征

1.1 光照資源

光照資源是指到達(dá)地球表面的太陽輻射，主要衡量指標(biāo)是年太陽輻射量和年日照時(shí)數(shù)[5]。黑龍江省日照時(shí)數(shù)的空間分布與太陽能總輻射基本一致，西多東少。時(shí)間上日照時(shí)數(shù)最多為5月份，月平均日照時(shí)數(shù)達(dá)254 h，最少為12月份，月平均日照時(shí)數(shù)150 h，其中作物生長(zhǎng)季4～9 月日照時(shí)數(shù)在1500 小時(shí)左右，多年平均日照時(shí)數(shù)在2300～2800 h?？臻g上西部松嫩平原的嫩江以南，北安、海倫、綏化、哈爾濱以西廣大地區(qū)為日照時(shí)數(shù)高值區(qū)，年日照時(shí)數(shù)在2000～2900 h，伊春地區(qū)五營一帶為日照時(shí)數(shù)低值區(qū)，多年日照時(shí)數(shù)平均值在2270小時(shí)左右[6]。全省太陽輻射總量表現(xiàn)為夏季最多，春、秋季次之，冬季最少。平均太陽輻射總量在44.0×108～50.3×108 J/m2。各地年輻射總量與所在地理位置有關(guān)，呈現(xiàn)南高北低、西高東低的特點(diǎn)，總體為西南向東北逐漸減少的趨勢(shì)。

1.2 熱量資源

熱量資源指的是某一地區(qū)在特定條件下所能提供的熱輻射能量，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的自然資源之一，是決定作物熟期類型的基礎(chǔ)。衡量農(nóng)業(yè)熱量資源的基本指標(biāo)有氣溫、積溫和無霜期[7]。黑龍江省屬于寒溫帶與溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫多在-5 ℃～5 ℃，由南向北降低，氣溫的高值區(qū)位于西南部的泰來縣和大慶西南部分地區(qū)，低值區(qū)位于北部大興安嶺山區(qū)；日平均氣溫≥10 ℃積溫一般在1800℃～2800 ℃，平原地區(qū)每增高1 個(gè)緯度，積溫減少100 ℃左右，山區(qū)每升高100 m，積溫減少100℃～170℃[8]，其中≥10 ℃積溫2800 ℃以上的高值區(qū)位于松嫩平原南部、三江平原腹地的部分區(qū)域，1800 ℃以下的低值區(qū)位于北部的大興安嶺山區(qū)；無霜凍期全省平均在100～150 d，南部和東部在140～150 d[9]。

1.3 水資源

水是生命之源，是人類和一切生物賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。黑龍江省水資源豐富，地跨黑龍江、烏蘇里江、松花江、綏芬河四大水系[1]，水資源主要集中在松花江一級(jí)支流牡丹江流域，其次分布在黑龍江一級(jí)支流呼瑪河、阿穆爾河、庫爾河及嫩江干流等河流上，其余分布在湯旺河、綏芬河及其他一些小河流[10]。據(jù)中華人民共和國2020 年水利部水資源公報(bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，黑龍江省水資源總量1419.9億立方米，其中地表水1221.5億立方米，地下水406.5 億立方米，地下水與地表水不重復(fù)量198.5 億立方米，降水量723.1 mm。黑龍江省水資源的特征主要表現(xiàn)為時(shí)空分布不均勻，年徑流量變化大，水旱災(zāi)頻發(fā)等。地區(qū)受太平洋季風(fēng)的影響，每年的降雨集中在6～9月，占全年降水量的70%～85%[11]。年平均降水量397～655 mm[12]，整個(gè)地區(qū)東部降水豐沛、西部降水略少，年降水量由東向西呈遞減現(xiàn)象。

2 糧食作物的生產(chǎn)發(fā)展

2.1 種植制度

黑龍江省大部分屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，僅北部部分地區(qū)屬于寒溫帶，夏季溫?zé)彷^短、冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，故農(nóng)作物多為一年一熟[13]。糧食作物的種植模式主要為種植順序和種植方式，即連作、輪作和間作、套作、單作、混作。同時(shí)結(jié)合國家的種植計(jì)劃制定種植制度，充分合理的利用農(nóng)業(yè)資源，達(dá)到糧食作物的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。

玉米、大豆間作農(nóng)藝是一種通過科學(xué)合理的方式[14]，利用大豆和玉米的植株高度差，合理安排壟溝距，進(jìn)行大豆玉米互相穿插種植，使兩種作物能夠同時(shí)享有必要的陽光以及水資源，這是一種能夠大幅提高耕地利用效率的技術(shù)。根據(jù)2020 年中央一號(hào)文件宗旨，加大對(duì)大豆高產(chǎn)品種和玉米、大豆間作新農(nóng)藝推廣的支持力度，推行合理間套作種植模式，增加大豆生產(chǎn)面積。重點(diǎn)推廣“一主四輔”種植模式，以玉米與大豆輪作為主，與馬鈴薯、飼草、雜糧雜豆、油料作物輪作為輔，做好黑龍江省的糧豆輪作任務(wù)。

2.2 品種結(jié)構(gòu)

黑龍江省三大作物中水稻的崛起和粳稻面積的不斷擴(kuò)大較為突出[15]，大部分地區(qū)屬于早、中熟一季粳稻區(qū)，無霜期短，所以主要推廣常規(guī)超級(jí)粳稻品種的栽培面積，同時(shí)有針對(duì)性的開發(fā)超級(jí)雜交粳稻，培育早熟、抗逆、節(jié)水型超級(jí)稻新品種；玉米近年來口糧消費(fèi)占比較小，飼料消費(fèi)提高，相對(duì)比例最大的仍然是工業(yè)消費(fèi)，所以玉米品種傾向于選擇優(yōu)質(zhì)專用型，包括青貯、高油、優(yōu)質(zhì)蛋白等專用飼料品種及高淀粉、甜、爆、糯等加工型玉米專用品種[16]；大豆由于加工業(yè)的專門化和綜合利用需要，品種結(jié)構(gòu)開始考慮向?qū)Ｓ煤吞赜脙蓚€(gè)方向發(fā)展[17]。

2.3 生產(chǎn)現(xiàn)狀

糧食生產(chǎn)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要性一直居于首位，但在不同的歷史時(shí)期、不同的空間地域生產(chǎn)水平差異很大。黑龍江省隨著耕地面積的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，糧食作物產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，種植業(yè)結(jié)構(gòu)也根據(jù)國情做出最佳調(diào)整。國家統(tǒng)計(jì)局2020 年數(shù)據(jù)顯示[18]，黑龍江省糧食作物的種植面積為1433.8萬公頃，產(chǎn)量7503.0萬噸，糧食作物占總農(nóng)作物種植面積的97.1%，種植面積和產(chǎn)量均比上一年有所增加，其中豆類面積增加明顯，2019年種植面積441.9 萬公頃，比2018 年增加67.7 萬公頃，產(chǎn)量增加118.5萬噸。

3 糧食生產(chǎn)的影響因素

3.1 氣候資源

氣候資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，在確保糧食安全中起決定作用。黑龍江省平原廣闊、耕地土壤肥沃、光照氣候資源豐富、降水量充沛且利用性好，適合多種糧食作物的生長(zhǎng)發(fā)育，為區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食生產(chǎn)提供了得天獨(dú)厚的天然條件。

熱量資源是作物生長(zhǎng)的重要影響因素，根據(jù)其變化趨勢(shì)與分布，調(diào)整糧食作物種植的種類及品種布局，以適應(yīng)黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求。袁湘玲等[19]研究黑龍江熱量資源時(shí)空變化特征，發(fā)現(xiàn)近年來時(shí)間上黑龍江省平均氣溫和≥10 ℃積溫的年際變化呈上升趨勢(shì)；空間上一直受緯度和地勢(shì)影響表現(xiàn)由南向北逐漸降低，由山地向平原逐漸增高的態(tài)勢(shì)。胡博[20]研究發(fā)現(xiàn)隨著氣候變暖大豆種植重心從穩(wěn)定在齊齊哈爾北部地區(qū)，向北移動(dòng)了1.5 個(gè)緯度，落在黑河南部，而大慶、哈爾濱、綏化一線的南部面積略有縮小，隨著2500 ℃～2799 ℃積溫帶的擴(kuò)張，大豆面積擴(kuò)大。

戚穎等[21]的研究認(rèn)為黑龍江省位于高緯度寒區(qū)，氣溫相對(duì)較低，降水量通常大于植被的蒸發(fā)量，因此降水對(duì)玉米產(chǎn)量的影響比較小，氣溫變化才是影響玉米產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。黑龍江省玉米品種較多，適宜種植范圍廣泛，所以受熱量資源限制較小，但也隨著氣候的變暖種植區(qū)域不斷擴(kuò)張，種植重心由南向西南轉(zhuǎn)移，面積不斷擴(kuò)大向北延伸，玉米品種明顯晚熟化[22]，黑龍江北部由非玉米種植區(qū)轉(zhuǎn)為早熟、極早熟玉米種植區(qū)，東部由中早熟種植區(qū)轉(zhuǎn)為中熟種植區(qū)。

另外根據(jù)黑龍江省仍為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，各地降水資源分布是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃的主要參考，姜麗霞等[23]對(duì)1971—2018年黑龍江省生長(zhǎng)季降水量時(shí)空變化特征進(jìn)行分析，認(rèn)為三江平原多數(shù)時(shí)間降水條件較好，適宜種植水稻，而松嫩平原尤其西南部地區(qū)降水易偏少，可考慮增加種植耐旱作物。

3.2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展

2003 年實(shí)施東北老工業(yè)基地振興戰(zhàn)略以來，東北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，整體實(shí)力顯著提高[24]。隨之黑龍江省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門也向商品化、專業(yè)化、區(qū)域化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，糧食商品率提高、商品糧基地建設(shè)增強(qiáng)、糧食生產(chǎn)規(guī)?；瘮U(kuò)大，形成了專用玉米、高油大豆、優(yōu)質(zhì)水稻、馬鈴薯種薯商品薯、雜糧雜豆等的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶。

3.3 市場(chǎng)需求

糧食作物的生產(chǎn)發(fā)展程度受國內(nèi)外市場(chǎng)需求的影響巨大[25]。黑龍江省中西部的松嫩平原和東部的三江平原分別向我國內(nèi)陸腹地和俄羅斯展開，形成了便利的國內(nèi)、國際聯(lián)系，糧食的出口需求量加大；黑龍江省作為中國的主要糧食生產(chǎn)區(qū)之一[26]，還要補(bǔ)給于不能自足的地區(qū)，協(xié)調(diào)外運(yùn)為其他省份提供高品質(zhì)的糧食；同時(shí)隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，黑龍江省優(yōu)質(zhì)、綠色、安全的糧食借助著電子商務(wù)的平臺(tái)走進(jìn)千萬家，如五常大米、黑土地胚芽玉米油、九三非轉(zhuǎn)基因大豆油等，廣受全國人民的喜愛，進(jìn)一步提高了地區(qū)農(nóng)民的收入，無形中增加了糧食作物的生產(chǎn)需求。

3.4 政策措施

根據(jù)國家政策導(dǎo)向，糧食生產(chǎn)穩(wěn)字當(dāng)頭，穩(wěn)政策、穩(wěn)面積、穩(wěn)產(chǎn)量[27]。黑龍江省在穩(wěn)定稻谷、玉米生產(chǎn)的同時(shí)，從品種和種植模式上推進(jìn)大豆的生產(chǎn)發(fā)展。從中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒2020年數(shù)據(jù)得知，2019年黑龍江省稻谷種植面積和總產(chǎn)量為381.3萬公頃和2 663.5萬噸，比上一年分別增加0.8%和降低0.8%；玉米種植面積和產(chǎn)量為587.5 萬公頃和3939.8 萬噸，比上一年降低7.0%和1.1%；豆類種植面積和產(chǎn)量分別為441.9 萬公頃和797.0 萬噸，比上一年分別增加18.1%和17.5%[18]。黑龍江省的糧食生產(chǎn)布局嚴(yán)格按照國家種植業(yè)的調(diào)整規(guī)劃方向發(fā)展，做到了穩(wěn)定稻谷生產(chǎn)，輕微減少玉米種植，明顯增加豆類種植面積和產(chǎn)量。