黑龙江垦区马铃薯产业现状及发展方向
2021-09-30徐宁张洪亮张荣华许亚坤
徐宁,张洪亮,张荣华,许亚坤
(黑龙江省农垦科学院经济作物研究所,黑龙江哈尔滨150030)
马铃薯在世界、中国、黑龙江省、黑龙江垦区几个层面上均为第4大作物,在中国起到保证粮食安全的重要作用,也是脱贫增收重点扶植产业[1],是粮食作物的重要增长点。黑龙江垦区作为国家粮食的压舱石,拥有耕地296.5万hm2,具备超过200亿kg的粮食综合生产能力和商品粮保障能力[2],但马铃薯占比很低,主要起补充种植,调整种植结构,辅助企业发展的作用。据近年调查结果,垦区马铃薯生产机械化水平高于全省,各类农业机械1.8万台(套),农机总动力保持在1 000万kW以上,并为马铃薯产业预留8万hm2专用土地,供马铃薯轮作使用。年均马铃薯收购量约40万t,年生产精制淀粉5万~6万t、全粉0.6万t。马铃薯精淀粉占国内市场的20%左右。
因国家级龙头企业北大荒薯业集团有限公司(2005年成立黑龙江北大荒马铃薯产业有限公司,2008年母公司北大荒马铃薯集团有限公司成立,2021年更名为北大荒薯业集团有限公司,以下统一简称“北大荒薯业”)对原料薯的需求,使垦区马铃薯种植面积显著高于自然发展规律,“北大荒薯业”成立前在省内占比约为3%左右,现今提升并稳定到10%。企业的介入促进了垦区马铃薯种植面积和单产水平的提高,使垦区马铃薯单产从20 t/hm2提高到30 t/hm2,单产一度大幅度领先省内平均水平[3,4]。但随着品质需求、人工费用增长、土壤条件、异常气候等因素的影响,垦区马铃薯产业从2013年起进入瓶颈期,单产水平停滞,产品品质低,企业加工效益差。据此,本文详细分析了限制垦区马铃薯发展的因素并对未来前景进行了展望。
1 垦区马铃薯产业现状
1.1 垦区马铃薯播种面积和单产变化
垦区马铃薯规模种植始于1985年。从种植面积和单产变化(图1、2)可知,垦区马铃薯发展主要经历了4个时期:起步期,低谷期,中兴期,瓶颈期。1993年以前为起步期,开始有规模化种植,主要在垦区西部的嫩江和克山农场[5],年均播种面积在0.5万hm2左右,平均单产12.16 t/hm2。
图1 黑龙江垦区马铃薯播种面积变化Figure 1 Changes of potato planting areas in Heilongjiang reclamation area
1994~2000 年,受市场因素影响,播种面积快速收缩,进入低谷期,面积减至约上一阶段的50%,在0.28万hm2左右,单产水平略有提升,产量突破15 t/hm2。
21世纪初始,随着垦区对马铃薯产业的重视,迎来了中兴期,该时期垦区马铃薯产业呈现出三级跳的进阶方式,第1阶段,2001~2002年,播种面积较低谷期开始恢复,提升约50%,年均播种面积达到0.42万hm2,产量超过20 t/hm2;第2阶段,2003~2004年,年均播种面积翻倍,接近1万hm2,产量接近25 t/hm2;第3阶段,2005~2012年,由于马铃薯加工企业的建立,播种面积较前一个阶段再次翻倍,超过2万hm2,产量接近30 t/hm2,峰值分别达4.4万hm2和34.2 t/hm2。
图2 黑龙江垦区马铃薯单产变化Figure 2 Changes of potato yields per unit area in Heilongjiang reclamation area
2013年以后,由于多种限制因素无法克服和需求由高产到优质的改变,垦区马铃薯产业进入瓶颈期,面积回落至1.3万hm2左右,产量在25 t/hm2往复。该时期,单产止步不前,播种面积扩张势头停止。
1.2 垦区马铃薯在省内份额
“北大荒薯业”成立(2005)前,垦区马铃薯播种面积占比不足全省的3%,之后逐年提升,到2008年达到峰值,占比接近20%,近十年维持在10%左右(图3)。可见企业对原料的需求对马铃薯产业的促进作用。
图3 垦区马铃薯播种面积在全省占比变化Figure 3 Proportion of potato planting area of reclamation area in the whole province
由图4可知,垦区马铃薯单产水平在1996年之前低于全省平均水平,1997年后实现了对省平均水平的超越。2005~2013年由于种薯品质的提升和标准化种植技术的推广,领先优势逐步扩大,2013年后,省内单产水平呈线性提升,而垦区因种植品种、土壤条件、异常气候等因素影响导致单产水平略有回落,总体上垦区仍处于领先低位,但水平十分接近。
1.3 垦区马铃薯产业基本情况
近3年(2017~2019年)垦区马铃薯平均单产为27.57 t/hm2,年均播种面积1.46万hm2,占垦区总播种面积的0.50%,占旱田作物播种面积的1.08%。水稻为垦区第一大作物,种植面积常年保持在150万hm2以上,占比超过50%,其次是大豆和玉米,分列2、3位,因杂豆不是单一作物(包括红小豆、芸豆等),剔除后,马铃薯为垦区第4大作物(图5、6),但较第三大作物玉米(总占比19.70%,旱田占比42.36%)差距较大,不在一个量级上,说明马铃薯在垦区属补充种植作物。如失去“北大荒薯业”的原料需求,播种面积将会远低于现有水平,预计不超过0.4万hm2。
图5 黑龙江垦区不同作物播种面积占比Figure 5 Proportion of planting areas of different crops in Heilongjiang reclamation area
图6 黑龙江垦区不同旱田作物播种面积占比Figure 6 Proportion of planting areas of different dry field crops in Heilongjiang reclamation area
2019年数据显示,马铃薯在垦区的播种面积,北安分公司占35%,齐齐哈尔分公司占34%,九三分公司占24%,牡丹江分公司占6%,哈尔滨有限公司占1%(图7)。
图7 2019年黑龙江垦区不同区域马铃薯播种面积占比Figure 7 Proportion of potato planting areas in different regions of Heilongjiang reclamation area in 2019
垦区93%的种植面积集中在西北部,该区域以加工为主,包括雪花全粉和精淀粉。种植品种为‘延薯4号‘’兴佳2号‘’大西洋’‘垦薯1号’等。其余为鲜食品种,以‘尤金’为主。
2019年,单产最高的是牡丹江分公司,达到36.21 t/hm2,最低的是北安分公司,为14.86 t/hm2,不同区域间差异明显,以鲜食为主的东部地区单产高于以加工为主的西部地区(图8)。原因有以下几点:
图8 2019年黑龙江垦区不同区域马铃薯单产水平Figure 8 Potato yields per unit area in different regions of Heilongjiang reclamation area in 2019
(1)积温条件好。东部地区积温高,利于自然成熟;西北部地区由于积温限制经常出现未完全成熟而抢收的情况,影响产量。
(2)土地条件好。东部地区种植面积小,地块选择有更大空间;西北部地区种植面积大,且当地土壤母质以“黄土沉积物”为主[6],土质多黏重,适宜种植的壤土和砂土较少,加上轮作压力,难以选出适宜的地块,严重影响产量。
(3)收获率高。西部因种植面积大,收获急,机械直接收获效果又不理想,多数靠人工捡拾,至少有10%的产量无法收回;东部地区马铃薯上市早,收获压力小,产品归仓率高。
西部马铃薯传统种植区域的齐齐哈尔分公司单产低于九三分公司,主要是由于品种因素造成,因齐齐哈尔分公司承担部分全粉加工品种‘大西洋’的生产任务,该品种单产较淀粉加工品种低30%左右,导致整体单产水平下降。
2 垦区马铃薯产业存在问题
在“北大荒薯业”成立之前,垦区存在限制发展的“三座大山”:(1)种薯质量差。(2)病害(晚疫病为主)严重。(3)种植标准不统一。这些因素阻碍垦区马铃薯产业的发展,单产很难突破30 t/hm2。经过不断努力,上述问题基本解决。
首先成立北大荒种薯研发中心,实现种薯的自我供应,避免采购风险,解决了种薯质量问题[7]。其次通过马铃薯病害综合防治技术的普及[8]和风幕式自走喷药机的使用,解决了病害的威胁。最后通过优化统筹管理,实现了具有垦区特色的深翻、大垄、双行,动力中耕等关键技术为核心的标准化种植模式[9]。促使马铃薯单产突破30 t/hm2。
现今垦区出现了单产水平停滞的瓶颈期。大面积单产40 t/hm2目标迟迟未能实现,直接因素即出现了新的“三座大山”。具体如下:
2.1 品种问题
首先,垦区马铃薯主要种植区域内积温低,尤其是北安分公司和九三分公司,而垦区现有主栽品种属中晚熟品种,生育期较长,需在满积温条件下生长,一旦出现异常气候(连续秋雨,早霜),就会对马铃薯产量及品质造成严重影响,并产生马铃薯集中收获的局面,给企业加工带来极大压力。如有早熟品种搭配种植,可延长加工时间,减小生产企业压力。其次,现有品种品质低,淀粉含量仅为13%左右,收购价格低,农民不愿意种植,加工品质低,企业不愿生产。急需高品质的马铃薯品种介入。
2.2 土壤问题
随着城乡人口调整和地区性的人口流失,人工成本逐年上升,工人的老龄化和工作效率下降成为限制成本因素的主要问题。机械化作业是降低人工成本提升生产效率的最直接方式,但垦区马铃薯种植区域土壤的特殊性,导致垦区马铃薯机械化收获困难。垦区马铃薯主要种植区,以黑土和黑钙土为主,其母质多为黄土沉积物,对收获造成极大影响,包括“薯土不分”和“泥包豆”等情况,收获时,多采用起收后人工捡拾的办法。如能对土壤进行改良或收获技术进行提升,将极大程度降低生产成本,提高效益。
2.3 气候问题
(1)春季气温低,由于积温低,为了抢夺生育期,多采用早播方式进行种植,虽采用“深松放寒”的方式提升低温,仍会严重影响出苗时间,并造成烂种,导致缺苗的情况时有发生。
(2)生育期多雨,播种期和出苗期多雨易造成“烂种”,生长期多雨,病害重和机车无法下地是主要问题。收获期多雨,易造成烂薯和冻薯的情况出现。
(3)早霜,造成收获时间变短,增加收获压力,并且造成冻害,影响产量。
3 垦区马铃薯产业未来发展展望
3.1 早熟、高淀粉品种筛选和技术配套
品种问题的最佳解决方案是通过育种手段,根据垦区气候和需求因素,选择以淀粉产量和熟期为鉴选标准,本地育种和国内优质资源收集方式同时进行,选出熟期小于90 d的中熟或早熟品种与晚熟主栽品种搭配种植,延长收获时间,减小收获和加工压力。同时选出淀粉产量超过6 t/hm2且适宜淀粉加工的品种。其次可通过栽培方式进行辅助,包括“催芽播种”“地膜提温”“灭花”等技术实现品种熟期的提前。并通过“关键时期,关键微肥”的措施提高马铃薯的淀粉含量。
3.2 全程机械化作业关键节点的打通
全程机械化是提高生产效率,降低生产成本的关键手段,实现全程机械化作业需克服马铃薯种薯播前处理复杂,土壤黏重和秋季多雨等问题。首先是通过整薯播种方式,避开“切栽子”和“拌种”的问题,但急需解决上游的种薯生产问题,如何生产出适宜整薯播种用的小整薯是关键。其次是通过机械化次数叠加和分工细化解决自动收获问题,包括现在实施的“动力中耕”和“二次收获”技术,以及未来可能运用的“粉垄”技术和“收后清选”技术,通过机械的叠加操作,实现直接收获。
3.3 高标准农田改造
进行高标准农田的建设,实现黑土和黑钙土条件下的马铃薯高产和稳产。首先以土质“粘改壤”为方针,实现土壤物理性质,有机质含量,土壤菌群化等方面的改良。其次农田排水设施的改造,包括排水沟渠的完善和暗管排涝技术的实施。实现优排水和快排水,减少田间积水,为马铃薯生长提供优质的土壤环境。
3.4 垦外选地,跨区作业
垦区科技人员通过不断的技术革新,已使马铃薯产量从20 t/hm2提升到30 t/hm2,现在限制产量提升的因素主要是自然因素,包括土质和降雨,自然因素很难通过人力改变。简单的解决方案是在加工企业周边300 km范围内选择作业区,挑选适宜马铃薯生产的优质环境,以增加效益平衡运输成本,实现垦区马铃薯产业规模和质量上的突破。