吉林省西部半干旱区保护性耕作发展SWOT分析与建议

2021-10-25赵国祥

南方农业 2021年21期

赵国祥

（前郭灌区农垦管理局，吉林松原 138000）

1 区域气候资源特征与玉米种植方式

1.1 吉林省西部气候条件与变化特征

吉林省西部（地处43° 16′～46° 18′ N、121°38′～127°45′E）位于松嫩平原西南端，行政区划上包括前郭、镇赉、大安等20 个县（市），土地总面积和耕地面积分别为468.5 万公顷和190.0 万公顷，分别占吉林省土地总面积的24.5%、耕地总面积的38.1%，是我国北方脆弱带的一部分，也是吉林省生态环境最脆弱、破坏最严重的地区［1］。吉林省西部位于我国温带半湿润与半干旱的过渡地带，降水分布呈现时空分布不均的特点，年降水量在200～600 mm，主要集中在6—9 月，春季干旱少雨，属于典型的温带大陆性气候［2］。虽然该区域农业气候资源分布不均、生态环境相对脆弱，但在吉林省粮食生产中占有十分重要的地位，发展潜力巨大。

就区域农业发展来看，在全球气候变化背景下，季节性干旱少雨是限制吉林省西部农业发展的主要障碍。分析中华人民共和国成立以来的气象资料发现，吉林省西部干旱概率为68.4%～90.3%，素有“十年九旱”之说［3］；1980—2018 年，该区域平均气温由3.8 ℃增加至6.1 ℃，平均降雨量呈降低趋势；而1961—2015 年，初霜日平均每10 年推迟1.3 d，出现区域气温升高明显、降水量较少、日照时间增多，即干旱化进一步发展的变化特征［4］。4—9 月，吉林省西部农业生产中干旱发生频率见图1，每年4—5 月的播种季及8—9 月的玉米灌浆成熟期是干旱高发期，给区域农业生产带来了巨大的挑战。此外，区域农业生产仍以旱作雨养为主，85%以上的旱田主要依靠自然降水，干旱缺水一直影响着区域农业生产形势，是该地区农业生产的最大威胁。

图1 4—9 月吉林省西部农业生产中干旱发生频率

1.2 区域种植制度演变历程

目前，吉林省西部是我国优质玉米、水稻、大豆及高粱等的优势产区［5］，其中玉米是该区域的主要粮食作物，种植面积超过60%。水资源短缺始终是制约该区域农业可持续发展的主要问题。在实际的农业生产中，为提高农作物生产效率，除了发展农业灌溉水利工程外，有效利用和节约水资源也是该区域农业生产中的重中之重。为此，结合当地实际，相关研究人员总结和发展出一些实用抗旱栽培技术，在农业生产中发挥了积极作用。

吉林省西部玉米种植制度演变发展历程见图2。从区域玉米种植方式演变发展历程来看，2000 年以前基本以传统垄作为主，不同地区实现方式多样，其中以三犁串打垄为典型模式。随着农机化的发展，2000 年当地基本形成了以小型农机作业下的垄作为主要模式、以“灭茬—起垄—播种”为主要流程、以“灭茬—起垄—坐水—播种”为核心内容的传统“坐水种”的有效抗旱播种方式，该技术与常规大水漫灌技术相比可节约用水70%～80%，同时对土壤温度影响较小，短时间内能保证玉米快速出苗。另外，随着免耕播种机的问世和发展，2010 年部分地区开展了免耕及留高茬免耕播种的保护性耕作，如吉林省农业科学院研究提出的玉米高留茬宽窄行种植方式等［6］。而近几年，随着我国对黑土地保护的日益重视，自2020 年以秸秆覆盖免耕种植和秸秆覆盖条带旋耕种植为主的保护性耕作模式得到逐步示范和推广，目前已形成多种种植模式并存的基本种植格局，随着土地规模化的发展和兴起，可以预见未来保护性耕作模式将得到广泛应用。

图2 吉林省西部玉米种植制度演变发展历程

2 吉林省西部半干旱区保护性耕作发展SWOT分析与建议

2.1 保护性耕作发展SWOT分析

抓好粮食生产、维护国家粮食安全是吉林省农业生产的主题。利用Hybrid 模型，对吉林省不同区域玉米单位面积产量水平和产量潜力进行模拟分析［7］，不同生态区玉米产量潜力和产量水平见图3。其中，吉林省中部地区玉米平均单位面积产量为15.9 t/hm2，实现了平均产量潜力的49.0%；东部地区玉米平均单位面积产量为 11.1 t/hm2，实现了平均产量潜力的42.1%；西部地区玉米平均单位面积产量为16.2 t/hm2，实现了平均产量潜力的40.2%。由此可知，吉林省西部地区玉米增产潜力较大，是西部地区农业发展的优势之一。

图3 吉林省不同生态区玉米产量潜力和产量水平

此外，吉林省西部农业发展同样面临着耕地质量退化、土地沙化、盐渍化日趋严重等问题，严重制约了该区域农业发展。例如，2000—2013 年，由于城市建设，吉林省西部耕地数量虽未明显减少，但优质耕地流失较为严重，一等地净减少30 500 hm2（水田减少 20 000 hm2，旱田减少 6 900 hm2），而补给的多为劣质耕地［8］，导致耕地质量总体呈下降趋势，这些均为制约该区域玉米种植的因素，同时是发展保护性耕作的重要机遇。对吉林省西部保护性耕作形势进行SWOT 分析，结果见表1。

表1 吉林省西部半干旱区保护性耕作发展SWOT分析

2.2 发展保护性耕作的对策

2.2.1 构建“产学研”融合发展格局

结合吉林省西部农业资源特点，背靠“长吉一体化”和“东北粮仓”大市场格局，做好市场定位，聚焦一两个特色产业，将其发展为支柱型产业。以吉林省西部花生种植为例，可采取玉米/花生间作模式，在扩大农业集约化发展规模的同时，采取“加工企业+农户”的订单模式，做大做强吉林省花生品牌，同时加强与省内大专院校的紧密合作，利用其科研优势形成合力，构建“产学研”融合格局，从而实现产业融合发展。

2.2.2 坚持藏粮于地，合理保护和利用耕地资源

在土地耕作方式上，在保留秸秆还田留高茬的前提下，应采用覆盖或秸秆还田方式；在增加土壤有机物料还田的同时，需增加地表覆盖，尽量减少农业耕作对土壤的扰动［9］。这样不仅能降低土壤风蚀与水蚀的发生，而且能改善土壤微生物群落结构、提高土壤有机质含量，起到培肥地力、保护环境的作用，进而实现高产稳产、节本增效［10］。

2.2.3 坚持退耕还林，大力开展生态恢复技术

近年来，为助力西部生态恢复，吉林省农业科学院、中科院东北地理所等在吉林省西部松原、洮南等生态脆弱区陆续建立了生态恢复与农业可持续发展示范区，为解决西部农业资源退化等问题提供了参考［11］。下一步应结合吉林省农业发展的有利政策，加速技术落地生根，遏制生态脆弱区生态环境继续恶化的局面，并扭转该局面向好的方向发展。

2.2.4 开展相关配套技术的有效衔接

在玉米品种选择方面，应利用中熟和中晚熟品种相搭配的方式，坚持品种选择多样化，首选产量高、抗病、抗虫、抗倒及抗旱性强的优良品种。在秸秆资源利用方面，结合当地畜牧业发展需求，部分鲜食玉米可用于青贮饲料生产，大田玉米秸秆一部分可还田，另一部分可机械打包作为牛羊等牲畜的饲料，这样不仅能实现秸秆资源多样化利用，而且能有限降低秸秆焚烧概率。