复种技术在西藏的应用与思考

2022-03-22甘雅文

安徽农业科学 2022年5期

关键词：西藏

摘要复种是粮食增产最简单直接且行之有效的一种方式。将种地、养地相结合，防治水土流失从而提高土地的可持续发展能力，合理发展复种，充分利用光、热、水、耕地等自然资源。提高资源的利用效率对农业的可持续发展有非常重要的意义。介绍了复种制度对饲草生产的意义，分析了西藏复种制度的潜力条件、复种的经济效益和生态意义、西藏复种发展趋势，最后对西藏复种制度发展模式进行了思考。

关键词复种技术;西藏;应用与思考

中图分类号 S344.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2022）05-0021-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.007

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Application and Consideration of the Effects of Multiple Cropping on Soil Fertility in Tibet

GAN Ya-wen

（ State Key Laboratory of Hulless Barley and Yak Germplasm Resources and Genetic Improvement， Tibet Agriculture Research Institute of TAAAS， Lhasa， Tibet 850032）

Abstract Multiple cropping is the simplest， direct and effective way to increase grain production. It combines planting and cultivation to prevent soil erosion to improve the sustainable development of the land， to rationally develop multiple crops， and to make full use of light， heat， water and cultivated land and other natural resources. Improving the efficiency of resource utilization was of great significance to the sustainable development of agriculture. We introduced the significance of multiple cropping to forage grass production， analyzed the potential conditions of multiple cropping system in Tibet， economic benefit and ecological significance of multiple cropping， develop trend of multiple cropping in Tibet. Finally， we took consideration on the development modeof multiple cropping system in Tibet.

Key words Multiple cropping;Tibet;Application and thinking

基金項目省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室自主课题（XZNKY-2021-C-014-Z01）。

作者简介甘雅文（1988—），女，安徽宿州人，助理研究员，硕士，从事作物遗传育种研究。

收稿日期 2021-10-26

复种是在一定时期内（一般为一年）同块耕地上连续种植多茬作物的栽培方式，目的是在空间和时间上增强土地的利用率，提高产出，在有限的耕地上增加更多的收益是土地资源集约化利用的主要方式，符合我国人多地少的国情，目前我国用于复种的耕地约有40%[1]，额外提供了25%的粮食[2]。可见，复种制度对农业资源可持续利用、保障我国粮食安全发挥了重要作用，在促进优质农产品生产和农民增收方面具有重大意义[3]。在一些积温较低的地方，主粮收获后复种饲草或其他生长期较短的经济作物避免了与粮食作物争地的现象，一定程度上缓解了土地资源紧张的情况。除此以外，大量研究表明，合理的复种增加了温、光、水等自然资源的利用率，提高了农田系统生产力;在复种时由于变换了中间寄主，有效减轻农作物的病虫草害;若种植豆科作物，通过根瘤的固氮作用还可以改善土壤理化性状、调节土壤肥力等。由于复种制度在促进资源的节约化利用、保障粮食安全、提高农产品质量和增加农民经济收入方面具有重要意义[3]，因此以复种为基础的多熟制度在我国被大力推广。

西藏是气候资源较为丰富的高原，河谷地区冬播作物通常在7月中旬收获后，耕地闲置，到下一茬作物种植前90～110 d的空闲时间是西藏的雨季，此时降雨充沛（占全年降雨量的70%以上），雨热同步。为充分利用这段时间的土地及光、热、雨资源，20世纪80年代西藏的农业科学家就开展了冬青稞复种研究，在拉萨市堆龙德庆县羊达乡开展试验冬青稞收获后复种芜菁和雪莎，芜菁产量达1 350 kg/hm2。1981—1987年，关树森等[4]在堆龙德庆县羊达乡在冬青稞后复种豌豆和小油菜，鲜草产量达1 800 kg/hm2。通过多年来西藏农业科技人员的不懈努力，复种制度在西藏的中东部河谷农区落地生根，获得了良好的应用。鉴于此，笔者介绍了复种制度对饲草生产的意义，分析了西藏复种制度的潜力条件、复种的经济效益和生态意义、西藏复种发展趋势，最后对西藏复种制度发展模式进行了思考。

1 复种制度对饲草生产的意义

受气候变化和超载放牧的影响，西藏天然草场面临严重退化，全区约有0.57亿hm2天然草地，其中退化的草地面积为0.24亿hm2，42.2%的天然草地处于退化状态，即使是未退化的天然草场，由于西藏高寒、干旱的特殊气候和贫瘠的土地，产草量也普遍极低，鲜草产量为 450～1 050 kg/hm2[5]，在全国草地分级中处于末端，为七、八级。要缓解天然草地的退化状况，就需要减少天然草地的载畜量，将部分牲畜转移到西藏农区，发展农区畜牧业。然而西藏发展农区畜牧业面临的重要瓶颈就是农区饲草料不足。在西藏的农村，普遍存在饲料、燃料和肥料“三料”短缺的问题，由于缺乏新鲜的饲草料，农民将青稞秸秆作为饲料饲喂牲畜，但青稞秸秆的缺口仍然很大。据统计，西藏作物秸秆最大产出量为94万t，而牲畜对秸秆的需求量在160万t左右，有将近50%的缺口[6]。秸秆饲喂牲畜后，牛粪作为燃料使用，普遍用于生火做饭或冬天取暖。由于牲畜粪便被作为燃料消耗，还田量很少，长此以往使农田土壤有机质匮乏，耕地生产力下降，这导致农区的农业及畜牧业的发展均面临挑战。为此，有学者提出“引草入田”[7]，通过复种方式，在西藏东部和中部河谷农区年积温>900 ℃的区域，冬播作物收获后种植饲草，实现一年两收，在保持粮食作物产量不变的基础上增收一季饲草，增收的饲草可以缓解西藏农区饲草短缺的困境，为发展农区畜牧业奠定基础。表1为不同地区复种饲草产量。

从表1可以看出，在西藏中部一江两河流域，冬播作物收获后，复种饲草鲜草产量达到21 270～60 000 kg/hm2。如果按照37 500 kg/hm2的鲜草产生量、每头牛以15 kg/d的鲜草消耗量计算，如果一户有0.53～0.67 hm2地，用于复种饲草则可以多饲养3～4头牛。由此可见，在西藏河谷地区复种饲草具有良好的产草量，可有效缓解天然草场的压力。

2 西藏复种制度的潜力条件

影響复种条件的因素有自然因素、人为因素和市场因素等。自然因素含耕地、积温、降水等条件;人为因素包括劳动力资源、机械化水平等;市场因素主要有化肥、种子的采购以及复种产品的使用与销售。在这些因素中，自然因素是决定复种潜力的客观条件，只有温度与水资源情况满足复种要求才能开展种植工作。青藏高原虽然整体海拔较高，平均海拔在5 000 m以上，但在农区人们聚居的河谷地带海拔较低，西藏中部的一江两河流域平均海拔3 500 m左右（表2），而西藏的东南部海拔则更低，同时由于西藏的纬度较低，中部一江两河区域属于温暖半干旱区，东部属于暖热湿润区，该区域有足够的热量条件实现“一年两熟”。通过对西藏一江两河地区不同区县积温值、主要农作物和饲草生长的积温需求分析可以判断该区域是否具有复种饲草的积温潜力（表3）。

从西藏中部农区的积温来看，种植冬青稞及春青稞等主要作物后剩余≥0 ℃积温在1 000～1 500 ℃·d，可供作物的生长时间为60～100 d（表4）。在剩余的生长期与积温里复种饲草，除了早熟燕麦可以成熟外，其他绝大部分饲草都难以成熟，不能实现一年两熟，但是该生长时期和积温可以使大部分饲草完成营养生长，实现“一年两收”，收获一季饲草，有效缓解农区饲草压力，增加西藏中东部河谷农区耕地复种指数，提高资源利用率。

3 西藏复种的经济效益

经济效益是农民选择复种制度的主要遵循，在目前西藏的复种制度下，冬播作物基本不受影响，因此主要研究后茬复种作物的经济效益，表5为西藏不同地区复种饲草的经济效益分析。

从表5可以看出，如果在冬播作物收获后复种饲草，利润在9 012～32 250元/hm2，从选择饲草的品种来看，复种燕麦的经济效益要比箭筈豌豆好，因为燕麦草的产量要高于箭筈豌豆，并且销售单价也较高;从区域来看，藏东南的复种效益较好，远高于藏中河谷农区，藏东南热量充足、降水充沛，复种作物的生长期要长于藏中河谷农区，饲草产量明显较高，经济效益更为突出。

表6为复种饲草作物的经济收益，如果后茬选择复种经济作物则收益率更高，复种经济作物的收益要明显高于饲草，但是复种经济作物田间管理复杂，对农民的农技知识要求要高于饲草的种植，同时复种经济作物的区域最好靠近城镇，便于今后产品的出售，所以虽然复种经济作物具有良好的经济收益，但是要求具有明显的区位优势，农民也需要懂技术、能生产、会经营，付出的机会成本也相应较高。

4 复种的生态意义

复种具有有效改善土壤性状、降低农田环境污染、调节土壤肥力等优点。近年来，随着我国经济的快速发展，在农业生产中化肥使用量呈逐年上升趋势，有机肥的施用呈下降趋势，土地质量的持续生产能力受到挑战，许多环境问题随着化肥的大量应用而产生。在这种背景下发展复种模式对于农田环境，特别是土壤理化性状的改良具有积极的影响，总的来说复种对土壤的影响如下：

4.1 复种对土壤理化性状的影响

复种后，非毛管孔隙和土壤团粒结构增加、次生潜育化消除、氧化还原电位提高，为作物生长提供了很好的土壤环境条件。黄国勤等[11]指出，通过5年种植（红花草早稻晚稻），土壤容重下降且物理性状明显改善，在2002—2004年的红花草—早稻—晚稻的复种模式中，土壤容重3年连续下降。熊云明等[12]也认为，稻田复种轮作使土壤容重下降4.24%，非毛管孔隙度增加，气液比值增大。复种不仅能使土壤养分表现形态改变而且可提高生物产量，研究表明不论哪种复种方式，土壤有机质和全磷、全氮的含量都随土壤耕种年限的增加呈增加的趋势。复种能提高土壤磷素有效性，复种后土壤中化合物的还原和溶解能够使土壤的磷素有效性增多。赵晓齐等[13]研究证明，紫云英还田磷素能够被释放在土壤中，并且土壤磷素能够被活化，从而降低土壤对磷素的固定。刘英等[14]研究结果显示，种植紫云英后，土壤中速效磷含量为试验前的1.78倍。

4.2 复种对土壤有机质的影响

复种对土壤有机质产生明显的影响，土壤有机质的含量主要来源于土壤原来的基础以及外源有机物的补充。复种后比常规耕作下土壤有机质数量增加快，复种后因为外源有机物的输入增加，促进了有机质的增加。从种植过程来看，土壤还原细菌在水作条件下比旱作时占优势，主要原因是有机质进行嫌气分解，有机质的积累增加;刘春增等[15]研究认为，土壤中有机质的含量在紫云英与化肥配施的情况下能增加或保持。刘英等[14]研究发现，种植紫云英后土壤有机质的含量比试验前提高。

4.3 复种对土壤微生物的影响

农田生态系统的重要组成成分是土壤微生物，它是有机残体分解利用的最主要因素，能够促进土壤有机质分解、转化与循环。土壤养分转化与腐殖质形成过程与土壤微生物的数量和活性紧密相关[16-17]。复种对土壤微生物有一定的影响，尤其是水旱交替时影响较大，绝大多数微生物在水作和旱作环境不能适应，水旱交替种植模式能在一定程度上降低土传病害的感染和虫害的发生，因此反复的水旱交替复种有利于病害和虫害的防治。研究人员认为，稻田水旱复种能够增大有益微生物数量，减少土壤中厌气微生物的数量，对细菌的繁殖有益处。土壤微生物的主要组成部分是细菌，土壤中细菌数量的变化会直接影响土壤营养元素循环的速率和土壤速效养分的供应，复种不仅使有益微生物数量增加、有害微生物数量降低，而且可增强土壤微生物的活性。有机肥对有益微生物数量的提高有积极作用，与化肥配施效果很好，复种后土壤容重和土壤有机质对土壤微生物数量的变化产生影响。

5 西藏复种发展趋势分析

复种制度在西藏河谷农区可以增加一季饲草的种植，有效促进农区农牧业结合，缓解天然草场压力，达到保护西藏天然草地生态的目的，近年来从政府层面也积极鼓励农户在适宜地区开展复种工作，西藏的套复种呈现如下趋势：

5.1 作物组合数量增多

在20世紀60年代西藏自治区农业科学研究所的专家开展复种试验，主要种植作物是箭筈豌豆、雪莎和芜菁，前茬作物是冬青稞，复种的组合数比较简单，可供选择作物较少。目前，经过科研人员的大量试验，引种了多种饲草作物，开发了多种复种组合数，主要为粮饲复种模式，代表作物有冬青稞/冬小麦复种燕麦、小黑麦、箭筈豌豆、雪莎、饲用油菜、青储玉米等饲草作物;粮经复种，冬青稞/冬小麦等粮食作物复种小油菜、菠菜、小白菜、红薯、甜玉米等经济作物;经济作物复种饲草，前茬为冬播大蒜、油菜等经济作物，在5月份收获后复种燕麦、箭筈豌豆等饲草;后来又发现有些饲草在西藏可以越冬种植，从而开发出越冬饲草复种模式，前茬为冬播小黑麦、绿麦草等饲草，在5月份饲草达到最大生物量时刈割，此时正是饲草青黄不接的时候，牲畜面临“春死”阶段，能够补充新鲜草料非常重要。收割饲草后可以复种早熟青稞，补充一季粮食作物，解决口粮问题。研究人员总结出了20多个复种模式，开发了200多个作物组合。

5.2 理论研究进一步加强

在西藏开展复种的初期阶段，主要进行一些试验性的种植，在种植过程中根据作物的表现来判断该区域是否可以进行复种，基于经验的判断需要对多种作物进行试种试验，成本极高。目前的复种种植中，科研人员首先会根据夏闲地剩余的积温以及复种作物生长所需的积温来计算该区域是否适合复种以及选择作物，即进行种植潜力的判断。研究人员根据区域积温条件计算出西藏的区域复种潜力与海拔呈负相关关系，日喀则地区复种潜力较低，其次是拉萨地区、山南、林芝地区比较适合复种[8]。宋国英[10]计算了耕地复种指数，日喀则为96.32、山南为10182、拉萨为108.46.

5.3 田间管理水平得到提高

复种“三分在种，七分在管”，因为复种饲草主要利用夏闲地，此时粮食作物已经收获，农民将圈养在家中的牲畜放了出来，种植的饲草容易遭到牲畜的破坏，同时在夏天也容易遭受泥石流或者洪水淹没的影响。以前由于复种面积较少，农民对复种的管理不太注重，但随着复种规模的增大，农民也越来越注重复种的效益，在管理上增加了投入，提高了复种的成效。

以前的复种基本不施肥，或者只使用一些简单的尿素、二铵这样的化学肥料[18]，后来为了进一步提高饲草产量和增加耕地地力，增加了有机无机复合肥的使用，研究表明使用有机无机复合肥能缩短冬青稞生育期3～4 d，延长后茬饲草的生长时间，还可有效提高复种饲草产量、增加收益。玉米复种时试用有机无机复合肥处理的生物量平均达 2 662.7 g/m2 ，而对照玉米的生物量仅为 1 697.7 g/m2[19]。此外，还可以提高土壤除钾素以外的有效养分含量，这样在高强度耕地利用模式下，保持了土壤肥力，实现耕地资源的可持续利用。

6 西藏复种制度发展模式的思考

西藏因海拔较高，耕地资源数量和质量均有限，对于发展粮食作物的种植限制因素较多，是我国粮食生产最不具备比较优势的省区，但是为了解决民生问题，西藏一直将粮食作物的生产放在首位，提出青稞产量达到100万t的目标，近几年青稞的种植面积及产量均呈增加趋势。对于大力提倡种植业，重农轻牧的发展策略，温军[20]认为从20世纪80年代开始，西藏推行以内地种植业为核心的粮食主导致发展模式，但这种以种植业为主、偏重粮食生产、弱化畜牧业发展的行为模式忽视了西藏的地域特点和民族差异性。根据西藏居民的膳食结构，目前青稞产量可满足居民生活所需，加之西藏的食品加工业滞后，市场上对青稞的有效需求不足，同时居民对高水平生活的追求需要更多的肉、奶等产品，这种情况下如果仅以种植业为主，特别是青稞生产为主的农业发展战略难以满足群众对高热量食品的特殊需求，确保粮食安全不仅是保证主要粮食的供给，还要满足畜禽产品的供应，因此西藏应该走农牧结合的道路。复种模式的选择是农牧结合的主要表现手段，在复种种植中还应注意以下方面的提高：

6.1 进一步加强技术研究

根据不同区域建立适宜的复种模式，西藏国土面积较大，即使是中东部的河谷农区，也有上千公里的跨度，加之海拔差异明显，不同区域的气候环境、土壤特点、耕种习惯等也都各不相同，在这种情况下推行复种制度需要根据各区域的特点分片进行，研究适宜不同区域的最佳复种模式，选择好作物组合。在此基础上完善复种作物的病虫草害防治以及田间管理措施，形成整套的复种技术方案或者是种植标准。虽然关树森[4]研究了20多复种模式以及260多个作物组合，但是这会让农民选择起来眼花缭乱，在实际生产中只需要向农民推荐2～3种效益较好的作物组合即可。

6.2 尝试对复种区域开展补贴

由于农业的基础性、弱质性和公共属性等特征，一项新技术的应用在推广初期可以通过政策补贴的方式来充分调动农民的生产积极性，所以可以效仿当前对粮种的补贴制度，在符合复种条件的地区采取农资补贴，或者直接用现金补贴的方式推广复种制度。从良种补贴的经验来看，即使是全覆盖的基础补贴，对新技术的推广仍能发挥良好的作用，如果在此基础上有针对性地进行补贴并提高补贴标准，则能更好地起到示范和带动作用，加速新技术的应用[21]。

6.3 加强水利基础设施建设

复种季节主要在西藏的夏天，该时期虽然降水集中、雨热同步，但是种植饲草的需水量较大，在等量干物质积累的条件下饲草的耗水量是禾谷类作物的1倍以上，天然降水存在时空分布的不均匀问题，如果仅依靠天然降水很难满足饲草生长足够的水分需求，为了使饲草快速生长，达到分蘖早、拔节快、叶片比例高的丰产群体结构，就需要对饲草进行合理灌溉，所以在西藏农区发展复种制度，需要建立健全水利设施，完善灌溉条件，做到灌排结合，满足饲草生长的水分需求。

6.4 改变传统种植习惯

在西藏推行复种，由于土地夏闲的时间较短，关键在于抢收抢种，为后茬作物的生长争取更多的时间。这与传统的种植习惯有所冲突，传统的收获过程中，农民在青稞成熟时身着盛装，在田间地头载歌载舞，用传统的节日“望果节”来喜庆丰收，这一节日往往会持续几天，过完之后才开始动镰收割，这往往会造成青稞晚收籽粒脱落等现象严重。而对青稞的研究结果表明，青稞不需要完熟收割，落黄不久即可收割，做到九成熟十成收就行了。所以推广复种制度要克服这些传统种植中不利于复种的习惯，根据作物的成熟规律，一旦成熟就抓紧时间收获，最好采用机械收获，这样能够节省人力成本并缩短时间。复种时也尽量采用机械种植，如果现行农机具不满足条件，还需要根据当地的生产实际情况开发相应的农机具，尽量已达到全程机械化种植。推行育苗移栽（玉米、蔬菜）模式，抢占生长期，比如在距离冬季作物成熟的20～30 d期间，在温室中培育玉米苗，采用营养杯育苗，玉米在温室中经过约30 d的生长，可以达到30 cm左右的高度，7月中旬冬青稞收获后就可以将玉米移栽到地里，移栽前先将玉米炼苗2～3 d以适应大田环境，在10月中旬移栽的玉米经过3个月的生长，绝大部分可以结出棒子，市场价1元/个，按45 000株计算，具有较好的经济收益。这种提前育苗后月移栽的方法可以运用在经济价值较高的蔬菜上。

7 结论

西藏由于高寒、低温、降水偏少的特殊自然环境，天然草场的生产力不高、载畜量较低。特殊脆弱的生态环境要求西藏的农业需走农牧结合、协同发展的模式。充分利用西藏河谷農区的夏闲地种植饲草，以缓解天然草场的压力，同时可满足城乡居民对动物蛋白的更多需求，所以在西藏中东部河谷农区推行复种制度是促进农牧结合的重要举措。

研究表明，西藏的中东部河谷农区有足够的光、热、水资源条件开展复种，实现一年两收，增加一季饲草的收成。复种除了增收饲草，还可以有效提高土壤有机质含量与微生物活性，改善土壤理化性质。为进一步推行复种技术，还需要农业部门加强相关研究，筛选较好的复种模式，尝试对复种制度开展补贴，加强基础水利设施建设，改变农民传统种植习惯。此外，还应保障农资供应，推行全程机械化，对土地进行流转，形成种植规模，适度增加农区的牲畜养殖，延长产业链条。

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