盧利聃,任遠(yuǎn)航
(1.成都大學(xué)研究生處,四川 成都 610106;2.成都大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部雜糧加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610106)
我國(guó)是世界上生態(tài)脆弱區(qū)分布面積最廣的國(guó)家之一,占國(guó)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(fù)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(duì)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(shí)也是經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的貧困區(qū)。我國(guó)扶貧開發(fā)“新綱要”中規(guī)劃的14 個(gè)連片特困區(qū)、714 個(gè)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(jì)。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(dǎo)致當(dāng)?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(jì)建設(shè)的協(xié)調(diào)發(fā)展是國(guó)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(shí)現(xiàn)水養(yǎng)資源的高效利用是一項(xiàng)重要的研究課題。
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(tuán)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(jì)作物種植生長(zhǎng)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(fēng)侵蝕,抵御自然災(zāi)害的能力弱,人地矛盾突出。
生態(tài)脆弱區(qū)往往氣候干旱,含水層薄,水土流失嚴(yán)重,地表徑流補(bǔ)給困難,土地沙漠化強(qiáng)烈。人類活動(dòng)不斷增加,地下水的開采量也日益增大,導(dǎo)致地下水位下降,地下徑流補(bǔ)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(duì)水資源索取大,難以種植豐產(chǎn)。
生態(tài)脆弱區(qū)旱季漫長(zhǎng),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(yán)重的鹽漬化。
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(dòng),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。
生態(tài)脆弱區(qū)種植規(guī)劃問題突出,存在盲目跟風(fēng)市場(chǎng)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(dǎo)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。
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(guó)的傳統(tǒng)作物,胡麻、莜麥等是公認(rèn)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(guó)正在進(jìn)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(shì),雜糧的生態(tài)優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。雜糧產(chǎn)業(yè)也逐漸成為中國(guó)糧食供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措之一。
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(zhǎng)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。
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(zhǎng)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(gè)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(zhǎng)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(shì),能高效利用有限的光熱和水資源,在短時(shí)間內(nèi)成熟。
化肥、農(nóng)藥、覆膜等污染物對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)環(huán)境的破壞較嚴(yán)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(shí)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,目前已經(jīng)成為農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)主要的飼草來源。
許多雜糧的防風(fēng)、固沙、蓄水、保土等生態(tài)功能俱佳,能夠有效保護(hù)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(shí)現(xiàn)用地和養(yǎng)地的循環(huán)。許多雜糧作物根系發(fā)達(dá),能夠?qū)崿F(xiàn)高效的徑流攔蓄,減少夏季降雨對(duì)土壤的沖刷和侵蝕,降低洪澇災(zāi)害對(duì)作物的損失。發(fā)達(dá)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(qiáng)度,常被作為固土護(hù)坡的先鋒,提高邊坡的穩(wěn)定性[8]。
種植規(guī)劃應(yīng)采用尊重自然、可持續(xù)的思路和方法進(jìn)行,做好氣象、地形、水文、土壤、植被等方面的實(shí)地考察和信息采集工作,對(duì)區(qū)域脆弱性類型和程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。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(diǎn)、資源稟賦、土壤酸堿度,以及不同雜糧品種的生長(zhǎng)習(xí)性、農(nóng)牧民種植習(xí)慣、現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀等因素,篩選試點(diǎn)種植的雜糧品種。
試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)雜糧的生長(zhǎng)情況要進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)、全面評(píng)估,包括存活情況、適應(yīng)溫度的極限數(shù)值等,真實(shí)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(duì)試點(diǎn)區(qū)域和引種區(qū)域的土壤情況、氣候特點(diǎn)等各項(xiàng)因素應(yīng)進(jìn)行深入對(duì)比和分析,以規(guī)劃出最適合該品種生長(zhǎng)的區(qū)域范圍。
現(xiàn)代新品種的大面積推廣,會(huì)導(dǎo)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(duì)此,必須有計(jì)劃地開展對(duì)種質(zhì)資源的收集保護(hù),避免遺傳多樣性的喪失,不僅要科學(xué)正確地指導(dǎo)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(lì)建立地方雜糧種子資源庫,保護(hù)民間種子交流和留種。
推廣與雜糧品種相配套的輕簡(jiǎn)、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(shí)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(yíng)養(yǎng)平衡,維持土壤微生物群落分布,實(shí)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(qiáng)土壤粗糙度和抗蝕性,保持較高的地力水平。
1)推廣種植抗病蟲雜糧品種,同時(shí)加強(qiáng)種子檢疫,從源頭阻斷病蟲害傳播蔓延。2)鼓勵(lì)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(xué)用藥,推廣先進(jìn)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(xué)農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥,避免作物產(chǎn)生抗藥性。