淺談新疆一年多熟種植模式

段維東

(石河子市石河子鎮(zhèn)水管所，新疆石河子832000)

糧食安全問題是人類社會發(fā)展的基本問題，同時也是國家穩(wěn)定發(fā)展的基礎?，F(xiàn)階段糧食問題已成為全世界各個國家及地區(qū)面臨的重要問題［1］。中國人口基數(shù)大，人均耕地面積僅為世界平均水平的40%，土地壓力巨大，糧食安全問題十分嚴峻。農(nóng)業(yè)部不斷加大對農(nóng)業(yè)建設的支持力度，已經(jīng)把新疆列為國家糧食安全戰(zhàn)略后備基地。但是由于新疆長時間、大面積種植棉花，土地農(nóng)作物單一，使得土壤生態(tài)體系失衡，肥力下降，導致作物減產(chǎn)。2008年新疆生產(chǎn)建設兵團黨委針對農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)不合理的問題提出了“減棉、增糧、增果、興牧”的戰(zhàn)略調(diào)整方針。2010年兵團黨委將“增糧”調(diào)整為“穩(wěn)糧”，大力發(fā)展效益增長型農(nóng)業(yè)。近年來，兵團已將中低產(chǎn)棉田調(diào)整為“一年兩作”種植模式，即在小麥種植的基礎上進行青貯玉米、油葵及大豆等復播作物的種植，不僅能夠促進新疆的經(jīng)濟建設，平衡糧食供求，增加農(nóng)民收入，還為確保國家糧食安全做出巨大的貢獻。

1 國內(nèi)一年多熟種植模式的研究與發(fā)展

我國種植模式是以提高糧食產(chǎn)量、土地利用率以及復種指數(shù)為目標，以一年多熟種植制度(以農(nóng)作物間套復種為主)為研究發(fā)展方向。提高復種指數(shù)是解決耕地資源問題的有效方式之一。改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化建設加快，年耕地面積減少2．67×105～3．33×105hm2，然而年糧食總產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定增加，除了高產(chǎn)品種的研究應用外，一年多熟種植模式發(fā)展發(fā)揮了重要作用。20世紀50年代，南方地區(qū)一年一熟種植模式改為一年兩熟甚至一年三熟，北方地區(qū)通過間套復種將一年一熟、兩年三熟等種植模式改為一年兩熟。60～70年代間，南方地區(qū)逐漸發(fā)展以雙季稻，稻麥兩熟以及稻油兩熟為主的種植模式;北方地區(qū)發(fā)展以麥玉兩熟為主的種植模式。80年代以后，一年多熟種植模式進一步發(fā)展，南方地區(qū)形成以水稻為主體，糧經(jīng)、糧飼、糧經(jīng)飼、糧經(jīng)飼菜的種植模式;北方地區(qū)則是以小麥為主體，復播玉米、甘薯、大豆，套種玉米、棉花、花生、甘薯的種植模式。進入90年代，種植模式的理論和實踐得到不斷發(fā)展，“噸糧田”逐漸誕生［2］。一年多熟種植模式的發(fā)展對實現(xiàn)我國糧食安全發(fā)揮了重大的作用。國內(nèi)諸多專家學者也在不斷開展一年多熟種植制度相應的理論研究，包括作物群體光能利用率的研究［3］、生產(chǎn)力的研究［4］、高產(chǎn)高效栽培技術的研究［5］，提供了可靠的理論依據(jù)，促進了一年多熟種植模式的發(fā)展。以目前我國的人口消長趨勢來看，預計到2030年我國人口將增長到最高峰(約16億人)，因此，繼續(xù)開展作物種植模式的研究，提高復種指數(shù)，增加糧食產(chǎn)量仍是我國農(nóng)業(yè)科研工作者面臨的重要任務。

2 一年多熟種植模式的環(huán)境條件

一年多熟種植模式能夠在時間和空間上更有效地利用光、溫、水、土等環(huán)境資源，進而實現(xiàn)糧食增產(chǎn)的目標。

2．1 熱量 一個地區(qū)能否進行一年多熟種植模式的首要環(huán)境條件是熱量?！?0℃年積溫為3 500～3 600℃，種植模式可為一年一熟，或者復種青貯飼料作物;≥10℃年積溫為3 600～4 000℃，種植模式可為一年兩熟，但復種作物要選擇生長周期較短的品種;≥10℃年積溫為4 000～5 000℃，種植模式可為一年兩熟，復種作物可以選擇多個品種;≥10℃年積溫為5 000～6 500℃，種植模式可為一年三熟;≥10℃年積溫大于6 500℃，種植模式可為一年三熟甚至一年四熟［6］。

2．2 光照 光照也是影響一年多熟種植模式的重要條件。≥10℃年日數(shù)少于180 d，種植模式為一年一熟，基本沒有復種情況;≥10℃年日數(shù)為180～250 d，種植模式可為一年兩熟;≥10℃年日數(shù)多于250 d，種植模式可選擇一年三熟［6］。

2．3 無霜期 無霜期也與作物種植模式有著密切的關系，一年中無霜期越長越有利于一年多熟種植模式的實行。

3 新疆發(fā)展一年多熟種植模式的氣候優(yōu)勢

新疆位于西北內(nèi)陸，北部為阿爾泰山，南部為昆侖山，中部為天山，準格爾盆地在北，塔里木盆地在南，形成“三山夾兩盆”的獨特地型，北疆地區(qū)屬于中溫帶，南疆地區(qū)屬于暖溫帶。新疆光熱資源豐富，晝夜溫差較大，全年日照時間平均為2 500～3 360 h，太陽總輻射量為5 500～5 700 MJ/m2。北疆地區(qū)全年≥10℃積溫在2 500～3 500℃，無霜期為140～170 d;南疆地區(qū)全年≥10℃積溫在4 000～4 500℃，無霜期為180～220 d。新疆農(nóng)業(yè)屬于典型綠洲農(nóng)業(yè)，主要分布于沙漠戈壁周圍的綠洲內(nèi)，不僅受到沙漠戈壁的增溫效應，得到較好的光熱疊加效果，而且也受到山區(qū)水分資源的供給，使光熱資源與水資源的效應疊加，形成了新疆特殊的農(nóng)業(yè)氣候環(huán)境，為一年多熟種植模式的實施提供有利的自然條件。

4 新疆一年多熟種植模式的情況

新疆可用耕地面積為4．67×106hm2，每年作物種植面積為3．33 ×106hm2，小麥種植面積僅為9．33 ×105hm2，約占作物種植面積的28%。隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，種植模式的優(yōu)化，專家學者總結(jié)出“兩早配套”技術，進行了大面的推廣應用。20世紀80年代中期，新疆農(nóng)墾科學院在南疆示范推廣“兩早配套”(硬茬復種)，取得了很好的效果;80年代后期，和田地區(qū)大面積推廣小麥玉米套種技術;1991～1992年，和田葉爾羌河流域小麥玉米套種模式已有2．41×104hm2，產(chǎn)量超過1．50×104kg/hm2(“噸糧田”)。目前，喀什、和田等地區(qū)正在積極研究探索一年三熟、一年四熟的套作、間作種植模式。北疆地區(qū)，≥10℃年積溫約為3 500℃，無霜期為140～170 d，全年日照時長2 400～3 000 h，采取一年兩熟種植模式，一般為麥后復播青貯玉米、油葵、大豆等早熟作物。

5 一年多熟種植模式作物的選擇

5．1 小麥 小麥是世界上重要的糧食作物之一，具有較高的營養(yǎng)價值，一般子粒中蛋白質(zhì)含量為11%～14%。小麥含有人體所需的多種氨基酸，并且富含大量的麥膠蛋白，可以制成易消化、口感好的食品，成為備受人們青睞的糧食作物。小麥子粒含水量低，只有12% ～13%，便于運輸、貯藏。小麥對土壤環(huán)境、氣候條件的適應性較強，具有耐寒、抗旱、穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)等特點。小麥便于機械化耕作，生產(chǎn)成本較低，勞動生產(chǎn)率較高。冬小麥能夠利用秋末以及冬季低溫季節(jié)生產(chǎn)，還能與夏播作物復種，與冬、春、夏作物間作、套作，有利于一年多熟種植模式的實施，提高復種指數(shù)，增加產(chǎn)量。

5．2 玉米 近年來玉米已成為世界第三大糧食作物。特早熟玉米所需≥10℃年積溫不到2 000℃，全生育期約90 d。北疆沿天山一帶播種早熟冬小麥或春小麥，在6月底便可收獲，去除100℃的農(nóng)耗積溫，小麥收獲后尚有1 800～2 000℃的有效積溫和90～100 d的無霜期可以利用，正常情況下基本滿足特早熟玉米的生長需求。冬麥品種選擇早熟冬小麥新冬22號、新冬27號或春麥品種選擇新春6號、新春10號、新春12號，收獲后立即復種玉米，品種選擇冀承單3號，單產(chǎn)為5 250～6 000 kg/hm2，但是由于收獲后溫度較低，子粒脫水較慢，含水量高，給收獲、貯藏帶來不便。特早熟玉米在進入最佳營養(yǎng)時期(乳熟末期)便可收獲，目前收獲后大多作為青貯飼料。另外，復種也可以選擇早熟品種新玉9號、新玉15號、新玉28號。

5．3 油葵、食葵 向日葵是主要油料作物，油葵子粒含油率為40% ～56%，食葵子粒含油率為20% ～30%。葵盤蛋白質(zhì)含量為7% ～9%，粗脂肪含量為6．5% ～10．5%，果膠含量為2．4% ～3．0%，灰分含量為10%，總的營養(yǎng)價值接近于精飼料。油葵、食葵具有較強的抗逆性和抗寒性，對秋季氣溫下降較快，晝夜溫差變化大有較好的適應性。油葵、食葵生育期短，生長速度快，能夠適應秋季的氣溫變化，特別是在初霜期時還有灌漿能力。北疆地區(qū)沿天山一帶選擇早熟冬小麥新冬22號、新冬27號或者新春6號、新春10號、新春12號，一般在6月底成熟收獲，后茬復播早熟油葵品種DK3790、新葵雜5號、新葵10號及早熟食葵品種新食葵6號，7月初播種，10月初可收獲，單產(chǎn)為1 800～2 700 kg/hm2。

5．4 大豆 大豆既是糧食作物，又是油料作物，大豆子粒蛋白質(zhì)含量為40%、脂肪含量為20%、糖類含量為30%。大豆現(xiàn)已廣泛應用于食品生產(chǎn)，還可作為工業(yè)產(chǎn)品原料，同時也是重要的飼料作物，含有優(yōu)質(zhì)蛋白，易于被牲畜吸收利用，促進畜牧業(yè)發(fā)展。因此發(fā)展大豆種植產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化種植模式，具有非常廣闊的應用前景。新疆光熱資源豐富，小麥收獲后剩余充足的熱量資源，同時7～8月份正值洪水期，水資源相對豐富，光、熱、水資源足夠復種大豆的生長。北疆小麥收獲后應選擇超早熟大豆品種伊大豆1號、黑河17號、黑河20號、黑河43號、東農(nóng)36號、東農(nóng)4號、東大1號，要求7月初播種，9月末進入初熟期，在10月初葉落、莢干時收獲，單產(chǎn)為1 500～2 250 kg/hm2。伊犁盆地現(xiàn)已大面積復種大豆，最高單產(chǎn)約3 000 kg/hm2以上，使用機械化播種、管理、收獲，成本低，效益高。

5．5 飼草作物 發(fā)展畜牧產(chǎn)業(yè)是新疆兵團產(chǎn)業(yè)調(diào)整的重點方向之一。飼草作物是畜牧業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎，成為限制畜牧業(yè)發(fā)展的主要因素之一，在保證小麥正常成熟收獲的基礎上，充分利用小麥收獲后剩余的光、熱、水資源，復種飼草作物是有效解決飼草緊缺的方式之一。當前復種飼料作物主要有玉米、谷子、糜子等。

5．6 特種作物 小麥收獲后復種特種經(jīng)濟作物，可以獲得相對較高的經(jīng)濟效益。鮮食玉米、白菜、蘿卜是目前復種較多并且效益較高的特種作物。伊寧縣、昌吉市周邊地區(qū)復種糜子取得了較高的經(jīng)濟效益。也可以根據(jù)市場需求復種醬用番茄、蕎麥、綠豆、谷子等，以期獲得較高的經(jīng)濟效益。

5．7 綠肥 新疆耕地棉花種植面積大，種植模式單一，連年重茬，土壤肥力下降，有機質(zhì)含量降低，特別是北疆地區(qū)退出的低產(chǎn)棉田，有必要對其培肥地力。綠肥多屬豆科，植株含氮量較高，莖葉柔嫩，易翻壓在土壤中腐爛，能夠改善土壤理化性質(zhì)，促進微生物活動，培肥地力。小麥收獲后復種綠肥，具有不占耕地、用養(yǎng)相結(jié)合等特點，能夠改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)。麥后復種翻壓綠肥對低產(chǎn)耕田的改造有明顯的效用，后效可持續(xù)2～3年。目前復種綠肥的種類較多，油葵、油菜、草木犀、大豆、綠豆等都是常用的復種作物。

6 發(fā)展一年多熟種植模式的社會、經(jīng)濟效應

6．1 提高土地利用效率 冬小麥、春小麥、冬油菜等作物夏季收獲后復種一些超早熟作物，能夠充分利用當?shù)厥Ｓ嗟墓狻?、水等資源，實現(xiàn)一年兩熟或兩年三熟輪作種植模式，如春小麥—復種作物或冬小麥、冬油菜—復種作物—單季作物，優(yōu)化當?shù)胤N植模式，增加土地復種指數(shù)，提高土地利用效率。

6．2 經(jīng)濟效益 小麥收獲后復種玉米、油葵、大豆、飼草等作物，可實現(xiàn)一年多熟的種植模式，優(yōu)化種植制度，增加復種指數(shù)，提高耕地單產(chǎn)，增加經(jīng)濟效益。新疆生產(chǎn)建設兵團第四師六十二團和六十六團復種大豆，單產(chǎn)1 500～2 250 kg/hm2，產(chǎn)值 5 250～7 875元/hm2，成本 3 150～3 750元/hm2，凈利潤2 100～4 125元/hm2;伊寧市復種糜子，單產(chǎn)1 800 kg/hm2，產(chǎn)值 9 000 ～10 500 元/hm2，凈利潤3 000元/hm2;烏伊公路沿線一帶復種油葵單產(chǎn)1 800～2 700 kg/hm2，產(chǎn)值5 400～6 750元/hm2，成本 3 000～3 750元/hm2，凈利潤2 400～4 350元/hm2。近年來隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，復種飼草作物逐漸增加，其中以玉米、谷子、糜子為主，單產(chǎn)45～60 t/hm2，產(chǎn)值 9 000～12 000元/hm2，經(jīng)濟效益3 000元/hm2。

6．3 社會生態(tài)效益 一年多熟種植模式不僅能夠有效提高土地利用效率，增加復種指數(shù)，提高單位面積作物產(chǎn)量，而且能夠促進社會經(jīng)濟建設、平衡糧食需求、增加農(nóng)民收入，同時，改善土壤有機質(zhì)含量，培肥地力，緩解部分農(nóng)產(chǎn)品的供需矛盾，實現(xiàn)“減棉、穩(wěn)糧、增果、興牧”的戰(zhàn)略方針。因此，一年多熟種植模式具有顯著的社會生態(tài)效益。

7 一年多熟種植模式的技術措施

7．1 選擇搭配品種 合理選擇搭配作物品種是實現(xiàn)一年多熟種植模式的關鍵，所選擇的作物品種所需有效積溫，應當扣除農(nóng)耗積溫后在當?shù)赜行Хe溫內(nèi)。目前，市面上培育出的前茬早熟品種，如冬小麥新冬20號、新冬22號、新冬27號等，雖然能夠早熟收獲，但是對環(huán)境適應性不強，還需培育早熟、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、抗逆、抗病性較好，適宜大面積推廣的優(yōu)良品種。復種作物生長周期較短，氣候變化劇烈，目前可供選擇的品種較少，大多選擇超早熟春播品種，往往導致產(chǎn)量下降，失去高產(chǎn)的特性。因此應培育生長周期短、生育前期耐高溫、生育后期耐低溫、快速灌漿的專用復種品種。

7．2 機械化種植技術 目前新疆農(nóng)業(yè)機械化程度相對較高，從播種到收獲基本都實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)，特別是與滴灌設施的結(jié)合使用，應當充分利用這些優(yōu)勢，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，結(jié)合不同地區(qū)、不同作物制定相應的種植栽培管理技術，使得一年多熟種植模式獲得顯著的經(jīng)濟效益。

(1)小麥應根據(jù)當?shù)貧夂蛱攸c以及品種特性適時播種，合理密植，麥收后立即整地、翻耕，搶茬適時早播是復種作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的關鍵。復種作物每早播1 d，可增加25℃的有效積溫。就石河子地區(qū)復種大豆為例，7月初播種，每延后1 d，產(chǎn)量降低105 kg/hm2，越延后產(chǎn)量降低幅度越大，甚至不能成熟。麥收前澆灌底墑水，對復種作物保苗增產(chǎn)起到?jīng)Q定性作用;生長期內(nèi)水肥適時適量供給;合理增加種植密度，制定相應的株距、行距，設計配套的農(nóng)機具;適當晚收，有利于提高產(chǎn)量，獲得較高的經(jīng)濟效益。

(2)一年多熟種植模式，田間不易農(nóng)機操作，為防止雜草危害，化學除草劑的使用成為關鍵。根據(jù)不同作物品種選用相應的除草劑和除草方式去除田間雜草。

(3)一年多熟種植模式應“以促為主、一促到底”。早定苗、早灌水、早追肥，成熟前及時停水，防止貪青，以便適時收獲，有利于干燥貯藏。隨著滴灌小麥種植技術的成功應用［7］，免耕復種技術得到發(fā)展，為搶時復種創(chuàng)造了有利的技術條件。

(4)復種作物基本與棉花同時收獲，此時勞動力緊張，價格較高，建議采用機械化收獲。配套農(nóng)機設施可以在現(xiàn)有農(nóng)機設備的基礎上添加改裝，降低成本投入?，F(xiàn)有大豆收獲農(nóng)機就是在小麥收獲農(nóng)機的基礎上添加收割臺，降低滾筒轉(zhuǎn)速，效果較好。

8 一年兩熟種植模式的建議

(1)大力推廣、應用高效的一年多熟的種植技術和管理模式，提高作物單產(chǎn)水平。選取適宜地區(qū)，精細整地，施足基肥;選用適宜高產(chǎn)品種，合理增加種植密度;合理灌溉、施肥，防止受旱、早衰;及時除草，防止病蟲害，實現(xiàn)單產(chǎn)和總產(chǎn)進一步增加。

(2)政府繼續(xù)加大支持力度，進一步落實“減棉、穩(wěn)糧、增果、興牧”的戰(zhàn)略調(diào)整方針。根據(jù)實際情況制定種植、收購、加工等優(yōu)惠政策;提高政策性補貼;制定最低收購價格和市場統(tǒng)一保護價格;鼓勵龍頭企業(yè)發(fā)展建設，建立穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈，解決作物產(chǎn)品銷售不暢等問題。

(3)走標準化種植、規(guī)模化經(jīng)營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路。政府引導、企業(yè)參與，穩(wěn)步推進一年多熟種植模式的發(fā)展，增加復種指數(shù)，提高農(nóng)業(yè)機械化、現(xiàn)代化生產(chǎn)水平，增加農(nóng)民收入。

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