宁夏中部干旱带发展高产杂交谷子产业的建议*

马力文，刘　静※，周　斌，刘维斌，杨立文，席国术

（1.宁夏气象防灾减灾重点实验室，银川　750002；2.宁夏农业综合开发项目办公室，银川　750011；3.宁夏红寺堡农业综合开发办公室，红寺堡　751999；4.宁夏同心县农业综合开发办公室，同心　751300）



·区域农业·

宁夏中部干旱带发展高产杂交谷子产业的建议*

马力文1，刘静1※，周斌2，刘维斌3，杨立文4，席国术3

（1.宁夏气象防灾减灾重点实验室，银川750002；2.宁夏农业综合开发项目办公室，银川750011；3.宁夏红寺堡农业综合开发办公室，红寺堡751999；4.宁夏同心县农业综合开发办公室，同心751300）

摘要宁夏水资源严重匮乏，在全球气候变暖背景下，中部干旱带干旱有所加剧，水资源供需矛盾日益突出，粮食产量长期低而不稳，生态移民脱贫压力大，生存与发展问题突出。2010年以来，宁夏气象部门在中部干旱带成功引种了杂交谷子系列品种，并开展了大量试验，累计推广近666.7hm2。在2011年极旱年份下将高产杂交谷子与当地主栽作物种植的成本效益及前景进行了对比分析。分析表明，杂交谷子节水、抗旱性强，比当地传统谷子稳定增产1倍以上，加上小杂粮价格较高，农民收益普遍高于种植其它作物。在张杂谷引种试验及示范推广的基础上，结合农业气候资源分布状况，制作了宁夏张杂谷栽培的气候适宜性区划图，得出不同地区适宜发展的品种、种植方式及种植风险。建议在宁夏中部干旱带积极稳妥发展杂交谷子种植，加强杂交谷子高产栽培与节水种植技术培训，建立谷子种植-加工-销售一条龙服务体系，使之成为中部干旱带农民增收致富的新途径之一。

关键词杂交谷子中部干旱带高产节水抗旱

宁夏水资源严重匮乏，年平均降水275.2mm，水面蒸发量却高达1 490.5mm以上，近50年400mm等雨量线南退了50km，中部干旱带面积不断扩大［1］。全区人均多年平均水资源可利用量680m3，不足全国平均的1/3，有170万农村人口饮水不安全［2］。随着气候变暖，水资源总量呈减少趋势，但随着工业化、城镇化进程加快以及人民生活水平的提高，生活、生产与生态用水呈刚性增长，水资源矛盾日益突出［3］。

2010年以来，宁夏气象部门成功引种了张杂谷系列高产优质谷子品种，在宁夏灌区、中部干旱带以及内蒙阿拉善左旗与陕西定边等地推广种植谷子564hm2，开展技术培训共计2 000人次。试验示范表明，与种植玉米、小麦相比，在同等水分条件下，种植谷子经济效益最高，在同等经济效益前提下，种植谷子最抗旱、节水。“唯见青山干死木，不见地里旱死谷”是宁夏引种高产杂交谷子的真实写照，发展谷子产业为农民脱贫与移民“搬得进、稳得住、能致富”找到了出路。

1　气候变暖背景下宁夏中部干旱带农业生产面临的形势

1.1干旱加剧，水资源供需矛盾突出

宁夏中部干旱带多年平均降水量在237.8～359.0mm之间，时空分布不均，干旱少雨，生态环境极为恶劣与脆弱。据气象资料分析，1970～2004年的36年中，同心县共发生轻旱15年，重旱19年，干旱发生频率高达94%。特别是2000年以来，春、夏旱呈现加重趋势，除干旱外，高温等灾害性天气也时有发生。中部干旱带农业用水占总量的90%以上［4］，随着气候变暖，黄河来水减少，可利用水资源量减少。中部干旱带必须降低高耗水作物的比例，大力发展高经济产值的节水抗旱作物，配合高效补灌、喷滴灌及蓄水池管灌等技术，实现可持续发展［5～7］。

1.2粮食产量长期低而不稳，农业发展受制严重

随着气候变暖，中部干旱带干旱威胁不断增大，对粮食生产的影响将越来越大。目前主栽作物小麦、玉米及马铃薯生产越来越不适宜，急需扩大灌溉农业面积，寻找高产、耐旱、高效益的替代作物，发展节水补灌农业，才能保证该地区农业稳定增长。气候变暖导致春季气温明显升高，小麦幼穗分化时间缩短，产量下降，气候变暖对小麦单产的贡献率为-2.6%［8］。目前宁夏中部干旱带已不适宜种植春小麦，冬小麦适宜性下降［9］。气候变暖使玉米生育期间气温比1993年以前升高了0.8～0.9℃，对玉米单产的贡献率为4.47%，在水分保证情况下，玉米产量明显上升［10］。但中部干旱带旱地玉米因降水量远远少于需水量，产量低，干旱严重年份甚至难以下种或绝产，除有灌溉条件的扬黄灌区、库灌区适宜发展玉米外，旱地玉米已不适宜发展［9］。中部干旱带北部春夏干旱重，常等雨播种，马铃薯甚至无法下种［9］。

1.3推广高产杂交谷子，是应对气候变化的一条可行之路

中部干旱带发展农业的首要条件是选择抗旱性强、节水高效的农作物品种。杂交谷子不仅耐旱，而且具有高产、优质、节水、抗病的特点。谷子全生育期需水270mm就可正常生长结实，小麦、玉米、马铃薯需水量分别为340、700及560mm，种植667m2谷子分别比小麦、玉米、马铃薯节水47m3、287m3及193m3。在适宜温度下，谷子吸收本身重量26%的水分即可发芽，而玉米需48%、小麦需45%。干旱年份谷子更容易保全苗，实现稳产、保收。

2　发展高产杂交谷子的成本效益及前景分析

从2010～2013年宁夏谷子种植试验示范的种植成本核算可见 （表1），旱作杂交谷子种植成本最低为6 960元/hm2，扣除人工成本后为3 360元/hm2。而秋覆膜马铃薯种植成本最高，为10 989元/hm2。旱作谷子平均单产为3 851.25kg/hm2，节水灌溉谷子为7 622.5kg/hm2（表2）。

2011年，宁夏中部干旱带遭受了严重的春夏连旱，气象资料显示：同心县自2月1日至5月8日连续94天没有出现大于5mm的有效降水。小麦、马铃薯产量很低，而旱地谷子大面积测产仍达2 805.0kg/ hm2。按当年最低收购价谷子3.4元/kg、谷草0.8元/kg计算，净收入8 088.6元/hm2。按近年来正常价格估算，秋覆膜玉米与马铃薯的净收入分别为6 488.4元/hm2与3 768.0元/hm2，也远低于旱地谷子8 088.6元/hm2的收益水平。对土地流转种植大户来说，由于有土地流转费与用工支出，在2011年大旱年份旱地种植小麦、玉米、马铃薯均难有效益，但旱地谷子仍能实现净收入1 488.6元/hm2。2011年喷灌地谷子大面积测产达6 465.0kg/hm2，净收入1.216 62万元/hm2，高出喷灌玉米344.4元/hm2（表3），种植杂交谷子优势明显。

需说明的是，以上分析均是基于2011年极旱年景。从同心县万粮小杂粮种植专业合作社调查得知，目前谷子、小麦、玉米收购价分别为3.4～5.90元/kg、2.2～2.45元/kg、2.1～2.6元/kg，谷子价格普遍高于小麦与玉米。随着公众对健康的关注，杂粮需求越来越大，谷子收购价格持续增长，2013年谷子收购价格一度涨到6.2元/kg。

按照正常年景分析，旱作谷子平均产量3 851.25kg/hm2，谷草产量3 274.5kg/hm2，按照2013年平均收购价4.6元/kg、谷草0.8元/kg计算，旱地种植杂交谷子的毛收入为2.033 535万元/hm2，净收入为1.037 535万元/hm2，是2011年净收入的数倍。喷灌栽培下，杂交谷子平均产量7 622.5kg/hm2，毛收入为4.024 710万元/hm2，净收入为2.602 71万元/hm2。

3　在宁夏种植高产杂交谷子的气候适宜性分析

张杂谷系列品种在年≥10℃积温2 900℃·d以上的地区均可种植，中部干旱带中东部≥10℃积温为3 096～3 260℃·d，完全满足种植的热量条件，正常气候条件下能正常结实、成熟，气候风险较小。南部山区积温不足，露地栽培杂交谷子成熟的气候风险较大，需在地膜覆盖条件下种植早熟品种。杂交谷子抗旱节水，耐贫瘠，全生育期降水270mm就可正常生长结实，375～407mm可获品种预期产量。小麦、玉米、马铃薯需水量分别为340mm、700mm及560mm，比种植小麦、玉米、马铃薯分别节水47mm、287mm 及193m3。老灌区可作为玉米倒茬的作物栽培，种植1hm2玉米的水资源可发展灌溉谷子2hm2以上，大量节省水资源，扩大灌溉面积。

表2　2010～2014年中部干旱带高产杂交谷子的推广情况

宁夏首场透雨平均在5月7日，无论雨前干播等雨还是雨后抢墒播种均可。雨后抢墒播种只要在5月10～15日前出苗可保证正常成熟，土壤墒情对保障正常播种、出苗的保证率较高，对应对春季播种季节持续干旱无雨造成播种困难的局面有利。

表3　2011年极旱年份下种植高产杂交谷子与当地其它作物经济效益对比

根据2010～2013年宁夏灌区与中部干旱带田间试验资料，总结出种植杂交谷子的热量与水分指标（表4、表5）。

表4　宁夏杂交谷子各品种生长发育热量指标

表5　宁夏杂交谷子各品种生长发育水分指标

由表5可看出，充分满足谷子的作物需水，需要379～471mm降水量，但在中部干旱带的同心下马关与韦州等地，水分亏缺达150～270mm，作物谷子依然可以正常收获并有较高产量，可见谷子的耐旱能力是极强。综合以上指标分析，以≥10℃积温作为可利用热量资源，5～9月降水量作为水分指标，以单产6 000kg/hm2或以上的水热气象条件作为适宜种植谷子的气象指标，单产在2 250～3 750kg/hm2之间的气象条件为次适宜指标，单产达不到2 250kg/hm2的，为不适宜指标。构造了评判宁夏杂交谷子适宜性的综合指标（见表6）。

表6　宁夏杂交谷子气候区划指标

从1：250 000数字地图上转换出250m×250m格距的经纬度与数字高程资料，利用改进的小气候细网格订正推算方法，推算了宁夏气温稳定通过10℃期间的热量资源分布，利用3点平滑推算了5～9月期间全区的降水量分布［11］，根据杂交谷子的指标进行了细网格区划，得到了杂交谷子区划结果。

3.1适宜区

引黄灌区及同心、红寺堡扬黄灌区。海拔1 350m以下，10℃积温3 000℃以上，5～9月降水量300mm以下 （有灌溉条件），张杂谷3号、5号、6号及10号能正常成熟。喷灌单产可达6 000kg/hm2以上，自流灌可达7 500kg/hm2。

3.2次适宜区

清水河流域、海原东北部、同心东南部、盐池南部及彭阳河谷地区。海拔1 350～1 700m，≥10℃积温2 600～3 000℃，5～9月降水量250～350mm。适合张杂谷3号、5号、6号，灌溉张杂谷3号、5号单产5 250～6 000kg/hm2，5号最优；旱作单产3 000kg/ hm2左右，水分好的年景单产可达5 250g/hm2，3号最优。播种期不易抓全苗，迟于5月10日播种有成熟风险。

3.3不宜种植区

南部山区、中部干旱带海拔1 700m以上的地区。是传统谷子产区，但≥10℃积温2 600℃以下，张杂谷无法正常成熟，灌浆期热量强度不足，空谷率高，成熟度差。

图1　宁夏张杂谷栽培农业气候适宜性区划

4　在宁夏种植高产杂交谷子的建议

4.1建议在同心、红寺堡及灌区大力发展谷子新产区

在同心及红寺堡扬黄灌区发展灌溉谷子，尤以灌区边缘保灌差的区域更有优势。热量资源较好，又有扬黄灌溉条件，发展灌溉谷子效益高，只灌2～3次水可获高产。因谷子需水量比玉米、马铃薯少，可扩大灌溉面积，实施喷灌、滴灌等节水灌溉。以张杂谷3号、5号、9号为主，灌溉条件下效益远高于小麦与马铃薯。传统灌区边缘可作为玉米倒茬的替代作物栽培。

4.2在清水河流域、海原东北部等地发展旱作 （补灌）谷子

在清水河流域、海原东北部，同心东南部的预旺、张家塬、下马关、韦州，盐池南部及彭阳红河、茹河河谷地区发展旱作谷子。旱作 （补灌）地区种植抗旱性强的张杂谷3号，单产3 000kg/hm2以上，效益高于玉米，远高于小麦与马铃薯。灌溉条件下适合张杂谷5号、9号，单产最高可达6 000kg/hm2。

4.3开展宁夏发展杂交谷子产业的气候可行性论证

在大面积推广前，需要开展前期气候可行性论证。包括不同品种在各地栽培的农业气候资源分析、各类农业气象灾害风险概率与病虫害发生风险气候分析、安全播种期及成熟期、产量与品质形成的气候分析、不同地区适宜栽培的品种精细化区划等，为产业稳定发展提供依据。

4.4加大高产旱作节水种植技术研究、示范及推广力度

积极开展杂交谷子品种生长发育、产量及品质形成气候机理及其稳定性、抗旱能力、补灌技术、安全播种期、农业气象灾害、病虫草害监测预警与防控、栽培技术及其相应配套机具的研究与深加工等方面的研发工作。加强节水 （补灌）技术试验示范，加速农业科技成果产业化。充分发挥有限土地资源，提高农民收入，增强农民种植谷子的主动性与积极性。加强杂交谷子高产栽培技术培训，为科学栽培管理、稳产、高产奠定基础。

4.5加强杂交谷子产供销一条龙培育

兴建或引入优质杂交谷子的专业加工企业，培育龙头企业，使杂交谷子有稳定的收购、加工与销售渠道，同时努力开拓市场，形成优质小米绿色食品品牌，与销售部门联合，实现在区内外市场销售。积极推行产供销一条龙服务，为农民与市场之间架起桥梁，不断加强市场竞争力。

4.6稳妥协调发展，控制风险

杂交谷子属于小杂粮，市场价格波动较大，市场容量有限，应有限规模、积极稳妥发展。发展过程中，要注重产、供、销及深加工链条协调发展，避免供求不平衡造成的价格剧烈波动，特别是避免供大于求造成积压对产业稳定发展的伤害。

4.7积极探索畜用杂交谷子、食品工业利用新途径

在发展食用谷子的基础上，注重加大畜用或人畜兼用杂交谷子的规模发展，以其作为优质饲料带动养牛、养羊等饲养业的发展，缓解生态草场保护与畜牧业发展之间的矛盾，可扩大市场消化量，或培育谷草青贮、养殖、酿酒、酿醋等新兴产业，扩大产业出路，保护产业健康、稳定发展。

参考文献

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RECOMMEND OF HIGH-YIELDING HYBRID MILLET DEVELOPMENT IN CENTRAL ARID ZONE OF NINGXIA

Ma Liwen1，Liu Jing1※，Zhou Bin2，Liu Weibin3，Yang Liwen4，Xi Guoshu3
（1.Ningxia Key Laboratory for Disaster Prevention and Reduction，Yinchuan 750002，China；2.Ningxia Agricultural Comprehensive Development Office，Yinchuan 750011，China；3.Hongsipu Agricultural Comprehensive Development Office，Hongsipu 751999，China；4.Tongxin Agricultural Comprehensive Development Office，Tongxin 751300，China）

AbstractNingxia is a severe water scarcity province in China.Under the background of global warming，the drought on central arid zone has intensified，the contradiction between water supply and demand is increasingly prominent，and food production is low and long-term instability.Ecological migrants faced enormous pressure to get rid of poverty，and survival and development problems became prominent.Since 2010，Ningxia meteorological department successfully introduced a series of hybrid millet varieties in the central arid zone，carried out a large series of hybrid millet experimental study，and promoted the planting areas to nearly 667hm2.In this paper，under the very dry year of 2011，the comparative cost-effectiveness and prospects of high-yielding hybrid millet with local mainly cultivars was analyzed.The results showed that the cultivation of hybrid millet can save water resources，resist heavy drought，and increase more than double yield comparing with the traditional local millet yields.Due to the high price of small grains，farmers＇income was generally higher than that planting other crops.Based on the Zhang hybrid millet experiment and demonstration，combined with the distribution of agricultural climate resources，the Ningxia Zhang hybrid millet cultivated climatic suitability zoning map was obtained.Different areas suitable varieties for cultivation，methods and planting risks were analyzed.It recommended to actively and steadily develop hybrid millet cultivation in the central arid zone of Ningxia，strengthen hybrid millet yield cultivation and watersaving technology training，and establish millet cultivation-processing-marketing service system becoming a new way for the central arid zone farmers to get rich.

Keywordshybrid millet；central arid zone；high-yield；water conservation；drought resistance

中图分类号：F321；F327；S515

文献标识码：A

文章编号：1005-9121［2016］01-0181-07

doi：10.7621/cjarrp.1005-9121.20160129

收稿日期：2014-09-11

作者简介：马力文 （1964—），女，北京市人，学士、高级工程师。研究方向：农业气候资源。通讯作者：刘静 （1964—），男，北京人，研究员。研究方向：农业气候资源开发利用。Email：ahmd_liujing@163.com

*资助项目：科技部农业成果转化资金项目“宁夏干旱半干旱区高产杂交谷子引种农业气象适用技术示范推广”（2012GB24160608）；中国气象局气候变化专项“气候变化对宁夏南部旱作农业影响与适应对策研究”（CCSF201315）；宁夏农业综合开发科技推广项目“红寺堡农业综合开发高优杂交谷子示范推广”