李中青,王 敏,张艾英,王 伟,任先中,郭二虎
(山西农业大学谷子研究所,山西长治046011)
谷子起源于我国,距今已有8 000多年的历史,是世界栽培和我国种植最为古老的作物。炎帝神农氏在长治羊头山上“食五谷、尝百草”,驯化“粟籽”、教民生谷,表明山西长治地区是我国谷子栽培起源和初始发展的中心之一[1]。自古上党物华天宝、人杰地灵,谷子生产历史悠久、得天独厚,是中国有机旱作谷子高产典范区,是优质谷子生产黄金带,是中国谷子生产优势主产区[2]。笔者分析了长治市谷子生产现状和制约因素,并针对性提出了发展建议,在现阶段对挖掘谷子自然人文和历史优势,发展农业特色产业,发展地方经济以及脱贫攻坚和乡村振兴具有重要的现实意义。
2007年长治市谷子播种面积1.716万hm2,农作物总播种面积28.65万hm2,粮食作物播种面积25.746万hm2,谷子占农作物总播种面积的5.98%,谷子占粮食作物播种面积的6.67%,同年玉米播种面积18.209万hm2,小麦播种面积2.601万hm2,谷子位列第三大作物。之后,谷子播种面积逐年下降,2013年仅1.247万hm2,为2007—2018年的最低。2013年农作物总播种面积27.58万hm2,比2007年减少1.07万hm2,粮食作物播种面积25.031万hm2,比2007年减少0.715万hm2,谷子播种面积比2007年减少0.469万hm2,说明农作物总播种面积的70%减少的是粮食作物,粮食作物中近70%减少的是谷子面积。2014—2018年,谷子播种面积出现企稳回升之势,面积逐年增加。2018年农作物总播种面积25.843万hm2,粮食作物播种面积23.573万hm2,其中,玉米播种面积19.925万hm2,小麦播种面积0.47万hm2,谷子播种面积1.495万hm2,谷子成为第二大作物。与2007年相比,农作物总播种面积减少2.807万hm2,粮食作物播种面积减少2.173万hm2,谷子播种面积减少0.221万hm2,但谷子占总播种面积的比例为5.78%。12 a间,谷子生产呈现出多—少—多的U型变化发展趋势[3](表1)。同期全国谷子播种面积在80万hm2左右,山西谷子播种面积在20万hm2左右[4],长治市谷子播种面积1.46万hm2,仅占山西省常年谷子播种面积的7.3%,面积不大。
表1 2007—2018年长治市谷子及粮食作物生产情况
2007—2018年,长治市粮食作物种植面积由25.746万hm2下降为23.573万hm2,绝对面积减少2.173万hm2,但是粮食总产由141.34万t增加至150.24万t,粮食单产由5 490 kg/hm2提升至6 373.5 kg/hm2,每公顷增加800 kg以上。反观12 a间谷子的生产情况,面积呈U型变动,其总产由4.89万t到4.20万t,单产由2007年的2 851 kg/hm2到2018年的2 808.0 kg/hm2,呈低—高—低抛物线式震荡变化,谷子单产平均3 088.7 kg/hm2,仅占粮食作物单产的1/2。同期全国谷子单产为2 000 kg/hm2左右,山西省谷子单产1 500 kg/hm2左右[5],虽然长治市谷子单产平均达3 000 kg/hm2,但波动变幅不稳,呈现出低—高—低的M型变化状况(表2)[3]。
表2 2007—2018年长治市谷子及粮食总产情况比较
长治平均气温9.6℃,年日照时数2 546.4 h,10℃以上活动积温3 300℃,年均降水560 mm以上,无霜期180 d。山西是谷子生产中的黄金带,中国四大历史名米中的沁州黄,至今仍是米中之皇[6],长治是山西谷子的黄金带中的优势带,是我国四大名米之首沁州黄的原产地和主产区。从热量、光照条件以及降水总量来看,长治市谷子生产条件优渥,但春旱尤其是近年来降水时空分布不匀以及年度间的变幅差异,极端天气频现,给谷子生产带来了极为不利的影响。春旱是长治及北方农业生产的常态,从近10多年的气候资料看(表3),长治12、1月降水量在1 mm以下的年份占50%,15 mm以下年份几乎占100%以上;2月降水量15 mm以上年份仅占40%,但从上、中、下旬来看,大多为无效降水。冬春降水少,冬春连旱土壤底墒差,5月中下旬谷子难以正常播种和捉全苗,再加上降水时空分布不 均,极端天气频现,严重影响谷子的产量和品质[7]。
表3 长治市2009—2018年冬季降水情况统计 mm
调查分析2009—2018年10 a间长治市谷子生产与年降水量的关系(表4),长治市谷子10 a间产量最高为3 323 kg/hm2,最低为2 621 kg/hm2,极差值为702 kg/hm2,变异系数为7.5%;降水量最多为730.1 mm,最少为421.8 mm,极差值为308.3 mm,变异系数达16.1%。
表4 长治市2009—2018年谷子产量与降水情况统计
武乡县是长治市谷子种植第一大县,年播种面积近0.6万hm2,占长治市谷子播种面积的40%,是长治谷子生产的晴雨表。10 a间武乡县谷子产量最高为2014年的3 333 kg/hm2,最低为2009年的2 380 kg/hm2,极差值达953 kg/hm2,变异系数为10.3%;降水量最多为2013年667.9 mm,最少是2018年350.7 mm,极差值为317.2 mm,变异系数高达20.7%。尤其是2018年,进入谷子孕穗抽穗期的7月下旬降水12.1 mm,抽穗开花灌浆期的8月上旬降水1.3 mm,中旬降水1.1 mm,下旬降水1.1 mm,9月上旬降水7.4 mm,出现50 d连旱的极端天气,严重影响了谷子的产量(表5)。
表5 武乡县2009—2018年谷子生产与降水情况统计
谷子是小粒半密植性作物[8],千粒质量仅3 g左右,单位质量种子数多达30万~35万粒/kg,生产上适宜的留苗密度为37.5万~45.0万株/hm2,即理论用种量仅为1.125~1.35 kg/hm2,很难实现精量播种。谷子播种捉苗难,出苗后间苗也难。由于产业结构调整和特色产业发展,谷子一般都集中在沁县、武乡等山区县,农民户均种植面积较大,十年九春旱以及播种方式滞后,播量偏大成为生产种植上的常态,加大播量播种成为保苗的一种无奈手段。播种播量大出苗稠,人工间苗强度大,用工多,成本大,成为制约谷子生产发展的最大瓶颈。以留苗37.5万~45.0万株/hm2计,即666.7 m2适宜留苗2.5万~3.0万株,理论上每666.7 m2播种量100 g即可,实际上一般播量在400 g以上,有300 g谷子具体说有近10万株谷苗需要一株一株拔掉,劳动强度极大。以武乡县为例,2019年谷子种植面积发展到0.65万hm2,农民户均种植面积0.3 hm2左右,666.7 m2谷田间苗需要用工3~5个,用工投入至少在300元以上。低产出高投入是造成长治市近年来谷子种植面积不断萎缩、难以大面积发展的主要原因之一。
习近平总书记2017年6月在山西视察工作时指出,有机旱作是山西农业的一大传统技术特色,山西少雨缺水,保护生态、节水发展是农业的必由之路。有机旱作农业是指在年降雨量250~800 mm的地区,不靠灌溉,采用抗旱农业技术来从事农作物生产,其基本原理是尽可能的蓄积天上降水,节制地面水分蒸发和作物蒸腾,并经济利用水分[9]。有机旱作农业以大量增施有机肥料,提高土壤有机质含量,合理施用化肥,提高土壤肥力,改善土壤理化性状为中心环节,搞好水土保持、轮作绿肥、实行深耕和一系列抗旱耕作措施,增强土壤纳雨蓄水的功能,以增强抗御干旱的能力,夺取农业高产稳产。
长治有着悠久的有机旱作传统。晋庄旱地谷子亩产千斤,英雄的长治人民于20世纪六七十年代在太行干石山区创造出了谷子亩产超千斤,总结出晋庄经验,是我国有机旱作农业的教科书式典范。晋庄有机旱作谷子高产经验就是以纳水保水为中心,以梯田平整为载体,秋耕壮垡纳水,三墒整地保水,抗旱品种省水,适时播种赶水,清垅中耕节水,头伏搂地“蓄油水”,环环相扣,最大限度提高水分利用率,达到增产丰收的目的[10-11]。
一是坚持增施有机肥。结合环境保护、农村环境整治、新农村建设以及乡村振兴战略,政府担当,以乡镇或区域为中心,建立公益性资源无害化工厂(垃圾分类处理厂、堆肥厂等),变废为肥(有机肥),补贴发放,培肥地力,藏粮于地,藏技于地,既解决当地异地搬迁和撤乡并村农村劳动力转移就业,又可大力发展谷子以及我市有机旱作农业。
二是坚持实施轮作。目前我市谷子生产模式主要为谷子—玉米—谷子,是一种迎茬模式,不利于谷子高质量生产发展。要积极发挥市场资源配置、企业龙头主体以及政府引导作用,发展多种经济和特色产业,区划调整作物种植布局结构,完全有条件和能力对长治市1 000多公顷谷子实施谷子—玉米—薯类(高粱等)—大豆(杂豆油料等)—谷子等多年轮作的模式。
习近平总书记一直强调,没有农业农村现代化,就没有整个国家的现代化。农业现代化首先是农业机械化。农业机械化是农业现代化的重要标志。目前我国农作物耕种收综合机械化率超过70%[12],小麦、水稻、玉米三大粮食作物耕种收综合机械化率分别达到94.2%、79.2%、83.1%以上,基本实现了机械化,与之相比,谷子生产的机械化水平普遍偏低,特别在机(精)播、机收方面,机械化程度更低。要加快推广和改进谷子精量播种机,根据长治市谷子生产的自然地理地形特点,加大加快谷子精播机具推广力度,主推山西省农业科学院谷子研究所研制的手扶拖拉机牵引的手推式2BJ-2型双行谷子精播机,公顷播量1.5~3.0 kg,实现精播免间苗,把农民从繁重的间苗劳动中解放出来。要加快推广和改进谷子联合收割机,对山西省农业科学院谷子研究所示范推广的谷王4LZT-5.0QC谷子联合收割机进一步改进利用,解决困惑谷子生产发展的收获问题。“犁、耙、耢、砘、锄”,在我国有机旱作农业中发挥着举足轻重和互为促进缺一不可的作用,耙耢保墒、浅犁踏墒、镇压提墒,“锄头上有水、锄头里有火”,但在传统实现上依赖的是人力以及骡马、驴等牲畜畜力载体,要加快引进推广和加大投入研制适合现代谷子有机旱作农业生产发展的田间作业耕作机具。
农业现代化关键是农业科学技术现代化。要充分发挥科学技术是第一生产力的作用,发挥新品种新技术在谷子高质量生产中的第一生产力作用,提高科技进步对谷子生产的科技贡献率。为适应农业供给侧结构性改革,瞄准市场需求,培育适合产业化开发的谷子新品种。一是优质品种,主要针对全国高端市场,要求小米食味品质、外观品质兼优,尽快替换沁黄2号、晋谷21、长农35等传统和生产种植时间长的品种;二是适合机械化的品种,针对机械化规模化以及绿色标准化生产需求,培育抗病虫草害、中矮秆、抗倒伏的品种;三是根据产后加工增值的需要培育专用品种,例如,培育适合糖尿病人食用的高抗性淀粉品种(抗性淀粉10%以上)、适合婴幼儿及中老年食用的营养功能保健专用品种。山西省农业科学院谷子研究所选育的长生13谷子新品种[13]2015年通过山西省品种审定委员会认定,2018年通过国家新品种登记。该品种矮秆,主茎高122.9 cm,茎粗0.986 cm;品质好,2017年在第十二届优质食用粟品质鉴评会上,评为“一级优质米”;抗逆性强,抗病性好,田间表现对谷瘟病、黑穗病、白发病、红叶病等主要病害具有较强的抗性;丰产稳产,2014—2015年参加山西省谷子中晚熟区区域试验,平均产量为5 214.59 kg/hm2,2017—2018年连续2 a在壶关县晋庄镇晋庄村进行高产示范,产量分别高达7 425、7 798.5 kg/hm2。该品种与现有生产种植品种相比,完全符合产业化生产开发的需要,应在长治市及我国相应地区大力推广应用。
党的十九大报告明确指出,“我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。”我国农业也同步进入高质量发展阶段,农业高质量发展成为中国特色社会主义新时期引领农业、农村、农民“三农”工作的主线。农业高质量发展包括高标准的农业产品、高效益的农业产业、高效完备的农业经营体系、高品质的国际竞争力[14]。
长治市谷子种植面积不大,长治地区是我国优质小米主产区,小米质量口碑和品牌影响不错、特色明显,完全可以定位在中高端市场。发展特色经济与实施乡村振兴,发展谷子特色产业,走高质量品牌发展之路,要充分挖掘和利用好长治与生俱来的得天独厚的“炎帝神农氏”这一历史人文优势、“沁州黄”这一中国四大名米之首的地域品牌以及“小米加步枪”这一独特的红色文化优势。高质量产品呼唤高质量种子,要重视谷子种子的高质量繁育生产,整治谷子种子乱象,不能简单粗放的用风车吹吹,就高价流向市场。高质量产品一定是高品质商品,高品质优质小米的生产需要科学的集成技术支撑,选准品种是提高小米商品品质的基础,选好土壤质地和海拔高度是增强商品品质的关键,科学平衡施肥是改善商品品质的良方,适时播种是保证商品品质的前提,合理密植是强化商品品质的手段。要大胆创新,建议提倡50 cm及以上大行距种植,扩行缩株,在保证密度的情况下,加大行距,改善生育后期田间通风透光条件,减轻谷田病虫危害,同机械化田间管理和收割相接轨;建议在合理适宜密度的范围,留苗取适宜密度区间的下限(如50 cm行距,5 cm株距,666.7 m2留苗2.6万株),考虑沁县、武乡县等多年种植迎茬谷,谷子病虫害发生较重的情况,留苗密度在近期内可以降低,666.7 m2留苗2万株左右。王节之等[15]研究表明,不同播期对谷子产量和米质均有影响,只有适时播种,才会优质高产,长治地区最佳播种期为5月下旬;张喜文等[16]研究表明,随着施氮量的增加,谷子籽粒蛋白质含量、直链淀粉含量增加,籽粒中的粗脂肪含量、总淀粉和小米黏性下降,施肥对谷子产量和品质影响可见一斑。要坚持不懈继续抓好谷子“二品一标”工作,全域开展绿色产品、有机产品、地理标志认证,科学开展绿色谷子、有机谷子优质高产高效标准化生产;要大力发挥沁州黄小米集团有限公司、山西太行沃土农业产品有限公司等龙头企业以及多种新型农业经营主体的带动作用,积极培育融合主体,强化技术积累,推进机制体制改革,突出特色,不断模糊农村一二三产业边界,以发展谷子产业链条为主线,科学规划优势产业区集群,进行粟文化园、红色文化教育基地、科技集成创新中心、循环精品农业示范园、智慧数字精准农业示范园等现代农业园区建设,将谷子历史人文、生态景观、绿色生产、加工观光、农事体验、科普教育及风俗礼仪等融为一体,打造富有地域特色、环境优美、集“吃、住、行、游、购、娱”为一体的生态休闲农业旅游产业,促进一二三产业深度融合[17];建设打造中国小米之都,通盘运筹,瞄准城市消费群定位,走高端(中)路线,建立以政府助力引导、产学研紧密结合、利益分配机制联结、质量信誉做保证的科技型产业共同体,形成产地到餐桌质量可追溯的产业技术体系,实施公用品牌建设,全域打造“中国沁州黄”小米高端品牌。