生态脆弱区杂粮种植的优势及科学种植策略

卢利聃，任远航

（1.成都大学研究生处，四川 成都 610106；2.成都大学农业农村部杂粮加工重点实验室，四川 成都 610106）

我国是世界上生态脆弱区分布面积最广的国家之一，占国土陆域面积的25%[1]。生态脆弱区往往是不同类型生态系统过渡交界的区域，恶劣的水热条件和复杂的地理环境使得此类区域的生态系统结构稳定性差，自然灾害频繁发生。

生态脆弱区对人为干扰表现出较高的敏感性，环境承载能力弱，很大程度上制约了该区域种植业的发展[2]。因此，生态脆弱区同时也是经济相对落后的贫困区。我国扶贫开发“新纲要”中规划的14 个连片特困区、714 个贫困县与生态环境部划定的生态脆弱区高度重叠[3]。

这些贫困地区基础设施落后，大多仍沿袭着“广种薄收”的传统生产方式，单位面积的生产效益很低。农民为了增加收入，只能通过粗放地利用自然资源的方式发展经济。过度砍伐森林、开垦耕地，大量使用化肥、农药和地膜，毁灭性采集野生资源等现象层出不穷，导致当地脆弱的生态环境遭到更深的破坏，生态承载力持续下降，陷入“贫困—破坏生态—更加贫困”的恶性循环。

保持生态环境与经济建设的协调发展是国家扶贫开发的重要策略之一[4]。在生态脆弱区不容乐观的前提下，如何选择具有较高抗旱和节水效能的作物，实现水养资源的高效利用是一项重要的研究课题。

1 生态脆弱区农业发展面临的困境

1.1 土地资源匮乏

生态脆弱区土地以荒漠、高寒、喀斯特或盐碱农区为主，农田土质疏松，土层结构多为片状、柱状，团粒结构差，土壤养分亏缺，土地产出能力差；大宗经济作物种植生长缓慢，产量低且不稳。加上农田基本建设滞后，很容易被雨水和风侵蚀，抵御自然灾害的能力弱，人地矛盾突出。

1.2 水源涵养能力差

生态脆弱区往往气候干旱，含水层薄，水土流失严重，地表径流补给困难，土地沙漠化强烈。人类活动不断增加，地下水的开采量也日益增大，导致地下水位下降，地下径流补给也在一定程度上受到影响。大宗粮食和蔬菜等高耗水量种植作物，对水资源索取大，难以种植丰产。

1.3 土壤盐渍化严重

生态脆弱区旱季漫长，雨季短暂，年降水量少或年蒸发量大于降水量。地下水中的盐分随着水分蒸发不断向地表集中，区域高低起伏的地形也为盐分的凝集提供了条件，最终发展为严重的盐渍化。

1.4 资源过度开发

受资源和历史条件的影响，生态脆弱区存在坡地开荒、草地过垦过牧、林下资源采集过度等遗留问题。区域土壤环境受到剧烈扰动，植被盖度大幅度下降，部分区域地被物稀疏甚至裸露，植被退化明显，生态功能显著下降。

1.5 田间管理粗放

生态脆弱区种植规划问题突出，存在盲目跟风市场种植的情况，不同作物适宜的种植区域缺乏规划。田间管理一般较为粗放，导致种植分散、种质资源丰富度低以及化肥农药过量施用等问题。

2 种植杂粮的生态优势

杂粮是指除水稻、小麦、玉米、大豆和薯类五大常见作物以外的小宗粮豆作物的俗称[5]。杂粮有着悠久的栽培历史，高粱、大豆、谷子等一直以来都是中国的传统作物，胡麻、莜麦等是公认的旱地农作物，是农耕文化旱作生态农业体系中不可或缺的品类。从生态环境角度而言，中国正在进行适水型和节水型种植业结构调整，缩小高耗水肥作物种植面积成为趋势，杂粮的生态优势逐渐凸显。杂粮产业也逐渐成为中国粮食供给侧结构性改革的重要举措之一。

2.1 抗旱耐逆性强

杂粮种植耗地轻，需水少，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、耐盐碱等特性。在一些大宗粮食作物难以种植的地区，如高原或干旱、半干旱地区，杂粮的生长也不受太大影响。比如，藜麦属于高海拔作物，种植需水量低，单位需水量约是玉米的1/3、小麦的1/5，即使是在年降雨量300mm 以下的高海拔山区，仍有较高的产量[6]。谷子年均需水量较冬小麦节约39.99%、较玉米节约30.58%，非常适合旱地种植[7]。高粱是荒地开拓的先锋作物和盐碱地的主栽作物，耐盐碱性突出。

2.2 生长成熟期短

相较于其他常规作物，多种杂粮如荞麦、藜麦、糜子、豌豆等在有效生长期内能安全成熟，是历代农民抗灾自救、灾年度荒的品种。在一些高寒、无霜期短的地区，甚至只有个别杂粮品种才能适应恶劣的气候。许多生态脆弱区保有杂粮种植传统，经过长期的自然和人工选择，产生了资源丰富的地方品种。这些品种具有适应小范围环境、气候的自然优势，能高效利用有限的光热和水资源，在短时间内成熟。

2.3 种植过程无公害

化肥、农药、覆膜等污染物对生态脆弱区环境的破坏较严重。相较于大宗作物，杂粮作物易种易管，病虫害种类少，病害轻，能减少农药的使用。燕麦与马铃薯、油菜等主要作物轮作倒茬，能减少病虫害发生。荞麦、糜子等作物一般不需要覆膜种植，与环境相容性好。豆类与大宗作物的间作、套种，同时将秸秆还田，增施绿肥，能够深度挖掘贫瘠土壤的生产力，培肥土壤，保证耕地资源的可持续利用。杂粮副产品如秸秆、谷草等，适口性好、产量大、营养价值高，目前已经成为农牧交错区主要的饲草来源。

2.4 改善生态环境

许多杂粮的防风、固沙、蓄水、保土等生态功能俱佳，能够有效保护和改善生态环境。豆类作物与根瘤菌共生，具有固氮效能，能够加速土壤熟化，改善土壤结构，实现用地和养地的循环。许多杂粮作物根系发达，能够实现高效的径流拦蓄，减少夏季降雨对土壤的冲刷和侵蚀，降低洪涝灾害对作物的损失。发达的根系还能发挥抗拉锚固作用，有效提高浅层土体的抗剪强度，常被作为固土护坡的先锋，提高边坡的稳定性[8]。

3 杂粮的科学种植策略

3.1 科学规划试点，适地适种

种植规划应采用尊重自然、可持续的思路和方法进行，做好气象、地形、水文、土壤、植被等方面的实地考察和信息采集工作，对区域脆弱性类型和程度进行定量评价。极易出现生态问题的区域应纳入红线范围，不种植任何作物[9]。红线以外的区域需结合气候特点、资源禀赋、土壤酸碱度，以及不同杂粮品种的生长习性、农牧民种植习惯、现有产业现状等因素，筛选试点种植的杂粮品种。

试点区域内杂粮的生长情况要进行多点试验、全面评估，包括存活情况、适应温度的极限数值等，真实反映杂粮品种连续适应性的空间分布，确定最适种植区域。后期对试点区域和引种区域的土壤情况、气候特点等各项因素应进行深入对比和分析，以规划出最适合该品种生长的区域范围。

3.2 重视种质资源保藏，维护生物多样性

现代新品种的大面积推广，会导致作物遗传多样性减少，病虫害抵御力下降。种质资源是保障粮食安全、支撑农业可持续发展的战略性资源[10]。对此，必须有计划地开展对种质资源的收集保护，避免遗传多样性的丧失，不仅要科学正确地指导农民选择合适的杂粮作物品种，还要重视种质资源的收集发掘与利用，鼓励建立地方杂粮种子资源库，保护民间种子交流和留种。

3.3 改进种植技术，提高生产效率

推广与杂粮品种相配套的轻简、高效种植技术，提高单位面积的生产效率。1）因地制宜，结合杂粮作物的不同发育期，选择低压管灌、喷灌、微灌等节水灌溉技术，实现水资源高效利用。2）合理间作与轮作，减少连作病虫害的发生，保持土壤营养平衡，维持土壤微生物群落分布，实现节水、节肥、节药。3）采用以秸秆还田、变秋耕为春耕等方式，作物根茬覆盖地表，增强土壤粗糙度和抗蚀性，保持较高的地力水平。

3.4 科学施肥用药，逐步消除污染

1）推广种植抗病虫杂粮品种，同时加强种子检疫，从源头阻断病虫害传播蔓延。2）鼓励农户使用传统生产技术和耕作方式，施用农家肥、叶面肥，控制化肥用量；利用倒茬轮作、生物防治等技术防虫治虫；不覆膜或彻底清理残膜，逐步消除污染源。3）科学用药，推广先进的喷药技术，提高农药应用效果和效率。选用更为高效、低毒的化学农药、微生物农药，避免作物产生抗药性。