黑龙江省气候资源特征及粮食生产影响因素的分析

朱 迟

（黑龙江省农业科学院乡村振兴科技研究所 黑龙江，哈尔滨 150028）

黑龙江省位于我国东北地区北部，北纬43°26'～53°33'，东经121°11'～135°05'[1]。全省土地资源丰富、降水充沛、气候温和，拥有全世界规模较大的三大黑土块其一，且根据第二次全国土壤普查资料统计，黑龙江省黑土面积约480 万公顷，其中黑土耕地约360 万公顷，因此不仅是我国宝贵的土地资源，更是重要的粮食生产基地[2]。但由于黑龙江省大部分地区冬季寒冷漫长，年平均积温不高，适合种植一年一熟作物[3]，相对缺乏复种条件，且极易出现低温冷害，只能种植耐寒作物的早熟品种。光照、温度、水等气候资源是决定粮食作物生长的关键因素[4]，黑龙江省又是我国粮食作物主产区，所以充分了解黑龙江省气候资源特征以及粮食生产的影响因素，对我国粮食生产发展意义重大。同时根据气候资源特征调整粮食作物生产布局使其合理化，也是黑龙江省农业生产发展的重要举措。

1 黑龙江省气候资源特征

1.1 光照资源

光照资源是指到达地球表面的太阳辐射，主要衡量指标是年太阳辐射量和年日照时数[5]。黑龙江省日照时数的空间分布与太阳能总辐射基本一致，西多东少。时间上日照时数最多为5月份，月平均日照时数达254 h，最少为12月份，月平均日照时数150 h，其中作物生长季4～9 月日照时数在1500 小时左右，多年平均日照时数在2300～2800 h。空间上西部松嫩平原的嫩江以南，北安、海伦、绥化、哈尔滨以西广大地区为日照时数高值区，年日照时数在2000～2900 h，伊春地区五营一带为日照时数低值区，多年日照时数平均值在2270小时左右[6]。全省太阳辐射总量表现为夏季最多，春、秋季次之，冬季最少。平均太阳辐射总量在44.0×108～50.3×108 J/m2。各地年辐射总量与所在地理位置有关，呈现南高北低、西高东低的特点，总体为西南向东北逐渐减少的趋势。

1.2 热量资源

热量资源指的是某一地区在特定条件下所能提供的热辐射能量，是农业生产中最重要的自然资源之一，是决定作物熟期类型的基础。衡量农业热量资源的基本指标有气温、积温和无霜期[7]。黑龙江省属于寒温带与温带大陆性季风气候。年平均气温多在-5 ℃～5 ℃，由南向北降低，气温的高值区位于西南部的泰来县和大庆西南部分地区，低值区位于北部大兴安岭山区；日平均气温≥10 ℃积温一般在1800℃～2800 ℃，平原地区每增高1 个纬度，积温减少100 ℃左右，山区每升高100 m，积温减少100℃～170℃[8]，其中≥10 ℃积温2800 ℃以上的高值区位于松嫩平原南部、三江平原腹地的部分区域，1800 ℃以下的低值区位于北部的大兴安岭山区；无霜冻期全省平均在100～150 d，南部和东部在140～150 d[9]。

1.3 水资源

水是生命之源，是人类和一切生物赖以生存和发展的物质基础。黑龙江省水资源丰富，地跨黑龙江、乌苏里江、松花江、绥芬河四大水系[1]，水资源主要集中在松花江一级支流牡丹江流域，其次分布在黑龙江一级支流呼玛河、阿穆尔河、库尔河及嫩江干流等河流上，其余分布在汤旺河、绥芬河及其他一些小河流[10]。据中华人民共和国2020 年水利部水资源公报数据统计，黑龙江省水资源总量1419.9亿立方米，其中地表水1221.5亿立方米，地下水406.5 亿立方米，地下水与地表水不重复量198.5 亿立方米，降水量723.1 mm。黑龙江省水资源的特征主要表现为时空分布不均匀，年径流量变化大，水旱灾频发等。地区受太平洋季风的影响，每年的降雨集中在6～9月，占全年降水量的70%～85%[11]。年平均降水量397～655 mm[12]，整个地区东部降水丰沛、西部降水略少，年降水量由东向西呈递减现象。

2 粮食作物的生产发展

2.1 种植制度

黑龙江省大部分属于温带大陆性季风气候，仅北部部分地区属于寒温带，夏季温热较短、冬季严寒漫长，故农作物多为一年一熟[13]。粮食作物的种植模式主要为种植顺序和种植方式，即连作、轮作和间作、套作、单作、混作。同时结合国家的种植计划制定种植制度，充分合理的利用农业资源，达到粮食作物的稳产、高产。

玉米、大豆间作农艺是一种通过科学合理的方式[14]，利用大豆和玉米的植株高度差，合理安排垄沟距，进行大豆玉米互相穿插种植，使两种作物能够同时享有必要的阳光以及水资源，这是一种能够大幅提高耕地利用效率的技术。根据2020 年中央一号文件宗旨，加大对大豆高产品种和玉米、大豆间作新农艺推广的支持力度，推行合理间套作种植模式，增加大豆生产面积。重点推广“一主四辅”种植模式，以玉米与大豆轮作为主，与马铃薯、饲草、杂粮杂豆、油料作物轮作为辅，做好黑龙江省的粮豆轮作任务。

2.2 品种结构

黑龙江省三大作物中水稻的崛起和粳稻面积的不断扩大较为突出[15]，大部分地区属于早、中熟一季粳稻区，无霜期短，所以主要推广常规超级粳稻品种的栽培面积，同时有针对性的开发超级杂交粳稻，培育早熟、抗逆、节水型超级稻新品种；玉米近年来口粮消费占比较小，饲料消费提高，相对比例最大的仍然是工业消费，所以玉米品种倾向于选择优质专用型，包括青贮、高油、优质蛋白等专用饲料品种及高淀粉、甜、爆、糯等加工型玉米专用品种[16]；大豆由于加工业的专门化和综合利用需要，品种结构开始考虑向专用和特用两个方向发展[17]。

2.3 生产现状

粮食生产在我国农业生产中的重要性一直居于首位，但在不同的历史时期、不同的空间地域生产水平差异很大。黑龙江省随着耕地面积的扩大和科学技术的进步，粮食作物产量增长迅速，种植业结构也根据国情做出最佳调整。国家统计局2020 年数据显示[18]，黑龙江省粮食作物的种植面积为1433.8万公顷，产量7503.0万吨，粮食作物占总农作物种植面积的97.1%，种植面积和产量均比上一年有所增加，其中豆类面积增加明显，2019年种植面积441.9 万公顷，比2018 年增加67.7 万公顷，产量增加118.5万吨。

3 粮食生产的影响因素

3.1 气候资源

气候资源是农业生产的重要组成部分，在确保粮食安全中起决定作用。黑龙江省平原广阔、耕地土壤肥沃、光照气候资源丰富、降水量充沛且利用性好，适合多种粮食作物的生长发育，为区域内的农业发展和粮食生产提供了得天独厚的天然条件。

热量资源是作物生长的重要影响因素，根据其变化趋势与分布，调整粮食作物种植的种类及品种布局，以适应黑龙江省农业生产的发展需求。袁湘玲等[19]研究黑龙江热量资源时空变化特征，发现近年来时间上黑龙江省平均气温和≥10 ℃积温的年际变化呈上升趋势；空间上一直受纬度和地势影响表现由南向北逐渐降低，由山地向平原逐渐增高的态势。胡博[20]研究发现随着气候变暖大豆种植重心从稳定在齐齐哈尔北部地区，向北移动了1.5 个纬度，落在黑河南部，而大庆、哈尔滨、绥化一线的南部面积略有缩小，随着2500 ℃～2799 ℃积温带的扩张，大豆面积扩大。

戚颖等[21]的研究认为黑龙江省位于高纬度寒区，气温相对较低，降水量通常大于植被的蒸发量，因此降水对玉米产量的影响比较小，气温变化才是影响玉米产量的关键因素。黑龙江省玉米品种较多，适宜种植范围广泛，所以受热量资源限制较小，但也随着气候的变暖种植区域不断扩张，种植重心由南向西南转移，面积不断扩大向北延伸，玉米品种明显晚熟化[22]，黑龙江北部由非玉米种植区转为早熟、极早熟玉米种植区，东部由中早熟种植区转为中熟种植区。

另外根据黑龙江省仍为雨养农业的特点，各地降水资源分布是农业生产规划的主要参考，姜丽霞等[23]对1971—2018年黑龙江省生长季降水量时空变化特征进行分析，认为三江平原多数时间降水条件较好，适宜种植水稻，而松嫩平原尤其西南部地区降水易偏少，可考虑增加种植耐旱作物。

3.2 经济发展

2003 年实施东北老工业基地振兴战略以来，东北地区的经济持续快速发展，整体实力显著提高[24]。随之黑龙江省农业生产部门也向商品化、专业化、区域化和产业化方向发展，粮食商品率提高、商品粮基地建设增强、粮食生产规模化扩大，形成了专用玉米、高油大豆、优质水稻、马铃薯种薯商品薯、杂粮杂豆等的优势产业带。

3.3 市场需求

粮食作物的生产发展程度受国内外市场需求的影响巨大[25]。黑龙江省中西部的松嫩平原和东部的三江平原分别向我国内陆腹地和俄罗斯展开，形成了便利的国内、国际联系，粮食的出口需求量加大；黑龙江省作为中国的主要粮食生产区之一[26]，还要补给于不能自足的地区，协调外运为其他省份提供高品质的粮食；同时随着物联网的快速发展，黑龙江省优质、绿色、安全的粮食借助着电子商务的平台走进千万家，如五常大米、黑土地胚芽玉米油、九三非转基因大豆油等，广受全国人民的喜爱，进一步提高了地区农民的收入，无形中增加了粮食作物的生产需求。

3.4 政策措施

根据国家政策导向，粮食生产稳字当头，稳政策、稳面积、稳产量[27]。黑龙江省在稳定稻谷、玉米生产的同时，从品种和种植模式上推进大豆的生产发展。从中国农村统计年鉴2020年数据得知，2019年黑龙江省稻谷种植面积和总产量为381.3万公顷和2 663.5万吨，比上一年分别增加0.8%和降低0.8%；玉米种植面积和产量为587.5 万公顷和3939.8 万吨，比上一年降低7.0%和1.1%；豆类种植面积和产量分别为441.9 万公顷和797.0 万吨，比上一年分别增加18.1%和17.5%[18]。黑龙江省的粮食生产布局严格按照国家种植业的调整规划方向发展，做到了稳定稻谷生产，轻微减少玉米种植，明显增加豆类种植面积和产量。