關于旱作農業與糧食安全戰略的思考

王恒煒，劉潤萍，梁志宏，韓永東

（1.甘肅省農業科學院農業經濟與信息研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省張掖市生產力促進中心，甘肅張掖 734000）

關于旱作農業與糧食安全戰略的思考

王恒煒1，劉潤萍1，梁志宏1，韓永東2

（1.甘肅省農業科學院農業經濟與信息研究所，甘肅蘭州 730070；2.甘肅省張掖市生產力促進中心，甘肅張掖 734000）

分析了旱作農業在我國糧食生產中的地位和發展現狀，從保障我國糧食安全、扶貧攻堅、生態環境治理、實現有限水分的高效利用等方面提出了發展旱作農業對保障我國糧食生產的戰略意義。

旱作農業；發展現狀；糧食安全；生態環境治理

干旱是一個世界性問題，干旱所造成的糧食減產超過了其它農業自然災害的總和。工業化和城鎮化與糧爭地，使傳統的糧食主產區耕地面積逐年減少，糧食生產的比較效益較低，也使農民種糧的積極性越來越低，人口急劇膨脹和水資源短缺，進一步加劇了糧食生產的壓力。由于灌溉的增產效果比較明顯，我國在相當長一段時期里，在傳統糧食主產區一直采取農田基本建設、中低產田改造、高產田創建等提高單產的措施提升糧食生產能力，目前這些地區糧食單產對總產的貢獻率已超過80.5%，生產潛力已發揮到較高水平，未來再靠提高單產大幅度地增加糧食總產的難度越來越大。而在被長期忽視的干旱半干旱區，旱地面積占全國總土地面積52.5%。這些旱地糧食產量雖低而不穩，但單產提升的空間很大，如果采取切實有效的旱作農業技術措施，將有巨大的增產潛力［1～3］。目前，以西北為代表的旱作農業區，在旱作農業技術穩步推進的同時，糧食單產和總產穩步提高。旱作農業區已經成為我國糧食安全保障的又一道屏障，糧食主產區北移、西移備受社會關注，基本格局已初步形成。可以毫不夸張的說，半干旱地區2 000萬hm2耕地將是解決未來我國糧食問題的希望所在。

1 我國旱作農業的發展現狀

1.1 概念與起源

旱作農業是指在無充分灌溉的干旱、半干旱和半濕潤偏旱地區，主要或完全依靠自然降水從事農業生產的一種雨養農業。旱作農業區國際上通用的的定義為年降水量少于500 mm的地區。通常年降水量在200 mm以下的地區稱為干旱區，年降水量在200～500 mm的地區稱為半干旱區，有的劃分也將半干旱區的年平均降水量下限提高到250、350 mm。我國半干旱地區包括內蒙古高原的中部和東部，黃土高原和青藏高原的大部。概括起來，旱作農業區的特點是降水年內和年際分布不均、地面徑流量大，土壤蒸發量大，旱災頻發，春旱常導致延遲播種；土地貧瘠，作物產量低，要根據土壤水分選擇作物的種類、品種和種植方式。降水對作物增產的影響巨大。

我國是世界旱作農業形成和發展的中心之一，旱作農業已有七千多年的歷史。在長期生產實踐中，積累總結出了以旱地耕作制、輪作制、施肥制和抗旱作物及品種的配置為四大支柱的旱地農耕制度。形成了以蓄水保墑、與豆科作物輪作、施用有機肥料為核心的有機旱作農業技術體系。隨著社會的發展和科技進步，以就地攔蓄入滲自然降水和興修梯田、地面覆蓋抑制土壤蒸發、增施化肥和氮磷配施培肥地力、抗旱作物優良品種與農藝措施配套為核心的旱作農業新技術，極大地提升了旱地農業的生產潛力，促進了旱區農業生產的發展。

1.2 旱作農業理論的突破

通過我國農業科技工作者長期不懈的努力，基本上弄清了半干旱區水、肥與作物產量的關系。一是增加土壤水分的增產效應顯著大于施肥，在土壤養分改善的條件下，水分是限制作物產量的主導因子。旱地農業的核心問題，是如何使有限的自然降水高效利用，使有限的自然降水資源化、產業化。旱地農業生產再上新臺階的突破口是解決土壤水分虧缺問題。二是提出了自然降水富集疊加高效利用的主動抗旱新思路。即利用旱作區相對穩定的自然降水資源，采用自然徑流與人工產流、集存相結合的途徑，進行水分的富集疊加、時空調控、高效利用；通過改善和開發旱地作物生長發育的微生境，解決旱地農田水分嚴重虧缺問題，并與作物和農藝技術合理配套，大幅度地提高旱地作物生產力和水分利用效率［2］。

1.3 甘肅旱作農業實踐的突破

甘肅省發展旱作農業取得了明顯的成效，走出了一條符合甘肅實際的路子，實現了糧食的“十一連增”，提出了2015年全省將推廣旱作農業100萬hm2。一是大面積推廣以全膜雙壟溝播技術和全膜覆土穴播技術為代表的旱作農業綜合集成技術，實現了由被動抗旱向主動抗旱、由單一技術向綜合集成技術的轉變，科技在抗旱中作用明顯增強。圍繞節水抗旱，創立了蓄住天上水、保住土壤水、用好地表水，農機與農藝結合、種與養結合，殘膜回收與利用結合的旱作農業技術路線。二是開展流域綜合治理，興修梯田、集雨水窖、集流場，減少了水土流失，改善農業基礎條件。通過高效利用天然降水，基本解決了降水時空分布不均的問題，改善了作物生長的生態環境。三是增強綜合生產能力，促進糧食生產穩步增長。2013年全省糧食產量1 138.9萬t，僅旱作農業一項就貢獻了797萬t，用1/4的糧播面積生產了70%的糧食。四是旱作農業區農村經濟結構發生了深刻變化。主導產業、區域性優勢產業和地方性特色產業的發展壯大，促進了農業和農村經濟結構的戰略性調整，初步形成了農林牧均衡發展的格局。種植業力求降水期和作物需水期相吻合，壓夏擴秋，玉米、馬鈴薯等高產秋糧作物面積快速擴大，中藥材、果品、草食畜牧業等產業快速發展，持續增加了農民收入，改善了農民生產生活條件［3～5］。

2 旱作農業在我國糧食生產中的地位

2.1 我國旱地面積及旱作區人口

全球有灌溉條件的耕地僅占15.8%，我國有旱地近6 667萬hm2，占全國耕地面積1/2以上。其中，半干旱地區2 000萬hm2耕地被寄于解決未來我國糧食問題的厚望。黃河中游的黃土高原區是我國主要的旱作農業實施區，該區域年降水量300～550 mm，目前的灌溉面積僅為20%左右，單產僅為全國平均值的1/2，而黃土高原丘陵溝壑區灌溉面積不足10%，單產僅為全國平均的1/3［6］。旱作區光熱資源、土地資源豐富，春季干旱少雨，農作物生產一季有余兩季不足，遠沒有釋放出光、熱、水、土資源應有的生產潛力，產量低而不穩，是我國農業增產潛力最大的地區之一。干旱、半干旱地區的農業總人口約占全國人口總數的21.5%。旱地生產了我國大約85%的小麥和90%以上的玉米和薯類，在北方旱作玉米面積就達1 507萬hm2，適宜全膜雙壟溝播的達527萬hm2［5］。僅西北旱作農業區就集中了全國49.4%的低產田和18.8%的中產田［7］。在這些地區推廣旱作農業技術對全國的糧食生產和農業發展具有戰略意義。

2.2 我國糧食生產格局的變化

改革開放使我國的工農業生產布局發生了巨大的變化，工業化、城鎮化過程中，東南沿海適宜糧食生產的大量土地被用于工業、住宅及基礎設施建設，而恰恰這些地區既是我國傳統手工業發達地區，又是農業自然條件優越的傳統糧食主產區。加之糧食生產的比較效益相對較低，民種糧的積極性不高，傳統產糧區耕地面積逐年減少。目前，我國糧食主產區呈現出由南方及東部地區，向東北和中部地區轉移的格局。南方和東部的部分省區糧食生產地位逐步下降，而東北和西部的部分省區糧食生產地位不斷增強。影響糧食生產區格局演變的因素，從大到小依次是：科技進步、土地資源、市場需求和氣候因素。因此，要確保國家糧食安全的戰略目標，就必須在確保耕地數量、提高質量的前提下，依靠農業科技進步，優化全國糧食生產區域布局規劃，提高抗災減災能力，特別是挖掘中、低產旱地的糧食生產潛力［8～12］。

3 取得的成就和主推技術

3.1 取得的成就

3.1.1 旱作農業技術的突破帶動了糧食生產的突破以全膜雙壟溝播技術和全膜覆土穴播技術為代表的旱作農業技術的推廣應用，首先，攔蓄抑蒸，提高了降水利用率。通過旱地農田基本建設攔蓄工程和全地面覆蓋農田微集雨技術，留住了天上水，降低了土壤水分蒸發，提高了降水利用率。全膜雙壟溝播技術通過全地面覆蓋、大小壟溝集流雨水，使整個田間形成集流場，土壤水分蒸發量平均減少80%以上，平均降水利用率達70%以上。旱作農業區降水主要集中在7、8、9月，與農作物生長期錯位，春旱頻發直接影響作物播種出苗，秋季或早春全地面覆蓋，保住了土壤水分，滿足了作物春季出苗和前期生長對水分的要求，實現了秋雨春用。改傳統的壟上播種為溝內播種，大幅度提高了出苗率。另外，全膜覆土穴播、膜側播種、一膜兩年用免耕等系列技術，有力地支撐了旱作農業的持續穩定發展。其次，擴大了作物適種區，提高了復種指數。降水量和海拔高度是制約旱作區農業生產的兩大因素，地膜覆蓋在留住天上水的同時，也提高了地溫，在滿足了作物水分需求的同時也滿足了積溫的需求，擴大了作物適種區。作物適宜種區臨界海拔提高，緯度向北推移2～4°，過去不能種植或只能種植早中熟品種的地區，不僅能夠種植而且還可達到高產，品種布局區域明顯擴大。過去一些一熟有余兩季不足的地區，可以間套或達到兩季，提高了復種指數［5］。第三，糧食作物產量的穩定性增加。旱作農業區絕大多數靠天吃飯，正常年份被稱為“望天田”的旱地小麥平均產量只有750～1 500 kg/hm2。農民應對干旱絕收的辦法是廣種薄收，各種作物都種一點，旱年往往是“種了一坡，收了一車”，甚至顆粒無收。以全膜雙壟溝播技術和全膜覆土穴播技術為代表的旱作農業技術，變被動抗旱為主動抗旱，徹底擺脫了小旱小災、大旱大災、年年抗旱、年年受災的被動抗旱局面。從根本上改變了廣種薄收，靠天吃飯的問題［4，12～16］，在大幅度提高了單產和總產的同時，基本實現了大旱不減產、小旱大豐收，糧食生產的穩定性和可控性大大增強。

3.1.2 旱作農業技術促進了產業結構的優化升級

旱作農業區糧食生產的穩定和可控，在解決了靠天吃飯問題的同時，推動了農業農村經濟結構的戰略性調整［17］。針對降水與夏糧作物生長時空錯位的問題，壓夏擴秋，壓縮產量較低的小麥面積，推廣全膜覆蓋壟溝技術，擴大高產作物玉米、馬鈴薯等種植面積，以及糧菜間作套種面積，產業結構得到明顯的優化升級。玉米及其秸稈轉化進一步促進了草食畜牧業和加工業發展。

農機農藝結合，研究推廣起壟覆膜、收獲機械技術，以及適于機械收獲的品種，農機具采購和使用采取政府扶持引導，組織機械跨區域作業，解決了播種、收獲等環節勞動強度大，費工費時這一制約旱作農業技術大面積推廣的瓶頸問題，極大地減輕了勞動強度，解決了農忙時節勞動力不足的問題。與種植結構調整相適應的生產技術和裝備水平也不斷提高，產業化步伐明顯加快［12］。

3.1.3 旱作農業技術的推廣改善了生態環境，加快了脫貧步伐全地面覆蓋有效接納了自然降水，減少了徑流和土壤蒸發，減少了水土流失，改善了區域小氣候條件。使用加厚地膜（厚0.010 mm）、政府補貼回收舊膜、推廣一膜兩年用免耕技術等系列技術，延長了地膜使用壽命，減輕了冬春裸露土壤的風蝕和降水沖刷，抑制了揚塵，減少了地膜、人工和機械作業投入。同時根茬留田，增加了土壤有機質含量，培肥了地力，基本做到了資源化回收利用，降低了環境污染［5］。

旱作農業區大多是貧困人口集中區，自然條件差、農業生產水平低，農民收入低，地方財政困難，農業的持續發展和農民脫貧始終是歷屆政府的難題。旱作農業技術的推廣，農業生產的穩定性、持續性增強，帶動了后續產業的發展，農民溫飽問題得到基本解決，加快了脫貧致富步伐。

可以說，以全膜雙壟溝播、全膜覆土穴播為代表的旱作農業技術，解決了水資源總量和有效降水不足，雨熱不同季，糧食產量低而不穩的歷史難題，通過調整種植結構和品種結構，使作物需水期與土壤水分供應基本吻合，實現了全年降水在作物生長期的合理分配和高效利用，初步實現了由被動抗旱向主動抗旱的轉變。同時也改善了生態環境，加快了脫貧步伐。

3.2 旱作農業主推的技術

目前以甘肅旱作農業區為代表北方旱作農業區主要推廣技術一是以全膜雙壟溝播技術為代表的地膜覆蓋技術［18］。包括玉米全膜雙壟溝播（頂凌覆膜、秋覆膜）技術，全膜雙壟溝播一膜兩年用技術，全膜雙壟溝播玉米與瓜菜等經濟作物間作套種技術；小麥全膜覆土穴播（多茬）技術、小麥膜側溝播技術；馬鈴薯全膜壟作側播栽培技術等等。二是深松耕、少免耕為主的保護性耕作技術。三是以測土配方施肥為主的以肥調水技術。四是以打窖攔蓄、集雨補灌為主的節水灌溉技術。五是以抗旱優良品種為主的結構調整技術。包括農機與農藝結合，抗旱作物新品種選育、旱作區優勢產業培育等技術。

4 幾點戰略思考

4.1 旱作農業是未來解決我國糧食問題的希望

我國旱地占耕地面積50%以上，而生產的糧食僅占全國總產量的25%，旱地農業增產潛力巨大。旱地主要集中在西北、華北、東北和西南等年均降水量300～700 mm的地區。這些地區的共同特點是：春旱頻發，產量低而不穩，大多一季有余兩季不足。推廣旱作農業技術，可最大限度地利用有限的自然降水和充足的土地、光、熱資源，增產潛力巨大，對提高我國糧食保障能力具有戰略意義［19～23］。

首先，在經濟發展、人口增加，灌區單產潛力接近極限，土地資源持續減少和糧食主產區域的北移的形勢下，發展旱作農業、提升旱地的糧食生產能力，已經成為我國糧食增產的重要途徑。因此，農業今后一段時期內，必須充分認識旱作在我國糧食生產中占的地位，要把旱作農業提高到保障我國糧食安全的高度來認識。甘肅十多年旱作農業發展的實踐證明，在旱作農業區推廣旱作農業技術投資少、見效快，增產幅度大。甘肅商品糧主產區已經從傳統的河西走廊綠洲灌區轉移到中東部的旱作農業區［7～8］，這對保障國家糧食安全、對全國旱作農業區具有普遍的借鑒意義。甘肅、陜西、寧夏等地實踐也證明，旱作農業技術簡便易行、投入少效益高，糧食平均增產都在2 250 kg/hm2以上。如果在政策引導下，全國6 667萬hm2旱地推廣旱作農業技術，按增產糧食1 500 kg/hm2預計，旱地可增產糧食1 000億kg，我國糧食生產能力應在6 000億kg左右［2］。

其次，旱作農業技術在理論和實踐上的突破，使旱作農業實現了從被動抗旱轉向主動抗旱的轉變，是一次理念的飛躍。旱作農業區根本問題是缺水，水是限制各種農業生產要素發揮作用的瓶頸，推廣旱作農業技術使有限的自然降水得到最大化利用，使其它農業生產技術發揮了應有的作用，轉變了旱作區農業發展方式，構建了抗旱增收的長效機制，提升了旱作區的農業發展水平，促進了旱作區現代農業的發展。

4.2 旱作農業產投比高是扶貧攻堅的抓手

據測算，灌區增加單位糧食生產能力的投入平均為8～12元/kg，而旱作區僅需投入灌區的1/3～1/2。我國旱地玉米播種面積527萬hm2，如果采用全膜雙壟溝播技術，其中，半膜玉米260萬hm2、露地玉米267萬hm2，單產分別可增產3 000、6 000 kg/hm2，增產總量可達到238億kg，占2020年我國糧食發展綱要增產500億kg的近一半［2］。因此，推廣旱作農業技術增產增收顯著，比較效益高，而且有利于種植結構調整。

多數旱作區都是少數民族聚居區、革命老區和貧困地區，長年干旱少雨，地養活不了人，導致勞動力資源和資金大量外流，反過來，勞動力外流和投入不足，又進一步使大量旱地撂荒，加劇了農業生產凋敝，貧困面和貧困程度進一步加劇，形成年年扶貧，年年返貧惡性循環。發展旱作農業首先解決了口糧和溫飽問題，留住了人，進而使農民能夠騰出手來調整農業生產結構，增加收入。因此，旱作農業是扶貧攻堅的有力抓手，是旱作區農民脫貧致富同步奔小康的一條新途徑。對促進邊疆少數民族地區和諧穩定、貧困地區脫貧致富、加快革命老區經濟發展都具有重要意義。

4.3 發展旱作農業可實現有限水分的高效利用

旱作農業區土地、光熱資源豐富，制約發展的關鍵因素是水。農業科技人員通過田間微工程攔蓄天上水，留住地下水，秋水春用優化種植結構，實現了有限水分的高效利用，解決了千百年來困擾旱作農業的難題。推廣旱作農業技術使甘肅的糧食產量實現了“十一連豐”［18］。

旱作農業技術使種植業結構得到優化和調整，西北地區已初步形成特色鮮明、布局合理、優勢突出、效益顯著的旱作農業區，也是農業增產增收最明顯的地區。甘肅旱地玉米和馬鈴薯均已超過千萬畝。陜北壓雜糧擴薯類，渭北壓小麥擴玉米。寧夏中部發展壓砂瓜、紅棗、雜糧，南部山區擴馬鈴薯、玉米。山西壓小雜糧擴玉米。旱作農業技術使旱作農業區已經成為甘肅商品糧基地和糧食主產區［7～8］。正常年份全膜雙壟溝播玉米較半膜玉米增產30%以上，馬鈴薯增產25%以上［3］。全膜雙壟溝播技術使甘肅玉米適種面積擴大了33.3萬hm2，種植區域由年降水＞400 mm擴展到≥250 mm，海拔由1 800 m提高到2 300 m。

4.4 發展旱作農業能有效改善生態環境

長期以來，為了解決溫飽問題，旱作農業區不斷地墾荒，形成了廣種薄收的落后生產方式，自然生態環境遭到嚴重破壞。旱作農業技術著眼于田間微環境工程和地面覆蓋，在防止水土流失，春秋風沙肆虐，充分利用好寶貴的自然降水的同時，通過旱地梯田、小流域綜合治理、保護性耕作、綠肥和秸稈還田、優化施肥、一膜兩年用、殘膜回收、秸稈養畜循環利用等技術，把旱作農業與生態環境治理結合起來，提高了土壤有機質含量，改善了耕地質量，增加了土壤蓄水保費能力，減輕了土壤的風蝕和雨水沖刷。抑制了風沙，改善了旱作農業區農田生態環境［3～4］。避免了農民廣種薄收加劇山旱地的復墾，減小了土壤裸露和雨水徑流，改善了土壤的水、溫條件和區域小氣候。促進旱作農業逐步向生態農業、可持續農業發展，帶動整個經濟社會效益的全面提升。

4.5 推廣旱作農業技術必須依靠政府主導

首先，旱作農業區是我國歷史上極度貧弱的地區，農民的經濟狀況、受教育程度和接受新事物的能力有限，旱作農業區的區劃、發展規模、主推技術等等，都決定了旱作農業技術的推廣必須依靠政府主導。其次，農業技術推廣最基本的做法是：做給農民看，帶著農民干。在相對貧困的旱作農業區，政府引導資金是技術推廣的催化劑，是落實技術措施到位，是保證增產增收的關鍵。只有通過政府資金支持、技術培訓、示范推廣，才能調動農民參與的積極性。同時，構建旱作農業現代產業體系，培育特色優勢產業、農產品加工、新型農業專業合作組織也需要政府引導［3～4］。

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（本文責編：陳珩）

F307.11

A

1001-1463（2015）03-0045-05

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.03.016

2015-01-10

王恒煒（1962—），男，陜西西安人，研究員，主要從事農業經濟與農業信息技術研究工作。聯系電話：（0931）7616805。E-mail：gswhw@126.com