淺談新疆一年多熟種植模式

段維東

(石河子市石河子鎮水管所，新疆石河子832000)

糧食安全問題是人類社會發展的基本問題，同時也是國家穩定發展的基礎。現階段糧食問題已成為全世界各個國家及地區面臨的重要問題［1］。中國人口基數大，人均耕地面積僅為世界平均水平的40%，土地壓力巨大，糧食安全問題十分嚴峻。農業部不斷加大對農業建設的支持力度，已經把新疆列為國家糧食安全戰略后備基地。但是由于新疆長時間、大面積種植棉花，土地農作物單一，使得土壤生態體系失衡，肥力下降，導致作物減產。2008年新疆生產建設兵團黨委針對農業種植結構不合理的問題提出了“減棉、增糧、增果、興牧”的戰略調整方針。2010年兵團黨委將“增糧”調整為“穩糧”，大力發展效益增長型農業。近年來，兵團已將中低產棉田調整為“一年兩作”種植模式，即在小麥種植的基礎上進行青貯玉米、油葵及大豆等復播作物的種植，不僅能夠促進新疆的經濟建設，平衡糧食供求，增加農民收入，還為確保國家糧食安全做出巨大的貢獻。

1 國內一年多熟種植模式的研究與發展

我國種植模式是以提高糧食產量、土地利用率以及復種指數為目標，以一年多熟種植制度(以農作物間套復種為主)為研究發展方向。提高復種指數是解決耕地資源問題的有效方式之一。改革開放以來，我國城鎮化建設加快，年耕地面積減少2．67×105～3．33×105hm2，然而年糧食總產量持續穩定增加，除了高產品種的研究應用外，一年多熟種植模式發展發揮了重要作用。20世紀50年代，南方地區一年一熟種植模式改為一年兩熟甚至一年三熟，北方地區通過間套復種將一年一熟、兩年三熟等種植模式改為一年兩熟。60～70年代間，南方地區逐漸發展以雙季稻，稻麥兩熟以及稻油兩熟為主的種植模式;北方地區發展以麥玉兩熟為主的種植模式。80年代以后，一年多熟種植模式進一步發展，南方地區形成以水稻為主體，糧經、糧飼、糧經飼、糧經飼菜的種植模式;北方地區則是以小麥為主體，復播玉米、甘薯、大豆，套種玉米、棉花、花生、甘薯的種植模式。進入90年代，種植模式的理論和實踐得到不斷發展，“噸糧田”逐漸誕生［2］。一年多熟種植模式的發展對實現我國糧食安全發揮了重大的作用。國內諸多專家學者也在不斷開展一年多熟種植制度相應的理論研究，包括作物群體光能利用率的研究［3］、生產力的研究［4］、高產高效栽培技術的研究［5］，提供了可靠的理論依據，促進了一年多熟種植模式的發展。以目前我國的人口消長趨勢來看，預計到2030年我國人口將增長到最高峰(約16億人)，因此，繼續開展作物種植模式的研究，提高復種指數，增加糧食產量仍是我國農業科研工作者面臨的重要任務。

2 一年多熟種植模式的環境條件

一年多熟種植模式能夠在時間和空間上更有效地利用光、溫、水、土等環境資源，進而實現糧食增產的目標。

2．1 熱量 一個地區能否進行一年多熟種植模式的首要環境條件是熱量。≥10℃年積溫為3 500～3 600℃，種植模式可為一年一熟，或者復種青貯飼料作物;≥10℃年積溫為3 600～4 000℃，種植模式可為一年兩熟，但復種作物要選擇生長周期較短的品種;≥10℃年積溫為4 000～5 000℃，種植模式可為一年兩熟，復種作物可以選擇多個品種;≥10℃年積溫為5 000～6 500℃，種植模式可為一年三熟;≥10℃年積溫大于6 500℃，種植模式可為一年三熟甚至一年四熟［6］。

2．2 光照 光照也是影響一年多熟種植模式的重要條件。≥10℃年日數少于180 d，種植模式為一年一熟，基本沒有復種情況;≥10℃年日數為180～250 d，種植模式可為一年兩熟;≥10℃年日數多于250 d，種植模式可選擇一年三熟［6］。

2．3 無霜期 無霜期也與作物種植模式有著密切的關系，一年中無霜期越長越有利于一年多熟種植模式的實行。

3 新疆發展一年多熟種植模式的氣候優勢

新疆位于西北內陸，北部為阿爾泰山，南部為昆侖山，中部為天山，準格爾盆地在北，塔里木盆地在南，形成“三山夾兩盆”的獨特地型，北疆地區屬于中溫帶，南疆地區屬于暖溫帶。新疆光熱資源豐富，晝夜溫差較大，全年日照時間平均為2 500～3 360 h，太陽總輻射量為5 500～5 700 MJ/m2。北疆地區全年≥10℃積溫在2 500～3 500℃，無霜期為140～170 d;南疆地區全年≥10℃積溫在4 000～4 500℃，無霜期為180～220 d。新疆農業屬于典型綠洲農業，主要分布于沙漠戈壁周圍的綠洲內，不僅受到沙漠戈壁的增溫效應，得到較好的光熱疊加效果，而且也受到山區水分資源的供給，使光熱資源與水資源的效應疊加，形成了新疆特殊的農業氣候環境，為一年多熟種植模式的實施提供有利的自然條件。

4 新疆一年多熟種植模式的情況

新疆可用耕地面積為4．67×106hm2，每年作物種植面積為3．33 ×106hm2，小麥種植面積僅為9．33 ×105hm2，約占作物種植面積的28%。隨著農業科技的發展，種植模式的優化，專家學者總結出“兩早配套”技術，進行了大面的推廣應用。20世紀80年代中期，新疆農墾科學院在南疆示范推廣“兩早配套”(硬茬復種)，取得了很好的效果;80年代后期，和田地區大面積推廣小麥玉米套種技術;1991～1992年，和田葉爾羌河流域小麥玉米套種模式已有2．41×104hm2，產量超過1．50×104kg/hm2(“噸糧田”)。目前，喀什、和田等地區正在積極研究探索一年三熟、一年四熟的套作、間作種植模式。北疆地區，≥10℃年積溫約為3 500℃，無霜期為140～170 d，全年日照時長2 400～3 000 h，采取一年兩熟種植模式，一般為麥后復播青貯玉米、油葵、大豆等早熟作物。

5 一年多熟種植模式作物的選擇

5．1 小麥 小麥是世界上重要的糧食作物之一，具有較高的營養價值，一般子粒中蛋白質含量為11%～14%。小麥含有人體所需的多種氨基酸，并且富含大量的麥膠蛋白，可以制成易消化、口感好的食品，成為備受人們青睞的糧食作物。小麥子粒含水量低，只有12% ～13%，便于運輸、貯藏。小麥對土壤環境、氣候條件的適應性較強，具有耐寒、抗旱、穩產和高產等特點。小麥便于機械化耕作，生產成本較低，勞動生產率較高。冬小麥能夠利用秋末以及冬季低溫季節生產，還能與夏播作物復種，與冬、春、夏作物間作、套作，有利于一年多熟種植模式的實施，提高復種指數，增加產量。

5．2 玉米 近年來玉米已成為世界第三大糧食作物。特早熟玉米所需≥10℃年積溫不到2 000℃，全生育期約90 d。北疆沿天山一帶播種早熟冬小麥或春小麥，在6月底便可收獲，去除100℃的農耗積溫，小麥收獲后尚有1 800～2 000℃的有效積溫和90～100 d的無霜期可以利用，正常情況下基本滿足特早熟玉米的生長需求。冬麥品種選擇早熟冬小麥新冬22號、新冬27號或春麥品種選擇新春6號、新春10號、新春12號，收獲后立即復種玉米，品種選擇冀承單3號，單產為5 250～6 000 kg/hm2，但是由于收獲后溫度較低，子粒脫水較慢，含水量高，給收獲、貯藏帶來不便。特早熟玉米在進入最佳營養時期(乳熟末期)便可收獲，目前收獲后大多作為青貯飼料。另外，復種也可以選擇早熟品種新玉9號、新玉15號、新玉28號。

5．3 油葵、食葵 向日葵是主要油料作物，油葵子粒含油率為40% ～56%，食葵子粒含油率為20% ～30%。葵盤蛋白質含量為7% ～9%，粗脂肪含量為6．5% ～10．5%，果膠含量為2．4% ～3．0%，灰分含量為10%，總的營養價值接近于精飼料。油葵、食葵具有較強的抗逆性和抗寒性，對秋季氣溫下降較快，晝夜溫差變化大有較好的適應性。油葵、食葵生育期短，生長速度快，能夠適應秋季的氣溫變化，特別是在初霜期時還有灌漿能力。北疆地區沿天山一帶選擇早熟冬小麥新冬22號、新冬27號或者新春6號、新春10號、新春12號，一般在6月底成熟收獲，后茬復播早熟油葵品種DK3790、新葵雜5號、新葵10號及早熟食葵品種新食葵6號，7月初播種，10月初可收獲，單產為1 800～2 700 kg/hm2。

5．4 大豆 大豆既是糧食作物，又是油料作物，大豆子粒蛋白質含量為40%、脂肪含量為20%、糖類含量為30%。大豆現已廣泛應用于食品生產，還可作為工業產品原料，同時也是重要的飼料作物，含有優質蛋白，易于被牲畜吸收利用，促進畜牧業發展。因此發展大豆種植產業，優化種植模式，具有非常廣闊的應用前景。新疆光熱資源豐富，小麥收獲后剩余充足的熱量資源，同時7～8月份正值洪水期，水資源相對豐富，光、熱、水資源足夠復種大豆的生長。北疆小麥收獲后應選擇超早熟大豆品種伊大豆1號、黑河17號、黑河20號、黑河43號、東農36號、東農4號、東大1號，要求7月初播種，9月末進入初熟期，在10月初葉落、莢干時收獲，單產為1 500～2 250 kg/hm2。伊犁盆地現已大面積復種大豆，最高單產約3 000 kg/hm2以上，使用機械化播種、管理、收獲，成本低，效益高。

5．5 飼草作物 發展畜牧產業是新疆兵團產業調整的重點方向之一。飼草作物是畜牧業發展的物質基礎，成為限制畜牧業發展的主要因素之一，在保證小麥正常成熟收獲的基礎上，充分利用小麥收獲后剩余的光、熱、水資源，復種飼草作物是有效解決飼草緊缺的方式之一。當前復種飼料作物主要有玉米、谷子、糜子等。

5．6 特種作物 小麥收獲后復種特種經濟作物，可以獲得相對較高的經濟效益。鮮食玉米、白菜、蘿卜是目前復種較多并且效益較高的特種作物。伊寧縣、昌吉市周邊地區復種糜子取得了較高的經濟效益。也可以根據市場需求復種醬用番茄、蕎麥、綠豆、谷子等，以期獲得較高的經濟效益。

5．7 綠肥 新疆耕地棉花種植面積大，種植模式單一，連年重茬，土壤肥力下降，有機質含量降低，特別是北疆地區退出的低產棉田，有必要對其培肥地力。綠肥多屬豆科，植株含氮量較高，莖葉柔嫩，易翻壓在土壤中腐爛，能夠改善土壤理化性質，促進微生物活動，培肥地力。小麥收獲后復種綠肥，具有不占耕地、用養相結合等特點，能夠改善農田生態環境，發展可持續農業。麥后復種翻壓綠肥對低產耕田的改造有明顯的效用，后效可持續2～3年。目前復種綠肥的種類較多，油葵、油菜、草木犀、大豆、綠豆等都是常用的復種作物。

6 發展一年多熟種植模式的社會、經濟效應

6．1 提高土地利用效率 冬小麥、春小麥、冬油菜等作物夏季收獲后復種一些超早熟作物，能夠充分利用當地剩余的光、熱、水等資源，實現一年兩熟或兩年三熟輪作種植模式，如春小麥—復種作物或冬小麥、冬油菜—復種作物—單季作物，優化當地種植模式，增加土地復種指數，提高土地利用效率。

6．2 經濟效益 小麥收獲后復種玉米、油葵、大豆、飼草等作物，可實現一年多熟的種植模式，優化種植制度，增加復種指數，提高耕地單產，增加經濟效益。新疆生產建設兵團第四師六十二團和六十六團復種大豆，單產1 500～2 250 kg/hm2，產值 5 250～7 875元/hm2，成本 3 150～3 750元/hm2，凈利潤2 100～4 125元/hm2;伊寧市復種糜子，單產1 800 kg/hm2，產值 9 000 ～10 500 元/hm2，凈利潤3 000元/hm2;烏伊公路沿線一帶復種油葵單產1 800～2 700 kg/hm2，產值5 400～6 750元/hm2，成本 3 000～3 750元/hm2，凈利潤2 400～4 350元/hm2。近年來隨著畜牧業的發展，復種飼草作物逐漸增加，其中以玉米、谷子、糜子為主，單產45～60 t/hm2，產值 9 000～12 000元/hm2，經濟效益3 000元/hm2。

6．3 社會生態效益 一年多熟種植模式不僅能夠有效提高土地利用效率，增加復種指數，提高單位面積作物產量，而且能夠促進社會經濟建設、平衡糧食需求、增加農民收入，同時，改善土壤有機質含量，培肥地力，緩解部分農產品的供需矛盾，實現“減棉、穩糧、增果、興牧”的戰略方針。因此，一年多熟種植模式具有顯著的社會生態效益。

7 一年多熟種植模式的技術措施

7．1 選擇搭配品種 合理選擇搭配作物品種是實現一年多熟種植模式的關鍵，所選擇的作物品種所需有效積溫，應當扣除農耗積溫后在當地有效積溫內。目前，市面上培育出的前茬早熟品種，如冬小麥新冬20號、新冬22號、新冬27號等，雖然能夠早熟收獲，但是對環境適應性不強，還需培育早熟、穩產、高產、抗逆、抗病性較好，適宜大面積推廣的優良品種。復種作物生長周期較短，氣候變化劇烈，目前可供選擇的品種較少，大多選擇超早熟春播品種，往往導致產量下降，失去高產的特性。因此應培育生長周期短、生育前期耐高溫、生育后期耐低溫、快速灌漿的專用復種品種。

7．2 機械化種植技術 目前新疆農業機械化程度相對較高，從播種到收獲基本都實現了機械化生產，特別是與滴灌設施的結合使用，應當充分利用這些優勢，提高勞動生產率，降低成本，結合不同地區、不同作物制定相應的種植栽培管理技術，使得一年多熟種植模式獲得顯著的經濟效益。

(1)小麥應根據當地氣候特點以及品種特性適時播種，合理密植，麥收后立即整地、翻耕，搶茬適時早播是復種作物穩產、高產的關鍵。復種作物每早播1 d，可增加25℃的有效積溫。就石河子地區復種大豆為例，7月初播種，每延后1 d，產量降低105 kg/hm2，越延后產量降低幅度越大，甚至不能成熟。麥收前澆灌底墑水，對復種作物保苗增產起到決定性作用;生長期內水肥適時適量供給;合理增加種植密度，制定相應的株距、行距，設計配套的農機具;適當晚收，有利于提高產量，獲得較高的經濟效益。

(2)一年多熟種植模式，田間不易農機操作，為防止雜草危害，化學除草劑的使用成為關鍵。根據不同作物品種選用相應的除草劑和除草方式去除田間雜草。

(3)一年多熟種植模式應“以促為主、一促到底”。早定苗、早灌水、早追肥，成熟前及時停水，防止貪青，以便適時收獲，有利于干燥貯藏。隨著滴灌小麥種植技術的成功應用［7］，免耕復種技術得到發展，為搶時復種創造了有利的技術條件。

(4)復種作物基本與棉花同時收獲，此時勞動力緊張，價格較高，建議采用機械化收獲。配套農機設施可以在現有農機設備的基礎上添加改裝，降低成本投入。現有大豆收獲農機就是在小麥收獲農機的基礎上添加收割臺，降低滾筒轉速，效果較好。

8 一年兩熟種植模式的建議

(1)大力推廣、應用高效的一年多熟的種植技術和管理模式，提高作物單產水平。選取適宜地區，精細整地，施足基肥;選用適宜高產品種，合理增加種植密度;合理灌溉、施肥，防止受旱、早衰;及時除草，防止病蟲害，實現單產和總產進一步增加。

(2)政府繼續加大支持力度，進一步落實“減棉、穩糧、增果、興牧”的戰略調整方針。根據實際情況制定種植、收購、加工等優惠政策;提高政策性補貼;制定最低收購價格和市場統一保護價格;鼓勵龍頭企業發展建設，建立穩定的產業鏈，解決作物產品銷售不暢等問題。

(3)走標準化種植、規模化經營、產業化發展的道路。政府引導、企業參與，穩步推進一年多熟種植模式的發展，增加復種指數，提高農業機械化、現代化生產水平，增加農民收入。

［1］HUANG J，PARY C，ROZELL S．Enhancing the crops to feed the poor［J］．Nature，2002，418:678 －684．

［2］佟屏亞．北方地區小麥玉米兩作超噸糧綜合配套技術［J］．中國農村科技，1997(6):7 －8．

［3］陳阜，逄煥成．冬小麥/春玉米/夏玉米間套作復合群體的高產機理探討［J］．中國農業大學學報，2000，5(5):12－16．

［4］李增嘉，李鳳超，趙秉強．小麥玉米間套作的產量效應與光熱資源利用率的研究［J］．山東農業大學學報，1998，29(4):419 －426．

［5］張衛東，耿濤．南疆間套多熟制種植模式及效益［J］．新疆農業科技，2006(6):12．

［6］沈學年，劉巽浩．多熟種植［M］．北京:農業出版社，1983．

［7］王振華，鄭旭榮，姜國軍．不同灌水量對滴灌春小麥生長與生理指標的影響［J］．核農學報，2015，19(8):538－548．