新疆南疆地區(qū)林農(nóng)復(fù)合間套作花生研究現(xiàn)狀及前景分析

李利民，苗昊翠，徐 麟，高 英，汪 俊，宋 羽，李翠梅，張 龑，李玉姍 ，周 琰，阿卜杜·熱依木，吐遜江·艾買提

1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，烏魯木齊 830091

2.喀什地區(qū)農(nóng)技推廣中心，新疆喀什 844000 3.疏勒農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆喀什 844200 4.澤普農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆喀什 844800

南疆地處新疆維吾爾自治區(qū)天山以南，行政區(qū)劃設(shè)和田地區(qū)、喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州（以下簡稱巴州）和克孜勒蘇柯爾克孜自治州（以下簡稱克州）等五地州，面積約102萬km2，約占全國國土面積的10%，是黃河流域的1.4倍。是新疆少數(shù)民族聚居最集中的地區(qū)，少數(shù)民族占總?cè)丝诘?0.17%，其中農(nóng)業(yè)人口約占總?cè)丝诘?8%，占到全新疆農(nóng)業(yè)人口的61.1%。南疆耕地面積1 470 073.5 hm2，人均耕地1 466.7 m2，其中和田人均耕地面積900 m2，克州不足666.7 m2，喀什地區(qū)也只有1 333.4 m2，是新疆人均耕地面積最少的三個地州，也是新疆最貧困的地區(qū)。

南疆地區(qū)農(nóng)牧民貧困的主要原因為自然環(huán)境惡劣，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式落后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，人多地少。自然資源相對不足，缺乏勞動技能，收入來源少，文化教育相對落后等。在南疆農(nóng)村人口增長與資源環(huán)境壓力不斷加大的新形勢下，如何在有效的耕地上，既要保證農(nóng)民的收入持續(xù)提高，又要維護(hù)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定和改善，確保農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前和未來一段時間南疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展面臨的現(xiàn)實而嚴(yán)峻的問題。

1 新疆南疆采取林農(nóng)復(fù)合間作套種植模式的必要性分析

林農(nóng)復(fù)合間套作是集約化生產(chǎn)地區(qū)普遍采用的一種種植方式，其目的是在有限的時間內(nèi)在有限的土地面積上收獲兩種以上作物的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，降低逆境和市場風(fēng)險，以作物為研究對象，以追求最佳的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益為目的，適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實需要。

1.1 采取林農(nóng)復(fù)合間套作模式是南疆地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需求

2017年南疆地區(qū)環(huán)塔里木盆地林果面積達(dá)到1 066 720 hm2，占到耕地面積的60%左右，其中90%以上為間作模式，如此大規(guī)模的間作，并且?guī)缀跎婕暗江h(huán)塔里木盆地的所有樹種、品種和不同農(nóng)作物。果、農(nóng)間作改變了原來單一樹種或作物的生態(tài)微氣候，從光照、水分、土壤肥力、土壤微生物、根系效應(yīng)等方面都發(fā)生了很大變化。果糧、果棉間作農(nóng)業(yè)模式是以自然仿生學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理為依據(jù)，將高大果樹與低矮作物互補(bǔ)搭配而組建的具有多生物種群、多層次結(jié)構(gòu)、多功能、多效益的人工生態(tài)群落。實踐證明，林農(nóng)復(fù)合間作是一種生態(tài)效益強(qiáng)而穩(wěn)固、經(jīng)濟(jì)效益高而持續(xù)的立體生態(tài)經(jīng)濟(jì)型農(nóng)業(yè)新模式，完全符合南疆以林果業(yè)為主導(dǎo)，積極發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路。

1.2 研究并優(yōu)化果農(nóng)間作模式是南疆地區(qū)林果業(yè)發(fā)展的迫切需求

果農(nóng)間作的形式，有長期間作的定植模式（以糧棉為主），也有進(jìn)行中短期間作的定植模式。由于果樹樹種、定植模式的不同以及間作作物的不同，造成南疆林果與農(nóng)作物間作復(fù)混系統(tǒng)的復(fù)雜性與多樣性。在這復(fù)雜的系統(tǒng)中，有許多正困擾著生產(chǎn)實踐的問題亟待解決。如株高與光投影對作物的影響、不同樹種對不同間作作物的株行距、日照角度與行向、農(nóng)田水肥的選擇分配、復(fù)合小氣候變化等等，這些問題的解決都將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的幫助。此外，林果業(yè)發(fā)展與糧棉爭地的矛盾日益突出，在人均耕地只有1 330 m2的喀什地區(qū)，已有近40%的耕地種上了果樹。隨著樹齡樹冠的擴(kuò)大，樹體與農(nóng)作物在光能、水肥上的爭奪與競爭也日趨激烈。因此通過聯(lián)合攻關(guān)研究，優(yōu)化高產(chǎn)高效農(nóng)林間作雙贏模式及配套管理技術(shù)，進(jìn)行合理間作，是協(xié)調(diào)林果與糧棉共同發(fā)展的必由之路。

1.3 采取林農(nóng)復(fù)合間套作模式是提高土地產(chǎn)出率，增加農(nóng)民收益的重要途徑

合理的農(nóng)林間作模式與管理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)土地產(chǎn)出效益的最大化，極大地提高農(nóng)民的收入。間作復(fù)合種植變單一農(nóng)作物的平面配置為喬木與農(nóng)作物相結(jié)合的立體配置，在這種新的生態(tài)系統(tǒng)中，果樹對間作作物形成遮陰等負(fù)面影響，但同時又在更大程度上改善了近低層空氣的溫度、濕度、動力學(xué)狀況以及作物本身的營養(yǎng)生理、水分生理、光合生理狀況。因而，實現(xiàn)了新的生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，實現(xiàn)了果農(nóng)兼收、增產(chǎn)增收，經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。試驗表明同一塊農(nóng)田上棗糧間作全年所創(chuàng)造的綜合效益，是對照地塊經(jīng)濟(jì)效益的153.6%～162.2%，差異達(dá)顯著水平。

環(huán)塔里木主要果樹樹種以杏、核桃、紅棗、巴旦等為主，在3～8年甚至更長的時期內(nèi)，果樹的生長和間作作物的生長可以共處，農(nóng)民必然要進(jìn)行間作，以提高土地的整體利用率和產(chǎn)出效益，而塔里木盆地有將近一半以上的果樹是最近3～5年發(fā)展起來的，目前都處于林農(nóng)間作的狀態(tài)之下。因此，在環(huán)塔里木盆地開展農(nóng)林間作研究，是針對南疆人多地少的現(xiàn)狀，提高單位土地面積利用率，確保農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的有效途徑。

2 林農(nóng)復(fù)合間套作技術(shù)研究推廣基礎(chǔ)和取得的成效

近年來新疆農(nóng)業(yè)科研工作者和內(nèi)地高校、科研單位和專家學(xué)者積極承擔(dān)了林農(nóng)間套作相關(guān)的攻關(guān)課題，包括國家科技重大專項、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部跨越計劃和成果轉(zhuǎn)化及豐收計劃等，取得了豐碩的成果，使農(nóng)林復(fù)合種植模式等方面的技術(shù)研究與創(chuàng)新能力有了很大的提高。

2.1 省區(qū)相關(guān)技術(shù)研究與推廣

2014年河北省農(nóng)科院組織實施的“棗糧間作地棗樹豐產(chǎn)技術(shù)及推廣”和“棗糧間作雙高產(chǎn)高效益技術(shù)開發(fā)項目”，研究了棗糧噴施葉面肥、棗樹噴“果豐靈”、棗樹地膜覆蓋、覆草、小麥氮磷配比、棗樹整形修剪、花果管理等配套技術(shù)，組裝棗糧間作雙高產(chǎn)配套技術(shù)及新技術(shù)開發(fā)研究，探索出了河北地區(qū)棗糧間作的最佳模式。

2.2 區(qū)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究與推廣

近年來，新疆農(nóng)科院圍繞南疆環(huán)塔里木盆地1 066 720 hm2優(yōu)質(zhì)林果基地建設(shè)和糧食安全、棉花超高產(chǎn)開展了十余項國家和自治區(qū)相關(guān)項目，初步形成了以新疆農(nóng)科院果樹學(xué)科、小麥學(xué)科、棉花學(xué)科等骨干成員為核心的，集區(qū)級與南疆地方不同層面技術(shù)力量的果樹和糧食棉花作物技術(shù)研發(fā)梯隊，取得了一批糧食、棉花、果樹相關(guān)的成果。

2009～2013年由新疆農(nóng)科院主持開展的國家科技支撐計劃“糧棉果高效種植關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目（2009 BADA4B01），開展了果麥高效種植模式與關(guān)鍵技術(shù)、果棉高效種植模式與關(guān)鍵技術(shù)、果糧棉立體高效種植果樹樹形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及模式、小麥、玉米“一年兩熟”超噸糧栽培技術(shù)、糧棉果生產(chǎn)技術(shù)模式經(jīng)濟(jì)效益評價及糧棉果高效生產(chǎn)技術(shù)集成與示范推廣六個專題的研究與示范推廣，在果農(nóng)間作單項及集成技術(shù)方面取得了突破。解決了糧棉果高效種植關(guān)鍵配套一體化技術(shù)。在南疆三地州建立了糧棉果復(fù)合種植模式成本效益定點(diǎn)動態(tài)監(jiān)測點(diǎn)，研究開發(fā)出經(jīng)濟(jì)效益分析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。建立了糧棉果復(fù)合種植模式的綜合效益評價指標(biāo)體系，構(gòu)建了評價模型，對南疆三地州果樹與不同作物間作以及單作模式進(jìn)行綜合效益評價。

新疆農(nóng)科院開展的國家科技重大專項“新疆特色珍稀果樹優(yōu)質(zhì)高效栽培關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”和“環(huán)塔里木盆地果農(nóng)間作關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”，研究了南疆地區(qū)果樹與農(nóng)作物間作的光熱時空分布、微氣候和水肥規(guī)律，以及配套的果樹整形修剪、水肥管理、花果管理、樹體管理、病蟲害綜合管理等技術(shù)。

新形勢下面臨諸多的新情況，隨著果樹的逐年生長郁閉度也越來越高，對間作作物逐年選擇喜陰、矮稈作物，另一方面隨著棉花市場的變化，要選擇棉花的替代高效經(jīng)濟(jì)作物。近年來新疆農(nóng)科院的專家學(xué)者進(jìn)行了有力的探索和試驗研究，而果樹花生間作套種栽培模式，就是一種利于林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)效益好，發(fā)展前景廣闊的重要模式和選擇。

3 果樹花生間套作種植栽培前景分析

花生屬于豆科作物，一年生草本，又名落花生、地豆、地果、長生果。根瘤菌可固定空氣中的氮素，可以改變土壤提高土壤肥力，耐陰性好、耐旱性強(qiáng)、植株矮小，非常適合林間種植，花生不但營養(yǎng)豐富、味道清香，而且經(jīng)濟(jì)價值較高，它是世界上分布廣泛的工業(yè)經(jīng)濟(jì)原料(又稱經(jīng)濟(jì)作物)，同時兼有優(yōu)質(zhì)飼料作物的功能。經(jīng)過6年的栽培試驗，取得了良好的成效，完全可以替代棉花作物及果園郁閉后作為間作套種的首選作物。

3.1 花生是間作套種小麥?zhǔn)斋@后最理想的復(fù)播作物

南疆地區(qū)果糧間作主要是以小麥為主，重點(diǎn)是確保糧食安全，但小麥?zhǔn)斋@后，可選擇生育期105～120 d左右的花生品種進(jìn)行復(fù)播，經(jīng)試驗平均產(chǎn)量可達(dá)260 kg/666.7m2以上。通過對田間播種期、密度、施肥、灌水、培土、花控等試驗，初步研究篩選出與南疆環(huán)塔里木盆地主要不同果樹樹種和不同樹齡間作花生栽培模式的最佳組合，做到了良種良法，從而促進(jìn)南疆林果業(yè)的健康發(fā)展、帶動農(nóng)民增收。

3.2 花生是集糧菜油于一體的經(jīng)濟(jì)作物

花生仁含脂肪一般在50%左右(有的品種高達(dá)55%以上)，出油率為40%～43%。花生油中不飽和脂肪酸占80%，飽和脂肪酸占20%。不飽和脂肪酸中主要是油酸和亞油酸，不僅容易被人體吸收，而且亞油酸有降低血清膽固醇含量、預(yù)防高血壓和動脈粥樣硬化等疾病的作用?；ㄉ偷S透明，油味芳香，純正適口，是人們普遍喜歡食用的一種植物油(所以花生又是油料作物)?；ㄉ驮趪鴥?nèi)外市場上占有重要地位。花生仁除含有大量的脂肪之外，還含有24%～36%的蛋白質(zhì)，它是人們獲得植物性蛋白質(zhì)的主要來源之一。組成花生蛋白質(zhì)的氨基酸種類齊全，其中含量較豐富的谷氨酸與天門冬氨酸具有促進(jìn)人類腦細(xì)胞發(fā)育和增強(qiáng)記憶力的功能，所以花生又是健腦食品?；ㄉ实奶妓衔?、無機(jī)鹽及維生素含量也很豐富。國內(nèi)外的花生加工業(yè)蓬勃發(fā)展，不論是炒花生果、烘烤花生果，還是以花生為原料的各類食品(如花生糖果、魚皮花生、可可花生、椒鹽花生米、奶油花生米等)，幾乎是人人愛吃。

3.3 花生是豆科植物，固氮、改良土壤

花生可促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)，生態(tài)效益十分顯著。花生為豆科作物。根瘤菌可固定空氣中的氮素。據(jù)測定，產(chǎn)量為莢果250 kg/666.7m2的花生群體，其根瘤菌能固氮13～15 kg，約有2/3供花生需要；余下的1/3留在地里，相當(dāng)于施入地里25 kg左右的硫酸銨。花生茬不但是玉米、小麥等糧食作物的良好前茬，更能降低下茬作物的生產(chǎn)成本，提高下茬作物的產(chǎn)品品質(zhì)，農(nóng)民種植地膜花生，一般說來可收獲花生果400 kg/666.7m2左右，較高生產(chǎn)水平者，可收獲500 kg/666.7m2左右。

花生是國際公認(rèn)的半干旱豆科固氮作物，可以在土壤貧瘠和氣候較為干旱的地方種植，在沙質(zhì)土壤上種植的效益遠(yuǎn)高于其他作物。種植花生不僅能減少化肥的使用，還能改善土壤和生態(tài)環(huán)境，在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時，防治荒漠化，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。花生根瘤菌固氮，有利于對土壤氮素養(yǎng)分的補(bǔ)充。花生的莖葉易腐殖化，秸稈還田，結(jié)合施化肥，既可以擴(kuò)大土壤營養(yǎng)物質(zhì)的良性循環(huán)，又產(chǎn)生大量的有機(jī)肥源，培養(yǎng)地力，實現(xiàn)用養(yǎng)結(jié)合，維持農(nóng)林復(fù)合生態(tài)平衡。

3.4 花生作為食品的工業(yè)原料，可作為南疆地區(qū)招商引資，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)揮良好的作用

目前，國內(nèi)市場上花生加工產(chǎn)品主要是花生油，其他種類的產(chǎn)品也很多，如：花生飲料、花生組織蛋白、花生醬和花生糖果等。花生營養(yǎng)價值高，脂肪含量可達(dá)45%～48%，含油率為40%～43%，蛋白質(zhì)含量24%～36%。此外，花生還有豐富的碳水化合物、無機(jī)鹽和維生素，被譽(yù)為“中國的橄欖油”。伴隨著中國人民生活水平的持續(xù)提高和膳食結(jié)構(gòu)的不斷改善，植物油需求量將會不斷上升，研究表明花生油中含有豐富的人體所需不飽和脂肪酸、多酚等13種微量元素和20多種礦物質(zhì)元素，既滿足了中國消費(fèi)者對食用油“色、香、味”的感官要求，也真正滿足了消費(fèi)者的健康要求。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和現(xiàn)代食品加工業(yè)的迅速發(fā)展，花生的食用價值和營養(yǎng)價值越來越受到人們的重視，世界各國對花生的加工利用和市場需求都在發(fā)生不斷的變化，花生深加工制品已從食品、輕化工原料及保健、醫(yī)藥等應(yīng)用領(lǐng)域。新疆地處中國西北邊陲，周邊與俄羅斯、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、巴基斯坦、蒙古、印度、阿富汗8個國家接壤，具有良好的進(jìn)出口貿(mào)易市場?；ㄉ侵袊儆械木哂袊H競爭力的農(nóng)產(chǎn)品之一，也是為數(shù)不多的凈出口大宗農(nóng)產(chǎn)品，若在新疆大力發(fā)展花生產(chǎn)業(yè)，并直接進(jìn)行邊貿(mào)，既可降低運(yùn)輸費(fèi)用，又可進(jìn)一步增加經(jīng)濟(jì)效益，這將對開拓新疆花生國際貿(mào)易市場有著至關(guān)重要的作用。

3.5 花生秸稈是上乘的飼草料，對南疆草食畜牧業(yè)的發(fā)展有積極作用

花生枝蔓營養(yǎng)豐富，適口性好，特別適合牛羊等畜牧業(yè)的發(fā)展，花生餅、花生秧和花生殼中的粗蛋白含量分別為50%、12%～14%和7%，他們都是養(yǎng)殖業(yè)的好飼料，對畜牧業(yè)的發(fā)展有很大的推動作用。因此，花生已成為實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)、持續(xù)農(nóng)業(yè)、“三高”農(nóng)業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)作物，是當(dāng)前調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，帶動農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及增加農(nóng)民收入的重要渠道。

3.6 花生栽培技術(shù)成熟

果樹花生間作套種栽培研究，在新疆起步較晚，近幾年經(jīng)過南疆廣泛布點(diǎn)在不同的果樹樹種、不同的果樹樹齡、不同的果樹土壤條件下進(jìn)行了深入的試驗示范研究，取得了良好的成效，深受當(dāng)?shù)卣娃r(nóng)民的歡迎。