青海省种植业结构调整对农业气候资源适应性的对策研究
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维普资讯 http://www.cqvip.com 膏海斟技 2002年第3期 发展论坛 青海省种植业结构调整 对农业气候资源适应性的对策研究 伏洋,李凤霞,严进瑞,苏文江 (青海省气象科研所,青海西宁810001) 摘要:简要分析了青海省气候资源的特征以及全球气候变暖的背景下,我省气候资源数量、特性及可能发生的变 化;从我省种植业现状存在结构单一、耕地使用尚需调整出发,提出了充分利用冷凉气候资源的优势,顺应气候资源的 可能变化,并结合我省畜牧业的现状发展我省种植业的适应性对策。 关键词:种植业;结构调整;农业气候资源;适应性;对策研究 青海省位于我国西部腹地,青藏高原的东北部, 河湟谷地的冷期不到4个月;海拔2000~4000米的地 是长江、黄河、澜沧江的发源地,被誉为“江河源 区冷期为4~6个月;4000米以上的地区冷期长达6 头”。农作物以春小麦、油菜、青稞、蚕豆、豌豆和 个月以上。青海冬季虽长,但不是我国最寒冷的地方。 马铃薯六大作物为主。在经济作物中,油料播种面积 冬季(1月)平均气温在河湟谷地为一5.3 ̄C~一10.9 ̄C, 占全部经济作物的99.7%。 比我国东部同纬度地区低一些,但比黑龙江、、内 青海种植业是在高原独特的地理气候条件下逐步 蒙古北部的气温要高,大约与东北南部地区相似。夏 生成、演替、发展而来的,这种独特的气候最鲜明的 季(7月)平均气温,河湟谷地为13.6℃~19.8℃,七 特点是“冷凉性”。从全国乃至世界大背景来看, 月平均最高气温柴达木盆地为21~27℃,与庐山、秦 “冷凉性气候”是青藏高原的一种特色气候,要努力 皇岛、青岛等地的气温相仿。若按通常的气候标准划 使这种特色气候资源转化为农牧业产品优势。 分四季,全省绝大部分地区长冬无夏,春秋相连。除 l 青海省农业气候概况 青南和青北的某些山地“六月暑天犹着棉,终年多半 全省农业区主要分布在省内东部地区、共和盆地 是寒天”之外,其他地区则冬天不冷,夏天不热,夏 和柴达木盆地,农业气候资源分布情况见表1。 季是温凉季节。 青海省主要气候特点: 1.2 气温地区分布差异大。垂直变化明显 1.1 冬季长而不寒冷,夏季短促而凉爽。气候冷凉 全省地形复杂,高低悬殊,各地区的气候也就出 以日平均气温稳定低于O ̄C,海拔2000米以下的 现明显的差异,气温也随海拔高度而呈现垂直变化。 表1 青海省主要农业区农业气候资源分布 。 9 维普资讯 http://www.cqvip.com 发展论坛 2002年第3期 膏滴斟技 全省年平均气温一5.4℃~8.7℃,海拔2000米以下的 2.2 东部农业区的农业产值在农林牧渔业总产值中 河湟谷地为暖区,是全省最重要的农业区;平均海拔 约3000米的柴达木盆地为次暖区;平均海拔约4000 米以上的青南高原和祁连山地为冷区。 1.3 降水量少,且降水资源分配不均 占主导地位 1 999年东部农业区的农业产值占农林牧渔业总值 的71%,居主导地位。比全省高21个百分点,分别 比环青海湖农业区、柴达木农业区高22个百分点和 12个百分点。 作物为主 青海距离海洋遥远,大气环流从海洋带来的水汽 洋孟加拉湾的西南季风,少量来自太平洋的东南季 较少,降水也就偏少。全省夏季降水的70%来自印度 2.3 近10年来种植业结构调整力度较大。仍以粮食 风,冬季的少量降水来自北冰洋。降水量从东南向西 2000年粮食作物、经济作物、饲料作物的种植面 北递减,久治降水最多,达746.9ram;祁连山东段包 积比例为58.3:34.7:3.6,1990年这一比例为73.5: 括河湟地区,降水量为522.4ram(门源)~266.6mm 21.O:3.7,即目前粮食作物的种植面积较1990年下 (循化),是降水的次多地区;柴达木盆地降水最少, 年降水量为201.1mm(茶卡)~16.2mm(冷湖)。 1.4 夏季雨热同季且夜雨多 水量的52~71%左右,6~8月的积温占全年的55~ 降了15.2个百分点,经济作物的种植面积增加了 13.7个百分点,青饲料作物面积减少了0.1个百分点 (表2)。 我省降水季节分配不均,6~8月降水量占全年降 表2 青海省种植业结构(%) 65%;同时,全省大部地区夜间降水比白天降水多, 夜雨占总降水量的60%以上,为作物旺盛生长提供了 十分有利的条件,气候资源生产潜力较高。 1.5 太阳辐射强。光能资源丰富 青海大部分地区年日照时数在2300~3600小时, 较东部同纬度的黄土高原、华北平原多400~700小 时;太阳辐射量大,总辐射量在5860—7410MJim , 在全国仅次于。青海高原东南部辐射量最少,但 仍比黄土高原的同纬度地区高420~840MJim 。光能 注:经济作物主要包括:油料作物、甜菜、烟叶和其他经济作物 2.4 粮食作物中以春小麦和青稞为主。春小麦在粮 食总产增长中贡献最大 2000年全省粮食播种面积占作物总播种面积的 资源丰富,对农作物的增产有很重要的作用,但在暖 58.3%,其中马铃薯、豌豆和蚕豆等其它粮食作物占 季光合有效辐射却是最低的。 18.6%。同1990年相比,春小麦和青稞面积分别下降 了9.3和6.5个百分点,而其它粮食作物面积上升了 0.5个百分点(表3)。 青海省的粮食作物结构变化 2 青海省种植业生产现状及存在的主要问题 2.1 耕地资源匮乏。分布不均。且多属坡地旱作农业 据2000年青海省统计年鉴,本省耕地面积61.56 表3 万hm ,占全省总面积的0.85%,人均耕地0.18hm ,比 全国平均高。基本农田24.77万hm2,水浇地18.97 万hm ,旱作农田面积42.18万hm ;全省>6o坡耕地面 积26.86万hm ,占总耕地面积的43.92%,其中坡度> 25。坡耕地3.32万hm ,15。~25。的坡耕地9.91万hm , 6。~15。的坡耕地13.63万hm ,坡改梯累计面积 33.65万hm2;中低产田面积36.14万hm2。 注:其它粮食作物主要包括:马铃薯、碗豆和蚕豆 在现有耕地中,东部农业区约占全省总耕地面积 2.5 种植业为畜牧业提供的饲草、饲料有限 的73%;柴达木盆地绿洲农业区约占8%;共和盆地 对本省大多数县的调查结果表明,饲料粮占粮食 农业区约占12%。全省可灌溉面积只占耕地面积的 总产的比重极低,仅为2.3%~8.9%;种植业为畜牧 31%,低于全国平均水平,其余为浅、脑山旱地,依 业提供的粗饲料量亦不大,作物秸秆的人饲率仅为 靠自然降水,很难保收。 30%一50%,且作物秸秆在饲用前大多未经加工,浪 10 G¥I 维普资讯 http://www.cqvip.com ■海科技 2002年第3期 发展论】 费严重。 构调整中,有条件的地方应实行连片调整,形成基: 对全省的作物秸秆产出与饲用需求计算结果表 化生产,实现规模效益。明。1999和2000年全省作物秸秆最大产出量分别为 3.1 对冷凉气候资源适应性的对策 217.6万t和130.9万t(表4),而牲畜对作物秸秆的 3.1.1 发展反季节农业 理论需求量至少为359.7万t。作物秸秆最大产出量 青海省夏季凉爽,非常适宜温凉型蔬菜生长, 仅及理论需求量的60.5%。这一结果也反映出本省存 展反季节蔬菜有天时地利之便。近年来,我省开始;用地域性气候特色发展反季节蔬菜,反季节蔬菜由 在着冬春季节饲草严重匮乏,牲畜处于半饥饿状态, 草场过牧,草畜矛盾非常突出等一系列严重问题。 其品质优、无污染,且在蔬菜淡季时上市,其经济1 表4 青海省作物秸秆最大产出量估算 (单位:t) 力巨大。但由于品种单一、信息不灵等诸多因素, 能充分实现其良好的经济效益。要改变现状,首先j 加大引进新品种力度,丰富蔬菜品种资源,生产 档、名贵蔬菜品种,走名牌战略之路。其次,应根 市场需求以销定产,减少生产的盲目性,才能实现 注:小麦籽粒与秸秆比例按1:1.4。青稞按1:1.6。豆类按 1:1.6。油料按1:1.8计算。 2.6 春播作物收获后的水热资源没有充分利用 本省东农业区的气候条件较好,在海拔2500m以 下的黄河、湟水谷地,具有气温较高、水热资源较 好、无霜期长的自然条件。但就热量条件而言,形成 了作物生长一年两季不足、一季有余的状况。据资料 统计分析,河湟谷地川水地区收获后,≥0cc的余热资 源为1068℃~1613℃,占全年≥O ̄E积温的39— 47%;浅山地区作物收获后,≥O ̄C的余热资源为 经济效益,同时应建立大市场观念,使反季节蔬菜 496~622℃,占全年≥O ̄C积温的35%~40%。因此 川水地区可利用春播作物收获后的余热资源条件复种 一出本省、面向全国、销往国际市场。 我省黄、湟流域海拔2500米及柴达木盆地29( 季生育期短的豆科牧草、饲料作物,复种作物的有 米以下的可灌溉农业地区,可大面积、规模化、有 划地发展反季节蔬菜,上述地区4~9月份的逐句平] 效生长期长达70~85d。从水资源条件看,这一时期 的常年降雨量一般都在lOOmm以上,既有利于播种出 气温处在喜凉耐寒性蔬菜生长的适宜稍偏低范围内, 苗,更有利于复种作物的生长。而目前该区域的复种 使蔬菜生长期延长,加之光照丰富,光合作用充足,光一 面积很小,复种作物的有效生长期一般都因为当地群 效率高,使蔬菜品质好、富含营养、可口甜嫩。 众不能适时收获前茬作物及实行农田放牧而被延误。 3.1.2 发展污染少、无公害农业 3 种植业结构调整对农业气候资源适应性的 对策 青海地处江河源头,是一片少有的“净土”,蔬菜 农产品是最好的天然绿色食品。全省大部地区工矿区j 本省种植业发展方向要结合我省冷凉气候资源特 少,受工业污染少,其大气、土壤、水质较好,即污染大 点及气候持续变暖的趋势,在进一步发展粮食生产、 的污染源少,生产用水和土壤中不含有重金属和其它 努力提高粮食单产的基础上,适当压缩粮食播种面 毒有害物质。可在交通方便、土壤肥沃、地势平坦、排 积,着力提高品种质量,继续增加经济作物的播种面 良好、适宜蔬菜生长、利于天敌繁衍及便于销售等条f 积,大力发展特色农业生产,并根据畜牧业发展及合 地区建立绿色食品蔬菜生产基地。 理轮作的要求,适当扩大饲草、饲料作物的种植面 蔬菜基地的建设应立足高起点,强调生态环境 积,以提高经济效益,并促进农牧结合。在种植业结 农业生产的和谐,利用当地的环境优势,在保护原 维普资讯 http://www.cqvip.com 发展论坛 2002年第3期 膏海斟 生态环境的基础上,生产出品种多、无污染、品质 显。秋、冬两季变暖速率是春、夏两季的3~4倍。 世纪80年代的增温主要出现在秋、冬两季,进入・ 年代以后,秋、冬两季增温势头趋缓,而春、夏两一 优、效益高的绿色蔬菜。因此,蔬菜基地的建设应以 保护生态环境为基点,充分利用原有耕地,增加科技 投入,引进优良品种,改善栽培技术,优化栽培条 增温加剧;环湖地区气温变化倾向率达到0.21 ̄12/ 件,提高经济效益。绝不能在坡地甚至陡坡地上毁林 年;柴达木盆地是我省增温最显著的地区,气温变 开荒来扩大蔬菜种植面积,对缓坡地的开发也应慎重 倾向率为0.4 ̄C/10年。 选择:已经开垦的陡坡地应退耕还林,减少水土流失, 重建生物多样性的生态区系,维护生态平衡。 这一现实必然对全省的农业生产带来不同程度l 影响,农业热量资源发生3个明显变化: 3.1.3 发展喜冷凉气候的经济植物 青海省气候的突出特点是冷凉,春季回暖晚,夏 季气温低,秋季降霜早,作物生长季较短。但本省除 ①②农作物生长季有效积温增加; 秋、冬季增温明显,使作物生育期向后 伸,生长季延长; 了冷凉外,还具有独特的农业气候特点,即光能照资 源丰富,日照时间长,太阳辐射强,昼夜温差大,尤 下,能够种植多种作物,作物种植的上限高度也比较 高,这显然与光温的补偿作用有关,夏季雨水集中、 雨热同季,有利于实现农作物高产优质。 菜等作物产量高、品质好。春油菜单产居全国之首, ③低温冷害及霜冻灾害减少。 气候变暖对全球的影响是有利有弊,对青海省 年粮食增产9.1%,增幅为历年罕见,可以看出气1 变暖对种植业的发展起到了积极作用。上世纪80年一 其是在作物的生长季光辐射好,在热量不充裕的情况 言则是利多弊少。1990年全国增温0.5至2℃,而 以来的气候变暖已使青海省粮食稳定增产,今后的 给某些作物的北移西延创造了有利条件,可丰富我: 青海种植小麦、青稞、豌豆、蚕豆、马铃薯、油 续变暖,使热量条件进一步好转。另外,气候变暖 出油率达38%,比冬油菜高出7个百分点。蚕豆粒大 种植业种类。 饱满,无虫蛀,粗蛋白高达28.2%,产品远销日本、 气候变暖将给青海省发展农业生产带来机遇。: 韩国、西欧等国家和地区;春小麦曾创造1013公斤的 气中c0z和其它温室气体浓度增加,会加强光合1 世界一季单产最高纪录,冬小麦平均单产500公斤以 用,提高农作物的生长速率;同时,气候变暖将使: 上,高于同纬度地区水平。还适宜发展喜冷凉气候的 省柴达木盆地、青南及环湖等广大地区蒸发力增大 经济植物和虹鳟鱼等冷水性鱼类。如大黄、麻黄草、 藏茵陈、党参、红景天等中藏药材;郁金香、唐昌 济作物有很广阔的市场,开发潜力很大。 3.2 对气候变化适应性的对策 加大干旱程度和沙漠化进程。冬季温度升高,会使 些病虫害的发生、流行频率加大,加重对农业生产l 适应气候变化,应深入研究和制定农业发展规划和 蒲、百合等球根花卉等;还有花椒、辣椒等,这些经 危害。为充分利用和开发农业气候资源,使农业生J 展战略,充分合理开发利用热量资源,改善水热条1 地球的气候系统正经历一次以全球气候变暖为主 配置,加快农业的发展。 要特征的显著变化,我国气候在未来50年至100年的 3.2.1 农业区的种植业结构应作适应性调整,实行 时间内将持续变暖。据预测,如果大气中二氧化碳的 含量按现在的速度继续增加,中国到2050年气温会比 现在上升2.2℃,青藏高原地区则可能上升2.6℃。中 国科学院院士施雅风指出,全球气候变暖有可能导致 西南季风在未来越过“世界屋脊”,从而使青藏高原 乃至整个中国西部的降水显著增加。目前持续升高的 温度正在逼近距今3至4万年前的间冰期时代的气 温,当时,中国出现了特殊的暖湿气候,西部河湖众 多,树种丰富。 青海省东部农业区气候变暖主要表现在冬季变暖 趋势最明显,秋季次之,春、夏两季变暖趋势不明 12.[)§T 维普资讯 http://www.cqvip.com 膏海斟技 2002年第3期 发展论1jj 区兴林、旱区兴牧 发展冬小麦是一个良好的机遇。 我省环青海湖半农半牧区,气候变暖后,将加重 3.2.6 利用作物生长后期的水热资源,发展饲草生产 干旱程度,影响农作物的产量。而保护草场,大力发 我省秋季增暖明显,有效积温增加,可以进一步 展畜牧业,要比单纯发展种植业更加合理。开发利用 提高复种指数。复种可以提高土地利用率,延长对 早春光热资源,采取地膜覆盖等保护性农业技术措 光、热能的利用时间,充分利用当地的生长季,增加 施,不仅可使播期提前,延长生育期,而且可以把早 单位面积上的生物产量和经济产量。 春的光能转化成热能,使地膜以下至土壤表层温度升 农区的粮食作物、饲料作物等产量的高低和比例 高,提前创造出作物生长的小气候。 的大小,与畜牧业的发展有直接的关系。从各地区的 3.2.2 适应气候变暖趋势,实施农作物布局和种植 实际情况出发,适当增加饲料作物的种植比例是必要 结构调整 的,特别是海拔较高的脑山地,种植耐寒的豆科饲料 麦、豆等c,作物,虽然由于大气中c0:浓度的增 作物比种粮食收效更大,可以适当压缩一些粮食面积 高而增加其生长速度,但如果水分减少,对其增产也 种植牧草。 不利;而玉米、糜子、荞麦、谷子等作物在气候变 试验及生产实践表明,在春小麦、青稞等作物收 暖、变干或变湿过程中,抗逆性较强,能起到调节作 获之前及时整地,约在7月下旬至8月上旬复种雪莎、 用。在本省东部浅山地区应发展玉米、糜子、荞麦、 圆根、油菜等饲料作物,生长到10月中旬,平均单产一 谷子等抗旱作物,减少春小麦比例。 般都在7500kg/hm ,相当于自然草场全年产草量的 3.2.3 大力发展灌溉农业和生态农业,改善农田生 5 8倍,可为本省牲畜淡季提供大量的补给饲草。因此 态环境 充分利用这一期间的光热水资源,复种短生育期的豆科 气候变暖的同时,农作物的蒸腾量与土壤的蒸发 牧草,具有巨大的开发利用潜力。同时,复种绿肥可以培 量均随之增加,气温上升I ̄C,蒸发量将增加5%一 肥地力,增加牲畜饲料(草),有利农牧结合。 10%,降水量不增加,则对农作物是有很大影响的。 3.2.7 大力推广粮草问作 我省可以开发或引种一些抗热耐旱的新品种,通过大 在重视粮食生产的基础上,在农区实行粮、草、 型水利设施的建设均衡全省不同地区的农业灌溉用 经济作物问作,将牧草引入农田耕作系统,发展粮食 水,并加快灌溉体系的建设,提高水的利用率,以适 一饲料一经济作物的三元结构种植模式,以解决圈养 应气候可能变干的不利影响。 所带来的饲草需求数量的增加问题,是实现农牧业协 3.2.4改进施肥技术 调发展的有效途径。据有关试验,在常年广种薄收的 为防止高温引起的化肥蒸发,可采用深施作业并 耕地上种植箭舌豌豆,鲜草产量可高达22500kg/ 增加施肥量。同时,研制生产低毒、无毒杀虫剂、除 hm ,后茬种植的青稞平均单产3299.5kg/hm,比传 草剂,以应付气候变暖带来的大量农业病虫越冬和繁 统的小麦连作方式增产133.7%。 殖,进而引起的农业病虫与杂草危害。 3.2.8发展玉米饲料生产 3.2.5 利用冬、春季增温明显的气候特点,扩大冬 玉米是优质的饲料作物,具有高产、优质、高效 小麦的种植面积 的生产性能。我省传统的玉米产区主要分布在河湟谷 青海省冬小麦种植区主要集中在气候较暖的河湟 地一带,分布的海拔高度为1700 3200m之间。近年 谷地贵德、尖扎、民和、乐都、平安、循化、化隆等 来,随着玉米新品种的引进和栽培技术的改进,特别 县,在同仁和共和县也有种植,冬小麦产量高,而且 是地膜覆盖技术的应用,为玉米的生产和发展提供了 有利于二茬复种,变一茬为两茬,变一亩为两亩,农业效 新的途径,扩大了玉米的分布范围。 益成倍增长。贵德县“三河”(河东、河西、河阴)地区冬 针对城镇郊区发展奶牛业及畜产品基地牲畜快速 小麦种植面积已占到总耕地的90%,平均亩产在550 育肥对饲料的需求,发展青贮玉米是玉米生产中的另 公斤左右,最高亩产达700公斤。随着近年来我省气候 一项重要内容。因其以营养体为收获目标,不需要籽 变暖,有效积温增加,作物生长季延长,将使农业生产潜 实成熟,所以在海拔3800m左右的农区都可以种植。 力增加。制约我省发展冬小麦的主要气象因子是冬季低 (责任编校:陈保华) 温,冬春季增温,有利于冬小麦的正常越冬和安全返青, oS 13