全 文 ：中国生态农业学报 2014年 6月 第 22卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jun. 2014, 22(6): 682−689


* 国家科技支撑计划课题(2013BAD05B03)和中国科学院重点部署课题(CXJQ120109)资助
武兰芳, 主要研究方向为农田生态、农田生产力形成与农业资源环境关系相关方面。E-mail: wulf@igsnrr.ac.cn
收稿日期: 2013−12−31 接受日期: 2014−04−02
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.31266
山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析*
武兰芳 柏林川 欧阳竹 王春晶
(中国科学院地理科学与资源研究所/生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京 100101)
摘 要 为了给国家新增粮食生产能力规划布局提供依据, 基于山东环渤海平原区目前耕地资源、种植制度
及其生产力现状, 估算了该区域内 30 个县(市、区)的粮食产出潜力。结果表明: 通过扩大粮食种植面积和提
高粮食单产具有新增粮食 4.034 1×109 kg的潜力, 具体技术途径为: ①调整种植制度, 通过将一年 1熟种植棉
花调整为小麦/玉米一年 2熟种植粮食作物, 可增加粮食产出 2.364 7×109 kg; ②开发利用耕地资源, 通过改造
治理盐碱荒地种植粮食作物可增加粮食产出 7.755 5×108 kg; ③实施均衡增产措施, 通过提高现有粮田单产水
平可增加粮食产出 8.938 5×108 kg。无论是扩大种植面积, 还是提高单产, 增粮增产潜力较大的县(市、区)主要
分布在黄河三角洲地区。粮食生产潜力开发的核心技术措施是进行洗盐排盐抑制耕层土壤返盐, 改土培肥提
高中低田地力, 筛选配置耐盐作物品种、优化耕作制度, 实施适度规模集中连片标准化技术。
关键词 粮食产出 增长潜力 技术途径 山东省 环渤海平原区
中图分类号: S36 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)06-0682-08
Potential grain output and technology approaches in the plain around
the Bohai Sea in Shandong Province
WU Lanfang, BAI Linchuan, OUYANG Zhu, WANG Chunjing
(Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling/Institute of Geographical Sciences and Natural Resources
Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)
Abstract It is a big challenge to promote grain production in China under the background of limited arable lands and increasing
grain demand due to an enormous population. In order to provide scientific basis for national policy decision-making on increasing
grain production capacity, planning and distributing, potential grain outputs of 30 counties in the area around the Bohai Sea in
Shandong Province were estimated by using current data about arable lands, cropping systems and land productivity in recent years.
The results show that the potential increase in grain output was likely to reach 4.034 1 × 109 kg, which could be achieved by
expanding planting area of grain crops and enhancing grain yield per unit area. There were two approaches to enlarge the area of
grain crops. Firstly, about 50% of the current areas of cotton of single cropping per year system change into wheat/corn double
cropping system by enriching soil fertility and adopting special varieties. This approach may increase grain production by 2.364 7 ×
109 kg. Secondly, some of the current uncultivated lands with severe saline-alkali develop for planting grain crops after taking
comprehensive measures to increase grain output to 7.755 5 × 108 kg. Furthermore, the promotion of wheat and corn grain yield
under current cultivated farmlands will further increase grain output by 8.938 5 × 108 kg. Counties with greater potential for grain
output increase by either expanding planting area or enhancing grain yield are in the Delta area and along the banks of the Yellow
River. The main technology approaches include: 1) leaching and discharge of salt ions from saline-alkali soils by intense freshwater
watering and drainage, which will as well reduce salt accumulation in surface soils; 2) enriching soil fertility and increasing land
productivity by using soil improvement measures such as application of organic manure, utilization of microbial remediation agents
and management of crop residues; 3) optimizing farming systems by screening and applying crop cultivars with high salt-tolerance.
Furthermore, it was essential to conduct demonstration of standard technologies at farmland scale.
Keywords Grain output; Potential increase; Technology approach; Shandong Province; Plain area around the Bohai Sea
(Received Dec. 31, 2013; accepted Apr. 2, 2014)
第 6期 武兰芳等: 山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析 683


我国人多、耕地少, 粮食是关系经济发展、社
会稳定和国家自立的重要基础。我国粮食消费需求
呈刚性增长, 耕地、水、土等农业资源约束使粮食
持续增产难度加大。所以, 优化布局生产, 充分利用
水、土、气候等资源, 着力提高粮食综合生产能力,
是落实全国新增 5.0×1010 kg粮食生产能力规划, 确
保国家粮食安全的重要途径。
近年来, 一些学者根据我国人口增长速率和粮
食需求结构预测 , 2020 年我国粮食需求总量为
5.5×108~6.1×108 t[1−3]。按照 2020年我国粮食需求总
量为 5.5×108 t、耕地面积不低于 1.2×108 hm2、粮食
作物播种比重不低于 64.3%条件计算, 粮食单产需
要达到 5 250 kg·hm−2[2]。如果按照 2020年 6.0×108 t
左右的粮食需求量估计, 不考虑进出口变动, 我国
的粮食产量约需保持年均 1%的增长速度, 如果我国
粮食单产不能实现年均 1%的同步增长, 就需要扩大
播种面积约 90×104 hm2[1]。多年来, 我国粮食总产量
的提高也是在稳定播种面积的基础上通过提高单产
实现的 , 面对人均耕地面积不可逆转的减少趋势 ,
粮食单产仍将是影响我国粮食总产不断增长的最重
要因素[4]。在中央一系列支农惠农政策下, 我国粮食
生产获得了前所未有的成绩。自 2004年以来, 我国
粮食产量实现连续 9年增产, 总产达到 5.712 1×108 t。
我国粮食 8 年连续增产的一个直接原因是粮食播种
面积的增加 , 在 8 年中粮食播种面积净增超过了
1.0×107 hm2, 总体上, 2004—2010 年粮食播种面积
的贡献为 42.1%, 粮食单产的贡献为 57.9%[5−8]。同
时 , 我国粮食生产的区域格局也发生了明显演变 ,
小麦、玉米和水稻三大粮食作物呈现出明显的集中优
势产区。但是, 从 1977年以来我国粮食作物单产变化
趋势看, 粮食单产年均增长量从 1977—1984 年间为
180 kg·hm−2, 到 1984—1996年间下降到 72.9 kg·hm−2,
在 1996—2011 年间下降到 45.5 kg·hm−2, 增长幅度逐
步缩小, 表明未来粮食单产增长的难度越来越大[9−12]。
实际上 , 单产增长越来越难主要表现在高产田上 ,
因为几十年来, 粮食单产提高主要依赖于作物高产
品种配合大量化肥、灌水和农药等物质投入, 随之
也带来严重的资源环境问题。然而, 目前我国依然
还有中、低产田 8.379×107 hm2、占到全国总耕地面
积的 65.08%[10], 有针对性的改良治理, 是提高我国
粮食综合生产能力的重要途径[10−11]。特别是华北平原
拥有河北省、山东省和河南省 3个粮食主产省, 经过
中低产田改良后, 粮食的增产潜力可以被激发[12]。也
有研究通过对中国粮食主产区耕地理论生产能力、
可实现生产能力和实际生产能力进行分析评估, 发
现河北平原区及山东省理论利用潜力明显高于其他
地区 , 理论生产能力高说明通过实施高标准农田
建设, 粮食增产潜力巨大[13]。李振声院士等[14]初步
估算分析, 通过中低产田改良、后备耕地资源开发
利用和种植结构调整 3项措施, 到 2020年环渤海地
区具有增产 50×108 kg 粮食的生产潜力, 有望建成
“渤海粮仓”, 对于保障国家粮食安全具有重要作
用。因此, 我国作为一个人口大国和农业生产大国,
调整耕作制度、实现耕地生产力的稳定提高, 确保
农产品长期有效供给, 是一项需要长期不断探索研
究的重大任务。如何持续稳定粮食种植面积, 同时
依靠科技提高单产水平, 如何根据社会经济发展与
区域资源禀赋特点 , 科学合理进行粮食生产布局
提高粮食生产能力 , 尚需要进一步进行实证分析
研究。
山东省是我国小麦、玉米集中优势主产区, 在
国家保障粮食安全中具有重要地位。特别是位于沿
黄河两岸具有灌溉条件的环渤海平原地区, 后备耕
地资源和中低田面积较大, 经过开发治理与改良培
肥后种植粮食作物 , 具有较大的粮食生产增产潜
力。2009年 11月 23日国务院批复的《黄河三角洲
高效生态经济区发展规划》安排, 到 2015 年, 黄三
角地区将治理荒碱地 6.67×104 hm2(100 万亩), 改造
中低产田 20.0×104 hm2(300万亩), 发展节水灌溉面
积 16.67×104 hm2(250万亩)。通过实施盐碱土壤治理
改良 , 并进行种植结构调整 , 优化配置粮棉生产 ,
既可以推动扩大粮食种植面积, 又可以惠及农民增
收。因此, 本文根据山东省环渤海平原区资源特点,
从扩大粮食作物种植面积和提高粮食单产 2 个方面
分析粮食产出能力的增长潜力, 以探讨该区域粮食
产出潜力、技术途径及对策措施, 为全国新增粮食
生产能力规划布局、促进我国粮食生产持续稳产增
产提供理论依据与决策参考。
1 研究区域概况
根据自然资源特点结合行政区划, 山东省环渤海
平原区包括 115.76°E~120.23°E、36.42°N~ 38.22°N范
围内的滨州市、东营市、潍坊市、德州市、淄博市、
烟台市和济南市的部分地区, 共涉及 30个县(市、区),
主要分布于滨州市、东营市和德州市境内(图 1)。
该区域属黄河冲积平原, 地势平坦, 土壤以潮
土和盐化潮土为主。气候属暖温带半湿润大陆性季
风气候, 四季分明, 无霜期 205 d 以上, 日照时数
2 600 h以上, 年平均气温为 12.5 ℃左右, 多年平均
降雨量为 600 mm左右, 主要集中在 7月、8月和 9
月, 雨热同季。地表水主要以引黄河水作为农业灌
溉用水, 地下水位相对较浅, 可以利用地表水和地
684 中国生态农业学报 2014 第 22卷




图 1 山东省环渤海平原区区位与范围
Fig. 1 Location and range of the plain area around the Bohai Sea in Shandong Province
下水进行渠灌和井灌结合灌溉。20 世纪 80 年代初
作为当时核心试验示范区的禹城市和德州市经过实
施旱涝盐碱综合治理技术措施, 大面积盐碱地、沙
荒地和渍涝洼地得到了治理, 已连续多年实现了小
麦/玉米一年 2 熟制粮食产量达到亩产吨粮的水平
(1 000 kg·667m−2), 但是, 区域内其他县(市、区)之间
的粮食生产水平仍然存在较大差异。紧邻渤海的黄河
三角洲地区顶部和中部土壤脱盐较好, 已成为农耕区,
目前以种植耐盐作物棉花为主, 但产量低而不稳, 且
投入成本高, 种植收入低; 而高程 4 m 以下的沿海低
地地下水位高, 土壤盐渍化强, 大部分仍然为荒地。
2 数据来源与研究方法
2.1 数据来源
耕地面积、作物种植面积及产量数据来源于各
县(市)2008—2010 年统计年鉴, 为了消除年际间统
计上报数据的误差 , 文中所用数据采用了 2008—
2010年数据的平均。荒地面积是利用ArcGIS将 2005
年全国土地利用类型图与 2005 年山东省县级行政
区划图叠加, 先获得山东省土地利用类型图, 再根
据土地利用类型代码, 分县选择未利用地提取计算
而得, 因为研究区域的地理特殊性, 其荒地类型主
要包括盐碱荒地、沙地和滩涂地。文中耕地为目前
已进行作物种植的农田, 荒地为目前没有进行作物
种植, 但经过使用一定技术改造治理后可用于农业
生产的可利用土地。
2.2 粮食产出潜力计算
粮食增产途径一是扩大种植面积, 二是提高粮
食单产水平。
通过扩大粮食种植面积增加粮食产出的途径主
要有 2种:
1)调整作物种植结构, 将目前一年 1 熟制种植
棉花改为小麦/玉米一年 2熟制种植粮食。保障粮食
安全是国家目标, 作为技术储备, 完全具备相关技
术条件将目前只能种植棉花的中低农田经过土壤改
良, 调整为种植小麦/玉米一年 2 熟粮食作物, 单产
可达到 10 500 kg·hm−2(700 kg·667m−2), 为了满足增
加粮食产出目标, 我们设置一种情景可将 50%现有
棉花种植面积调整为小麦/玉米一年 2熟种植。
通过作物种植结构调整获得的区域总增粮潜力
=∑分县现有棉花面积×50%×15 000 kg·hm−2 (1)
2)治理改造可利用荒地, 该区域可利用荒地类型
主要为盐碱荒地, 通过实施脱盐洗盐、土壤结构改善
与地力培肥可用于农业生产, 作为满足国家粮食生
产需求, 设置一种情景为其中可有 50%的盐碱荒地通
过改良培肥后用于种植水稻、小麦/玉米粮食作物、年
均粮食单产按 7 500 kg·hm−2(500 kg·667m−2)计算[14]。
通过荒地改造利用区域总增粮潜力=∑分县现
有荒地面积×50%×7 500 kg·hm−2 (2)
通过提高粮食单产增加粮食产出的途径为:
1)对现有种植粮食的中低产田进行土壤培肥提
升地力, 通过实施标准化高产种植技术体系, 促使现
有粮田年产粮食不足 15 000 kg·hm−2(1 000 kg·667m−2)
的提高到 15 000 kg·hm−2(1 000 kg·667m−2)。
2)目前棉田转粮田后, 经过进一步提升地力, 2
年后可再提高单产到 1 500 kg·hm−2(100 kg·667m−2)。
通过提高单产区域总体增粮潜力=∑目前单产
低于 15 000 kg·hm−2的粮田面积×(15 000 kg·hm−2−现
实单产)+现有棉花面积×50%×1 500 kg·hm−2 (3)
3 结果与分析
3.1 山东省环渤海平原区耕地资源与粮棉生产现状
山东省环渤海平原区 30 个县(市、区)现有耕地
共 1.706×106 hm2, 约占山东省全省耕地面积的近
第 6期 武兰芳等: 山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析 685


3/10。其中 3个县(市、区)的现有耕地面积在 30 000 hm2
以下、6个县(市、区)的耕地面积在 40 000 hm2以下、
10个县(市、区)的耕地面积在 50 000 hm2以下, 7个
县(市、区)的现有耕地面积为 50 000~60 000 hm2、13
个县(市、区)的现有耕地面积在 60 000 hm2以上、8
个县(市、区)的现在耕地面积超过 70 000 hm2以上、
4个县(市、区)的耕地面积达到 80 000 hm2以上, 其
中现有耕地最多的是寿光市, 达 98 732 hm2, 现有耕
地最少的是东营市的河口区, 仅有 22 043 hm2; 空间
分布上呈现出的明显特点, 位于黄河三角洲顶部县
(市、区)的现有耕地面积相对较少, 而其两翼底部县
(市、区)现有耕地面积相对较多(表 1)。
表 1 山东省环渤海平原区耕地资源与粮食生产现状
Table 1 Arable land and gain production of the plain area around the Bohai Sea in Shandong Province
市/县/区
City/county/district
耕地面积
Cultivated
land (hm2)
荒地面积
Uncultivated
area (hm2)
粮食作物占耕地的比例
Grain crops percent
to farmland (%)
棉花占耕地的比例
Cotton percent to
farmland (%)
其他作物占耕地的比例
Other crops percent to
farmland (%)
粮食单产
Grain yield
(kg·667m−2)
高青县 Gaoqing 42 195.0 3 590.3 77.52 20.34 2.15 14 851.5
东营市辖区 Dongying 31 224.0 23 011.7 15.80 48.39 35.80 12 654.0
河口区 Hekou 22 043.0 29 235.7 5.40 81.86 12.74 10 786.5
垦利县 Kenli 36 726.0 26 115.8 12.07 79.97 7.97 10 386.0
利津县 Lijin 52 770.0 8 143.6 14.56 71.44 13.99 12 708.0
广饶县 Guangrao 58 417.0 3 533.8 53.39 31.16 15.45 14 734.5
莱州市 Laizhou 67 765.0 7 343.1 64.71 0.00 35.29 13 915.5
潍坊市辖区 Weifang 81 748.0 15 458.5 79.47 6.95 13.59 12 690.0
昌邑市 Changyi 84 590.0 19 391.8 39.18 11.50 49.33 14 389.5
寿光市 Shouguang 98 732.0 5 921.3 45.21 17.70 37.09 14 235.0
庆云县 Qingyun 24 310.0 791.1 91.15 6.52 2.33 13 179.0
乐陵市 Leling 67 467.0 2 913.5 74.62 21.51 3.88 15 258.0
滨州市辖区 Binzhou 39 183.0 1 655.8 59.68 36.62 3.70 13 116.0
惠民县 Huimin 75 155.0 4 108.1 52.27 35.05 12.68 13 540.5
阳信县 Yangxin 42 305.0 930.0 81.07 12.50 6.44 13 434.0
无棣县 Wudi 54 804.0 12 295.7 33.84 57.36 8.80 13 936.5
沾化县 Zhanhua 56 934.0 21 362.6 19.79 55.67 24.54 11 757.0
博兴县 Boxing 44 737.0 4 162.7 51.71 25.96 22.33 16 753.5
邹平县 Zouping 62 828.0 2 115.4 56.40 14.27 29.33 17 968.5
济阳县 Jiyang 70 780.0 718.8 51.58 7.25 41.17 13 645.5
商河县 Shanghe 76 140.0 1 311.5 61.29 13.09 25.63 14 083.5
德州市辖区 Dezhou 24 533.3 219.6 66.90 18.82 14.28 15 652.5
陵县 Lingxian 80 000.0 357.1 74.72 17.89 7.39 16 548.0
宁津县 Ningjin 54 466.7 1 215.0 63.74 26.96 9.30 16 060.5
临邑县 Linyi 64 200.0 3 134.0 79.85 3.15 17.00 16 392.0
齐河县 Qihe 80 945.0 1 626.1 89.35 9.77 0.87 16 308.0
平原县 Pingyuan 65 466.7 231.5 69.21 15.65 15.14 16 309.5
夏津县 Xiajin 58 666.7 3 528.0 29.59 63.72 6.69 14 571.0
武城县 Wucheng 49 266.7 903.7 48.50 42.85 8.66 15 703.5
禹城市 Yucheng 51 666.7 1 487.6 89.01 10.86 0.13 16 287.0

该区域 30 个县 (市、区 )现存各类荒地共有
206 813.2 hm2, 以盐碱荒地和滩涂为主, 主要分布
在距离渤海湾较近的县(市、区), 面积达到 10 000 hm2
以上的有 7个县(市、区)、达到 6 000 hm2以上的有
10个县(市、区), 其中河口区最多达到 29 235.7 hm2,
垦利县、东营市辖区和沾化县也为 20 000 hm2以上;
有 7个县(市、区)的荒地面积在 1 000 hm2以下, 其中
德州市辖区、平原县和陵县相对较少, 均为 500 hm2
686 中国生态农业学报 2014 第 22卷


以下。通过针对性地实施洗盐、脱盐、抑盐等盐碱
地改造措施, 本区具有较大的后备耕地资源开发利
用和粮食生产潜力。
从当前种植结构来看, 30个县(市、区)中, 粮食
作物占耕地面积的比例达到或超过 60%的有近 15个,
主要分布在德州地区, 其中庆云、齐河、禹城和阳
信 4个县(市)达 80%以上的耕地用于粮食生产; 粮食
作物占耕地面积比例不足 50%的有 10 个县(市), 主
要分布在黄河三角洲地区, 除寿光市和昌邑市具有
较大面积蔬菜种植比例外, 其他县(市、区)均主要具
有较大面积棉花种植比例, 棉花面积占耕地面积的
比例接近或超过 50%, 最高的达到 80%, 如河口区和
垦利县(表 1)。这些地区主要是因为土壤盐碱化较重、
中低产田比例高, 棉花较其他作物具有较强的耐盐
特性, 所以, 目前以种植棉花为主。但是, 如果盐碱
土壤得到改良, 则可以将棉花一年 1熟种植改变为小
麦/玉米一年 2熟, 以提高耕地和光热资源利用率。
就目前的粮食生产水平来看, 小麦/玉米一年 2熟粮
食单产, 30个县(市、区)的平均水平为 14 395.5 kg·hm−2,
单产最高的邹平县平均达到 17 968.5 kg·hm−2, 单产
最低的垦利县平均只有 8 395.5 kg·hm−2。从表 1可
知, 平均单产超过 16 500 kg·hm−2的有邹平、博兴和
陵县 3个县, 平均单产达到 15 000 kg·hm−2的共有 11
个县(市、区), 单产为 13 500~15 000kg·hm−2的有 10
个县(市、区), 单产为 12 000~13 500 kg·hm−2的有 6
个县(市、区), 单产低于 12 000 kg·hm−2的有 3个县
(市、区)。总体上, 30个县(市、区)小麦/玉米一年 2
熟粮食单产水平目前还存在较大差异, 其中的 15个
县(市、区)的单产水平低于平均水平, 其原因既有耕
地质量等自然因素原因, 也有种植管理等人为原因,
通过实施土壤改良、提升地力和统一标准高产栽培
措施, 整体上还有较大增产潜力。
3.2 山东省环渤海平原区粮食产出提升潜力
该区域荒地经过治理改造、培肥地力后, 一部
分将继续用于种植棉花, 一部分可用于种植粮食作
物。全区域通过荒地治理改造培肥用于粮食生产合
计有 7.755 5×108 kg增粮潜力, 主要来自于临近渤海
湾的 10个县(市、区), 合计具有 6.310 5×108 kg的增
粮潜力; 特别是黄河口附近的河口、垦利、东营市
辖区和沾化 4县(区), 荒地改造利用的增粮潜力均达
8×107 kg以上; 其次是昌邑市为 7×107 kg, 维坊市辖
区和无棣县为 5×107 kg 左右。有 7 个县(市、区)具
有 1×107~1.6×107 kg的潜力, 其余均为 8×106 kg以下,
其中平原、陵县、德州市辖区 3县(区)不足 1×106 kg(图
2)。这主要与可用于改造开发利用的现有荒地资源
数量有关(表 1)。
通过调整种植结构扩大粮食种植面积的增粮潜
力较大的有 5 个县, 依次为利津、夏津、沾化、无
棣和垦利, 均达到 1.5×108 kg以上; 其次为惠民、武
城、广饶、河口和寿光 5 县(市、区), 增粮潜力为
1.0×108 kg左右; 有 8个县(市、区)为 6×107~9×107 kg;
以上 18个县(市、区)合计增粮潜力接近 2.0×109 kg,
全区 30个县(市、区)共计可增粮 2.364 7×109 kg。可
见, 通过调整作物种植结构扩大粮食种植生产面积
的增粮潜力远远大于通过盐碱荒地改造利用扩大粮
食种植面积的增粮潜力(图 2)。

图 2 山东省环渤海平原区的粮食增长潜力
Fig. 2 Potential increase of grain output of the plain area around the Bohai Sea in Shandong Province
1: 高青县; 2: 东营市; 3: 河口区; 4: 垦利县; 5: 利津县; 6: 广饶县; 7: 莱州市; 8: 潍坊市; 9: 昌邑市; 10: 寿光市; 11: 庆云县; 12:
乐陵市; 13: 滨州市; 14: 惠民县; 15: 阳信县; 16: 无棣县; 17: 沾化县; 18: 博兴县; 19: 邹平县; 20: 济阳县; 21: 商河县; 22: 德州市;
23: 陵县; 24: 宁津县; 25: 临邑县; 26: 齐河县; 27: 平原县; 28: 夏津县; 29: 武城县; 30: 禹城市。1: Gaoqing; 2: Dongying; 3: Hekou; 4:
Kenli; 5: Lijin; 6: Guangrao; 7: Laizhou; 8: Weifang; 9: Changyi; 10: Shouguang; 11: Qingyun; 12: Leling; 13: Binzhou; 14: Huimin; 15:
Yangxin; 16: Wudi; 17: Zhanhua; 18: Boxing; 19: Zouping; 20: Jiyang; 21: Shanghe; 22: Dezhou; 23: Lingxian; 24: Ningjin; 25: Linyi; 26:
Qihe; 27: Pingyuan; 28: Xiajin; 29: Wucheng; 30: Yucheng.
第 6期 武兰芳等: 山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析 687


通过提高单产增加粮食产出的潜力合计为 8.938 5×
108 kg, 全区 30 个县(市、区)中有 12 个县(市、区)
的增产潜力为 3.5×107 kg 以上, 其中维坊市辖区的
增产潜力最大, 可达 1.5×108 kg; 其次是惠民县和沾
化县, 分别为 8×107 kg和 6×107 kg; 其余 9个县(市、
区)的增产潜力为 3.5×107~5.8×107 kg, 且大部分集
中分布在黄河北岸及入海处的三角洲地区。这 12个
县(市、区)共计增产潜力为 7.2×108 kg, 占全区通过
提高单产增粮潜力的 80%以上(图 2)。
3.3 山东省环渤海平原区粮食生产潜力开发技术
途径与对策建议
根据盐碱程度和生产力状况, 山东省环渤海平
原区的耕地资源主要可以归纳为 3 种类型: 一是含
盐量为 0.6%~0.8%的重度盐碱耕地, 目前基本上还
是荒地, 需要经过洗盐脱盐并改善土壤理化性状后,
配置具有较强耐盐性的作物达到一定生产力; 二是
含盐量为 0.4%~0.6%的中度盐碱耕地, 目前以种植
棉花为主, 而产量却较低, 经过改善土壤结构提升
地力后, 可以将一年 1 熟制棉花改为小麦/(早熟)棉
花或小麦/玉米一年 2 熟制, 明显提高耕地生产力增
加粮食产出; 三是含盐量为 0.2%~0.4%的轻度盐碱耕
地, 目前大部分种植棉花产量较好、小部分种植小麦/
玉米而产量不高, 主要通过采取地力提升技术、优化
水肥管理与耕作制度, 实施小麦/玉米一年 2 熟高产
高效标准化生产, 建立亩产超吨粮(15 000 kg·hm−2)的
标准化农田及配套技术体系。总之, 该区域粮食生
产潜力开发的核心技术途径是脱盐排盐、改土培肥
与种植结构调整, 通过与工程措施、生物措施和农
艺措施结合以合理开发利用, 逐步改良利用不同程
度盐碱耕地。主要技术措施如图 3所示。

图 3 山东省环渤海平原区粮食生产潜力开发技术途径示意图
Fig. 3 Technical scheme of increasing grain crops in the plain area around the Bohai Sea in Shandong Province
3.3.1 重度盐碱荒地改造利用技术措施
针对重度盐碱荒地, 脱盐排盐为首要, 通过以
工程措施为主加强农田基本建设的基础上, 结合生
物技术和农艺措施, 进行脱盐排盐、改土抑盐、培
肥利用。首先采用强排强灌技术或暗管排盐工程技
术, 利用淡水进行洗盐脱盐; 其次结合化学改良剂
对土壤中钠离子进行置换并中和其中的碱性等化学
技术, 并针对性地施用有机肥结合微生物复合盐碱
土壤改良材料, 以改善土壤物理化学性质; 同时再
配置种植耐盐先锋作物, 改造利用与抑制返盐相结
合。最终实现土壤快速洗盐脱盐、改造利用、抑盐控
盐, 将土壤盐分含量降低到可种植具有较强耐盐性的
棉花、小麦和玉米等作物, 并获得一定生产力[15−16]。
通常工程措施一次性投资较大, 但从长期来看, 仍
然是综合治理盐碱土壤的最基本的长期有效措施 ,
例如, 黄河三角洲实施暗管排盐 1 年后土壤脱盐率
达到 90%以上, 能够满足大部分作物生长, 种植棉
花单产达到 3 750 kg·hm−2, 小麦和玉米单产分别为
5 625 kg·hm−2和 6 750 kg·hm−2, 7~8年内即可收回全
部投资, 且初期种植棉花的收益高于小麦玉米[15]。
3.3.2 中轻度盐碱土壤改良地力提升技术措施
针对中轻度盐碱耕地 , 改土培肥地力是核心。
688 中国生态农业学报 2014 第 22卷


通过利用针对盐碱土特点的土壤改良材料改善土壤
物理化学性质为核心的耕层盐分控制综合技术, 结
合利用农业有机废弃物资源生产高效土壤改良材料、
高效有机肥和秸秆直接还田等土壤肥力快速提升技
术, 协调土壤功能性有机质形成和养分供给, 将土壤
盐分含量控制到 0.4%以下或更低, 建立提高作物根
系活力和促进作物生长的综合调控技术, 实现农田
生产力由中低产转变为中高产。2011—2012 年山东
省无棣县中轻度盐碱土壤初步试验示范表明, 在实
施综合适宜耕作栽培管理措施基础上, 小麦播种时
增施盐碱土壤专用微生物有机肥 2 250 kg·hm−2, 第 2
年返青后再地面喷施专用微生物土壤改良调理剂
11.25 L·hm−2, 小麦/玉米一年 2熟全年产量由目前的
9 750 kg·hm−2可增加到 13 500 kg·hm−2。
3.3.3 调整种植结构优化耕作制度增粮增产技术措施
针对目前盐分含量较高的重度盐碱荒地配置种
植具有耐盐特性棉花、饲草等先锋作物, 经过一两
年脱盐压盐后再种植可耐盐的作物品种; 针对现有
可种植棉花而已具备改造为标准粮田条件的中轻度
盐碱地, 通过耐盐作物(品种)筛选种植配置, 并进行
良种良法配套等耕作制度优化, 改棉花一年 1熟为粮
/棉一年 2 熟或小麦/玉米一年 2 熟; 针对该地区粮食
中低产种植农田的条件和问题, 通过土壤肥力提升、
高产优良品种、耕作栽培技术的升级替代关键技术
创新, 建立小麦/玉米超吨粮的高产种植技术。围绕
山东省环渤海区域不同类型耕地资源与改造利用潜
力, 进行作物配置、种植结构调整和耕作制度优化,
构建农田生产力由低产变中产、中产变高产的稳定
增粮增产种植模式及其技术体系。2012—2013 年
10 月在山东省无棣县 466.7 hm2 示范区和沾化县
66.7 hm2示范区进行了将一年 1熟棉花改为小麦/玉
米一年 2 熟种植试验示范, 试验示范区当年小麦平
均产量均达到 5 250.0 kg·hm−2以上, 无棣县试验示
范区最高产量达到 7 140.0 kg·hm−2, 沾化县最高产
量为 6 937.5 kg·hm−2。示范区内小麦产量仍然存在
较大差异, 主要与土壤含盐量、播种方式、水肥管
理及时与否密切相关, 通过改良土壤结构、改进种
植技术, 选择适宜该地区气候特点作物品种, 适期
适量播种, 提高播种质量, 加强水肥及时田间管理,
仍然具有较大增产潜力。例如, ‘小偃 81’和‘小偃 60’
2 个中早熟小麦品种 , 除具有一定的耐盐特性外 ,
另一个显著特点就是在晚播条件下仍然比其他品种
早熟 5~7 d, 有利于与中晚熟玉米品种搭配种植, 充
分发挥玉米的增产潜力。
4 讨论与结论
粮食总产的增加主要有 2条途径, 一是通过扩大
种植面积, 二是通过提高单产水平。就山东省环渤海
平原区而言, 扩大种植面积增加粮食产出的潜力有
3.140 2×109 kg, 一是通过对盐碱荒地的改造开发利
用种植粮食作物, 30个县(市、区)共计具有 7.755 5×
108 kg增粮潜力; 二是通过对目前种植棉花的中低产
田进行土壤改良地力提升后, 将一年 1熟制棉花种植
调整为小麦/玉米一年 2 熟制粮食作物种植, 30 个县
(市、区)合计共有 2.364 7×109 kg的增粮潜力。通过
提高单产增加粮食产出的潜力合计为 8.938 5×108 kg,
提高单产的主要技术途径是在区域内同类型耕地实
施标准的耕作栽培管理措施, 实现均衡增产。
在全国新增 5×1010 kg粮食生产能力规划中(《全
国新增 1 000亿斤粮食生产能力规划(2009—2020)》),
山东省承担新增粮食 7.55×109 kg 的任务(《山东省
千亿斤粮食生产能力建设规划(2009—2020)》)。本研
究分析表明, 通过扩大种植面积和提高单产, 山东省
环渤海平原区新增粮食生产能力可达 4.03×109 kg,
可完成山东省承担新增粮食任务的 1/2 以上。无论
是种植面积, 还是提高单产, 增粮增产潜力较大的
县(市、区)主要分布在黄河三角洲地区。根据该区
域所具有的耕地资源类型特点, 粮食生产潜力开发
的核心技术途径是进行脱盐排盐、改土培肥与调整
优化种植结构, 通过工程措施、生物措施和农艺措
施结合以合理开发利用、逐步改良利用不同程度盐
碱耕地, 构建农田生产力由低产变中产、中产到高产
的稳定增粮增产种植模式及其技术体系。增加粮食生
产作为国家目标, 在高产区继续提高粮食单产存在
困难时, 可以通过调减目前中低产田棉花面积、扩大
粮食面积实现增加粮食产出。棉花是经济作物, 受市
场价格波动影响, 因为棉花耐盐性比粮食作物强, 盐
碱荒地经过脱盐排盐等措施治理改造后又可用于种
植棉花, 正好可以弥补调减的中低产田面积, 这样既
有利于既增加粮食产出实现国家保障粮食安全目标,
又可以保障农民种植经济作物的需求。
20世纪 60年代末, 针对黄淮海平原旱涝盐碱风
沙严重的自然状况和农业生产条件及发展需求, 在山
东省禹城县建立了试验示范区进行综合治理旱涝盐碱
风沙的配套技术模式的试验示范, 粮食单产由试验示
范初期的不足 1 350 kg·hm−2提高到 13 500 kg·hm−2以
上, 该技术模式在相似类型区的广泛应用, 推动了
黄淮海平原农业综合开发发展及其耕地生产力的极
大提高[17]。禹城试验示范区的创建、发展和贡献, 为
山东省环渤海平原区进行盐碱荒地改良利用和中低
产田地力提升提供了重要的技术基础。在此基础上,
针对滨海盐碱地存在海水倒灌返盐的特点, 进一步
改进、完善和创新适合山东环渤海平原区滨海盐碱
第 6期 武兰芳等: 山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析 689


地特点的快速脱盐洗盐抑盐技术体系, 重点是: 1)滨
海盐碱地洗盐脱盐的浅群井强排灌和暗管排盐技术
设备、作业规范标准和自动化控制系统, 2)化学脱盐
剂和微生物土壤改良剂的筛选、研究应用及作物秸
秆直接还田改善土壤结构培肥地力, 3)耐盐作物品
种的筛选、配置与种植生产。
同时, 为了促进模式技术得到及时应用推广和
实行标准化作业管理, 在组织机制上, 一是要强化与
企事业合作产业化带动, 基于该区域耕地资源相对
比较丰富的特点, 推动建立不同规模的家庭或公司
农场; 二是针对目前大部分农户依然是以独立分散
生产为主的特点, 推动建立农村合作社。此外, 也应
加强政产学结合机制, 依托地方政府的领导作用, 集
中连片成方地进行模式技术的试验示范及应用推广。
参考文献
[1] 胡小平, 郭晓慧. 2020 年中国粮食需求结构分析及预测——
基于营养标准的视角[J]. 中国农村经济, 2010(6): 4–15
Hu X P, Guo X H. Analysis and forecast for demand of Chi-
nese grain in 2020: On the base of nutrition criterion[J]. Chi-
nese Rural Economy, 2010(6): 4–15
[2] 马永欢 , 牛文元 . 基于粮食安全的中国粮食需求预测与耕
地资源配置研究[J]. 中国软科学, 2009(3): 11–16
Ma Y H, Niu W Y. Forecasting on grain demand and avail-
ability of cultivated land resources based on grain safety in
China[J]. China Soft Science, 2009(3): 11–16
[3] 李波 , 张俊飚 , 李海鹏 . 我国中长期粮食需求分析及预测
[J]. 中国稻米, 2008(3): 23–25
Li B, Zhang J B, Li H P. Analysis and forecasting for mid-
long term demand of Chinese grain[J]. China Rice, 2008(3):
23–25
[4] 屈宝香 , 李文娟 , 钱静斐 . 中国粮食增产潜力主要影响因
素分析[J]. 中国农业资源与区划, 2009, 30(4): 34–39
Qu B X, Li W J, Qian J F. Analysis of major factors influ-
encing grain yield increasing potential of China[J]. Chinese
Journal of Agricultural Resources and Regional Planning,
2009, 30(4): 34–39
[5] 王济民 , 肖红波 . 我国粮食八年增产的性质与前景[J]. 农
业经济问题, 2013(2): 22–31
Wang J M, Xiao H B. Properties and prespect of grain output
increaed for 8 years continuously in China[J]. Issues in Agri-
cultural Economy, 2013(2): 22–31
[6] 谭智心 , 曹慧 , 陈洁 . 中国粮食生产区域布局的演变特征
及成因分析——基于全国各省(区)面板数据的实证研究[J].
调研世界, 2012(9): 7–11
Tan Z X, Cao H, Chen J. Analysis on reason and character of
the change of grain production planning area in China[J]. The
World of Survey and Research, 2012(9): 7–11
[7] 邓宗兵 , 封永刚 , 张俊亮 , 等 . 中国粮食生产空间布局变
迁的特征分析[J]. 经济地理, 2013, 33(5): 117–123
Deng Z B, Feng Y G, Zhang J L, et al. Analysis on the chara-
cteristics and tendency of grain production’s spatial distribution
in China[J]. Economic Geography, 2013, 33(5): 117–123
[8] 屈宝香 , 张华 , 李刚 . 中国粮食生产布局与结构区域演变
分析[J]. 中国农业资源与区划, 2011, 32(1): 1–6
Qu B X, Zhang H, Li G. Analysis of the evolution on the
layout and structure of regional food production in China[J].
Chinese Journal of Agricultural Resources and Regional
Planning, 2011, 32(1): 1–6
[9] 陈印军 , 易小燕 , 方琳娜 , 等 . 中国耕地资源及其粮食生
产能力分析[J]. 中国农业资源与区划, 2012, 33(6): 4–10
Chen Y J, Yi X Y, Fang L N, et al. Analysis for arable land
resources and its grain production capacity in China[J]. Chi-
nese Journal of Agricultural Resources and Regional Planning,
2012, 33(6): 4–10
[10] 刘峥宇 , 王根林 , 王红蕾 . 我国中低产田发展现状及改良
进展[J]. 北方园艺, 2013(15): 188–190
Liu Z Y, Wang G L, Wang H L. Development status and im-
provement progress of low yield farmland in China[J].
Northern Horticulture, 2013(15): 188–190
[11] 张琳, 张凤荣, 姜广辉, 等. 我国中低产田改造的粮食增产
潜力与食物安全保障[J]. 农业现代化研究, 2005, 26(1): 22–25
Zhang L, Zhang F R, Jiang G H, et al. Potential improvement
of medium-low yielded farmland and guarantee of food safety
in China[J]. Research of Agricultural Modernization, 2005,
26(1): 22–25
[12] 朱铁辉 , 韩昕儒 , 陈永福 . 中低产田改造地区优先序研究
[J]. 农业技术经济, 2012(4): 65–72
Zhu T H, Han X R, Chen Y F. Research on the order of prior-
ity of improvement medium-low yield farmland area[J].
Journal of Agrotechnical Economics, 2012(4): 65–72
[13] 相慧 , 孔祥斌 , 武兆坤 , 等 . 中国粮食主产区耕地生产能
力空间分布特征[J]. 农业工程学报, 2012, 28(24): 235–244
Xiang H, Kong X B, Wu Z K, et al. Spatial distribution char-
acteristics of potential productivity of arable land in main
crop production area in China[J]. Transactions of the Chinese
Society of Agricultural Engineering, 2012, 28(24): 235–244
[14] 李振声, 欧阳竹, 刘小京, 等. 建设“渤海粮仓”的科学依据——
需求、潜力和途径[J]. 中国科学院院刊, 2011, 26(4): 371–374
Li Z S, Ouyang Z, Liu X J, et al. Scientific basis for con-
structing the “Bohai Sea Granary”: Demand, potential and
approches[J]. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences,
2011, 26(4): 371–374
[15] 刘文龙 , 罗纨 , 贾忠华 , 等 . 黄河三角洲暗管排水的综合
效果评价[J]. 干旱地区农业研究, 2013, 31(2): 122–126
Liu W L, Luo W, Jia Z H, et al. Comprehensive assessment of
subsurface drainage construction in the Yellow River Delta[J].
Agricultural Research in the Arid Areas, 2013, 31(2): 122–126
[16] 韩立朴 , 马凤娇 , 于淑会 , 等 . 基于暗管埋设的农田生态
工程对运东滨海盐碱地的改良原理与实践[J]. 中国生态农
业学报, 2012, 20(12): 1680–1686
Han L P, Ma F J, Yu S H, et al. Principle and practice of sa-
line-alkali soil improvement via subsurface pipe engineering
in coastal areas of East Hebei Province[J]. Chinese Journal of
Eco-Agriculture, 2012, 20(12): 1680–1686
[17] 欧阳竹 , 程维新 , 张兴权 . 禹城试验区三十年的实践与思
考[J]. 地理科学进展, 1997, 16(增刊): 9–14
Ouyang Z, Cheng W X, Zhang X Q. Three decade-practices
and cosiderations by applications of science and technology
in Yucheng experimental area[J]. Progress in Geography,
1997, 16(Supp): 9–14