全 文 ：　 　 倡 ２００１ ～ ２００３ 年笔者参与中国工程院重大咨询项目 枟西北地区水资源配置 、生态环境建设与可持续发展枠 ，此为考察研究内容之一 。
收稿日期 ：２００５唱０９唱１０ 　 改回日期 ：２００５唱１１唱０８
生态技术进步造就了作物高产不衰的典型 倡
———重访青海香日德地区春小麦高产田的启示
孙鸿良
（中国农业科学院作物科学研究所 　 北京 　 １０００８１）
摘 　要 　 ２０ 世纪 ７０ 年代末期 ，我国青藏高原的香日德镇出现了春小麦单产 １５１９５畅００kg／ hm２ 的高产纪录 ，生长季
的光能利用率高达 ５畅９ ％ 。 其高光效原因何在以及能否保持不衰为众人所关注 。 近年笔者实地考察发现 ，生态技
术创新是该区春小麦高产不衰的主导致因 。 其中特殊生态位新品种的成功选育 、生态技术的全方位应用以及农田
之外生态用地的有效建设是支持高产并可持续发展的三大支柱 。 生态技术进步作为经济增长的内在变量具有重
要现实意义 ，香日德为生态经济学中的生态创新理论与 B模式提供了成功实例 。
关键词 　 春小麦 　 高产 　 地区效应 　 生态技术进步 　 生态用地
Progress of ecological techniques being the source of sustainable high yield of crops — The inspiration from the high yield
fields of wheat in Xiangride area of Qinghai Province after re唱visiting ． SUN Hong唱Liang（ Institute of Crop Sciences ，
Chinese Academy of Agricultural Sciences ，Beijing １０００８１ ， China） ，CJEA ，２００７ ，１５（２） ：１８１ ～ １８３
Abstract 　 At the end of seventies of the last century a high yield record of wheat of １５１９５kg／hm２ was attained ，w ith the
rate of ligh t u tilization in growing season reaching actually to ５畅９ ％ in Xiangride T own of Qinghai唱Tibet Plateau ．What
the reason of this high efficiency of ligh t t ransformation is and whether i t can be maintained un唱declined are the problems
the people are paying more at ten tion to ．The author has made an investigation on唱the唱spot and found that the creative eco唱
logical techniques are the leading factors fo r the high唱yield formation ． The successful breeding of new varieties ， compre唱
hensive application of ecological technology ，and establishment of land for ecology are three key supports for the high yield
and sustainable development ． The progress of ecological techniques as the in trinis variable of economy development in Xi唱
angride is a successful example of creative ecological economy theory and B唱model in economy ．
Key words 　 Spring wheat ，Record of high yield ，Area effect ，Progress of ecological techniques ， Land for ecological use
（Received Sept ． １０ ，２００５ ； revised Nov ． ８ ， ２００５）
１９７８ 年我国出现了春小麦 １５１９５畅００kg／hm２ 的高产纪录 ，其生长季的光能利用率据计算高达 ５畅９ ％ ，地
点在青藏高原腹地的青海省都兰县香日德镇 ，创下了当时全国及世界高海拔地区春小麦的最高产纪录［１］ 。
当初香日德春小麦为何能达到这样的高产 ？ ２０ 多年来是否仍能保持 ？ 香日德究竟有什么样的有利农业生
产条件 ？ 以及通过什么特殊技术达到此指标的 ？ 带着这些问题 ，笔者于 ２００２ 年 ８ 月专程考察了香日德的麦
田及其生产条件 ，并访问了当年完成此指标的“粮食状元”柳相祖 。 最终结论是香日德春小麦高产不衰的成
就 ，主要出于生态技术进步 ，以生态位的对口良种 、农田生态用地建设与管理上生态技术进步为支持高产并
可持续发展的三大支柱 ，值得农业界广泛借鉴 。
1 　 建设人工与自然和谐的防护林网促进了农业生产潜力的释放
香日德镇位于青海省柴达木盆地南沿 、丝绸之路重镇都兰县西行 ６０km 处 ，海拔 ２８００m 的河滩绿洲所
在地的小麦 、果菜种植区内 。 香日德在气候上属暖温干旱带 ，７ 月份平均气温 ２２ ～ ２６ ℃ ，有效积温以及光合
有效辐射量 、水分补充条件都基本上能满足中晚熟春小麦生长发育的需求 ，加之昼夜温差大 ，有利于农作物
营养物质的积累 。 在地形优势的基础上又缔造了人工与自然和谐的绿色防护林网 ，其作为生物多样性与生
态屏障的辅助系统 ，对主体农业系统发挥了农业减灾与生态用地的保育作用 。 生态用地［２］在西北干旱区属
于主体生态系统（人工绿洲）的辅助系统 ，其概念可概括为在干旱区环境内通过维持或改善自身生态环境质
第 １５卷第 ２ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．２
２ ０ ０ ７ 年 ３ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture March ，　 ２００７
量 ，进而能对主体生态系统（人工绿洲）良性发育及稳定性 、高生产力及其可持续性起到支撑和保育作用 ，最
终达到提高整个区域生态系统的生产力 。 在香日德镇 ，以青杨 、白柳 、红柳 、沙棘 、梭梭 、沙拐枣 、花棒以及沙
打旺等乔 、灌 、草结合的农田防护林体系共有 ６００ 多条 ，由 ２０００ 多万株树组成林网守护着方格状的 ２０００hm２
农田 ，农田林木覆盖率达 ２５ ％ ［３］ ，建立农田与林草生态用地相结合的农业生态系统具有生产力释放的高产
性 、稳定性与可持续性的特性 ，也是春小麦单产能基本上保持高水平的环境生态学依据 。
2 　 品种与生态位吻合是决定产量的最大因素
不同品种只有在各自特定的生态位中种植才能生长发育良好 。 香日德农业资源有利于春小麦生长的
条件［１］一是地区降雨量较一般荒漠地带为高 ，其受南部布尔汗布达山等地形与孟加拉湾湿气流影响 ，夏季
较湿润 ，绿洲所在地年均降水量达 １６６畅８mm ，而同处于荒漠地带 、相邻的诺木洪乡仅 ３７畅９mm ；二是温暖而
光照丰富 ，无霜期 １２７d ，≥ ５ ℃ 年积温 ２１６１ ℃ ，年均日照时数 ２９５４h ，年总辐射量 ６９０畅６４８kJ／cm２ ，年有效辐射
量 ２８１畅４ ～ ３１９畅２kJ／cm２ ；三是具充裕而稳定的灌溉条件 ，该区香日德河发源于布汗布达山东南麓 ，水量较稳
定 ，河水主要靠雨（雪）水和托索湖水补给 ，年均流量 １２畅５４m３／s ；四是土壤较肥厚 ，在多年耕种下 ，有机质含
量有所上升 ，含盐量则大幅度下降 。 耕作土壤主要是棕漠土 ，土壤全盐含量０畅４３ ～ ３畅７g／kg ，耕作层有机质
含量为 ６畅６ ～ １８畅４g／kg ，而附近灰棕壤自然土全盐量高的达 ９畅１８g／kg ，有机质含量仅 ５畅０９g／kg 。 由于小麦 、
稞大麦原产中纬度半干旱地区 ，香日德的温凉半干旱气候和光照充足条件正适于麦类生长 ；同时青藏高原
夏季气温不高 ，极少出现威胁麦类生长的 ３０ ℃ 以上的高温天气 ，显著延长了小麦的幼穗分化期和籽粒灌浆
期 ，从而促进了穗粒数增多和粒重的增高 。 此外 ，拔节期日照充足 ，太阳辐射强 ，温凉少雨气候又有利于株
型紧凑 ，穗数增多及经济系数提高 。 当时种植的春小麦“高原 ３３８”属中晚熟性 ，生育期 １５５d ，抗病 ，抗倒伏 ，
耐寒性中等 ，较不耐旱和较不耐瘠薄 ，正适于在香日德高水肥条件下生长 。 此外 ，“地区效应”也是小麦单产
提高的内在因素之一 。 按路季梅（１９８０）研究 ，当时将南京 、北京的小麦引至西藏种植 ，皆明显表现穗粒数增
多 ，千粒重增高和株型紧凑的性状 ，而被称之为“地区效应” ，可见小麦产量构成的因素主要由单位面积穗
数 、每穗粒数 、千粒重协调发展得来 ，而延长结实期是强化高产效能的品种选育方向之一 。 据此 ，选育对口
品种是释放特定生态位生产潜力的重要因素 ，而对生态位的识辨必须依赖于生态技术进步 ，成功地强化“地
区效应”则是品种优化的发育生物生态学依据 。
3 　 农艺上生态技术进步的贡献率举足轻重
农艺生态技术核心是根据作物各生育期特点对环境资源合理而高效利用的技术 ，随着生态技术进步对
经济可持续增长的作用越来越明显 ，其贡献率也越举足轻重 。 香日德以农民技术员柳相祖为代表的农艺技
术成就一是看天 、看地 、看作物决定补偿灌溉次数 、水量与方式 。 除去冬灌以外 ，根据降水量满足程度决定
量化补灌的原则 ，在小麦全生长季灌水 ８ ～ ９ 次的情况下 ，每次灌溉数量不一 ，既要根据旱情 ，又要视不同生
育期灌水数量不同 ，还要看水入土与根部接触面的适度 。 在小麦发育前期 ，每次灌水深度以渗入土内 ３０cm
为宜 ，后期以 １０cm 为限 。 后期水渗土如超过 １０cm 就会因土软而造成倒伏带来的减产 。 浇水方式是小水细
浇而不是大水漫浇 ；而且忌在中午浇水 ，以免温度一冷一热伤苗 。 二是选择关键施肥期以提高肥效 ，农家肥
９０m３／hm２在春天土壤返青期与磷酸二铵 ７５０kg／hm２ 一起施下 ，然后在浇头水 、２ 水时再追化肥 ，追肥量二
铵 、尿素每次分别为 ２２５kg／hm２ 、１５０kg／hm２ ，之后不再施肥 。 如此高的单产是根据小麦不同生育期需求与
吸收肥料效率来确定施肥的时期与数量 。三是用精确播种量控制种群适宜密度 。密植是增产关键技术之一 ，
通过精确播种量控制合理密植达到高产又不倒伏 。对“高原 ３３８”品种而言播种量在 ３００ ～ ３２２畅５kg／hm２ 之间为
宜 ，低于此量生产潜力受限 ，高于此量因植株过密而造成倒伏 。 同时适当密植下 ，通风良好的群体结构有利于
光补偿点降低 ，因生长在下部遮阴下的叶子比上部阳生叶的呼吸弱 ，也可在相当低的光强度下达到光补偿
点［４］ 。因此适当密植可使上 、下叶片皆能积累光合作用产物 。四是通过延长灌浆期增加千粒重 。 延长灌浆期
是产量形成要素之一 ，可达到千粒重增高的目的 。 “高原 ３３８”品种为中晚熟品种 ，灌浆期较长 ，其穗长 １１ ～
１２cm ，分蘖前期平均 ５个 ，后期 ２ ～ ３ 个 ，灌浆期一般要在 １ 个月左右 。 及至小麦适期割下后 ，还需在场上晒 ２０
多 d ，才碾压脱粒 ，这样还可使千粒重继续增加 ，而且石碾下不致出现碎粒 。 五是选择合适茬口有利于增加
产量 ，根据多年经验柳相祖认为因油菜茬土发硬 ，油菜茬较一般蔬菜茬与豆类茬差 。 当年在其春小麦获得
平均 １５１９５畅００kg／hm２ 的高产纪录就是在蔬菜茬口上获得的 ，甚至蔬菜茬后小麦连茬也效果很好 。 六是调
动农田生态系统自组织作用 ，导向整体功能优化 。 例如通过密植控制杂草 ，苗期只需锄草一次 ；通过防护林
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网 ，减轻作物冻害 、风害 ，通过增加生物多样性减轻病虫害 ，不打农药 … … 。 如此等等皆是遵循了生态学上
调动生态系统自组织能力 ，增强抗灾能力 ，进行资源互补 ，协调再生 ，导向整体功能优化的结果 。 这样的农
业生产不仅人工管理简化 ，投入不高 ，且整个农业生态系统可走向可持续发展 ，而精确控制播种量则是春小
麦形成既不倒伏 、又具有高光合叶面积种群的生态学依据 。
4 　 小结与讨论
生态用地建设是绿洲农业繁荣的支柱之一 。 过去全国出现的“吨粮田” 、“卫星田”常以局部改善生产条
件的手段来达到目标 ，这种靠高度投入 、孤立建设的高产田犹如过眼云烟 ，不能持久 。 香日德独特的天然林
草保留与人工林网建设的生态用地共同塑造了优越的农田生态环境条件 ，而且一直保持下来 ，这是高产仍
能在一定程度上持续的原因之一［５］ 。 香日德在 ３０ 年前就重视防护林（草）网的建设 ，这实质上是一种生态
用地的建设 。 所以局部高产田必须在周围具一定生态用地的保护支撑下才能稳定地存在 。 除去防护林网
外 ，生态用地还可由天然草地 、绿洲林地 、河流周围湿地以及可接纳盐碱的田间低洼小生境夹荒地等组成 。
可见这些不可缺少的生态用地必须适当保留 、建设 ，才能共同塑造人工绿洲的可持续发展的高产农田 。
适应地区效应的对口品种是释放生产力的关键因素 。 在强化地区效应下 ，麦类生长期得以延长 ，补偿
灌溉 、温光条件良好配合以及气温日较差大 ，皆有利于小麦有机物质积累 。 作为中晚熟春小麦品种的“高原
３３８”等 ，在此适宜条件下生育期可延长到 ５ 个多月之久 ，因此地区效应带来的优厚农业生产条件匹配熟期适
宜作物（小麦 、油菜 、块根块茎菜类）的对口品种必然有高产的结果 。
各项农艺生态技术已基本上达到“设计产量”的水平 。 在中国科学院西北高原生物研究所全面合作下 ，
他们立足于提高能量产出／投入效率 ，又进一步探求大面积的高产设计模式及旱 、冻 、风 、雹 、虫等灾害下生
态技术进步所能控制的水平 。
调动农业生态系统自组织能力是香日德高产不衰的根本原因 。 实践证明 ，香日德春小麦高产的功能源
泉不取决于各项农艺硬技术的简单叠加 ，或投入物质 、能量的多少 ，而是从整体上调动系统功能优化 ，特别
是增长生态系统自组织的能力上 。 仅从柳相祖麦田只需锄一次草 ，及从不打农药的现象可看到农田生态系
统自组织能力及自我调控作用之强 。 这样的农业不仅是一种资源节约型农业 ，还是一种能把农业生产寓于
环境保护系列之中的生态建设性农业 ，达到农业生产与抢救生态资产双赢的境地 ，也是可持续农业的实质
所在 。
香日德的实例验证了生态经济学上的生态创新理论与布朗的“B 模式” 。 据严立冬（２００４）提出 “在
新的生态经济时代到来的今天 ，将生态创新理论中的生态因素纳入到经济分析的内在变量之中对经济
可持续发展具有非常重要意义” 。 “科技进步是提高资源利用率的有效途径 ，生态技术进步是经济持续
增长的主要源泉” 。 继而提出将生态技术进步作为经济发展中的内在变量 ，有利于提高经济增长运行
质量问题等 。 生态技术进步将成为今后经济持续增长的重大支柱 ，以生态经济模式来代替传统经济模
式为全球大势所趋 。 正如［美］莱斯特·R·布朗所言 ：“中国正面临着一场战争 ，为保卫土地而战 ——— 但
敌人不是外国的军队 ，却是扩展的沙漠 ” ，最终提出以 B 模式来替代现有的社会经济模式 ——— A 模
式［６］ 。 在高原荒漠地带的绿洲上出现香日德高产农业稳定发展的典型为以上论点提供了一个有力的
验证 。
应当指出 ，香日德依靠生态技术进步而发展高产 、稳产农业并非十分完善 ，许多问题 ，例如品种进一步
选优 ，农田与生态用地的最佳比例 ，景观生态系统多样性的建设 ，节水农艺技术及其潜力 ，投入辅助能量的
最大效率与效果以及调控自组织最大效能的生态技术有待于进一步探讨与实践 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 都兰县县志编委会 ．都兰县志 ．西安 ：陕西人民出版社 ，２００１ ． ２０１ ～ ２０９
２ 　 张红旗 ，王立新 ，贾宝全 ．西北干旱区生态用地概念及其功能分类研究 ．中国生态农业学报 ，２００４ ，１２（２） ：５ ～ ８
３ 　 王 　 苗 ，李东亮 ．中国柴达木 ．香港 ：中国旅游出版社 ，２００１ ． ２６ ～ ２７
４ 　 Larcher W ．植物生理生态学 ．北京 ：科学出版社 ，１９８０ ．５４ ～ ５６
５ 　 孙鸿良 ．西北地区草地旅游点的生态功能与建设方向 ——— 从青海高原都兰古王国墓群及其周围的原生态绿色魅力谈起 ．生态与农村
环境学报 ，２００７ ，２３（１） ：７３ ～ ７４ ，８０
６ 　 莱斯特 ·R·布朗 ．B 模式 ．北京 ：东方出版社 ，２００３
第 ２期 孙鸿良 ：生态技术进步造就了作物高产不衰的典型 １８３