糧食安全是關(guān)系國計(jì)民生的根本性問題，而種子是糧食安全的重要保障。2021年習(xí)近平總書記在中央經(jīng)濟(jì)工作會議中強(qiáng)調(diào)，要打好種業(yè)翻身仗，牢牢把握糧食安全主動權(quán)。在國家層面上，甘肅省河西走廊的張掖市作為我國最大的玉米制種基地之一，在國家糧食安全和種業(yè)自主創(chuàng)新中占據(jù)了重要地位。多年實(shí)踐表明，張掖市憑借優(yōu)越的自然條件與技術(shù)積累，培養(yǎng)出了一批優(yōu)質(zhì)品種，為全國玉米種植提供了重要支持。針對糧食安全與生態(tài)文明建設(shè)的雙重需求，推動張掖市制種玉米產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)、綠色、高效發(fā)展成為重大命題。

      然而，張掖市制種玉米產(chǎn)業(yè)在快速擴(kuò)大的同時，面臨的資源與環(huán)境矛盾也日益凸顯。例如，由于多年連作而導(dǎo)致的土壤退化、地膜殘留、化肥和灌溉資源浪費(fèi)問題正逐漸成為阻礙產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的重要因素。此外，全程機(jī)械化水平較低、農(nóng)機(jī)設(shè)備對區(qū)域環(huán)境適應(yīng)性不強(qiáng)，以及新技術(shù)推廣受阻等問題使得張掖市的玉米制種產(chǎn)業(yè)在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效與生態(tài)保護(hù)的雙重目標(biāo)時面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在國家“雙碳”戰(zhàn)略、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展目標(biāo)的驅(qū)動下，張掖市制種玉米必須探索高效率與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的路徑，既要從宏觀層面解決糧食安全問題，又要在微觀層面實(shí)現(xiàn)環(huán)保與效率的平衡。本文通過整合現(xiàn)有研究成果，結(jié)合氣候條件、政策導(dǎo)向及張掖市實(shí)際產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，系統(tǒng)探討其制種玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀、關(guān)鍵問題及優(yōu)化方向。

      1 張掖市制種玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢與特殊地位

      1.1 自然資源稟賦與種業(yè)核心地位

      張掖市地處河西走廊核心區(qū)域，以其獨(dú)特的自然環(huán)境條件成為全國最大的玉米制種基地。充沛的日照資源（年均日照3000h以上）和晝夜溫差顯著的氣候條件，不僅有利于玉米種子胚乳充實(shí)，還極大地降低了病蟲害發(fā)病率。此外，黑河灌溉系統(tǒng)為大面積制種玉米的灌溉提供了穩(wěn)定的水源保障。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示，甘肅省玉米制種面積占全國33%以上，張掖市作為重要輸出地，其玉米種子供應(yīng)覆蓋了全國20個省份以上。此外，張掖市制種玉米出口量逐年攀升，成為全球農(nóng)業(yè)種業(yè)市場中不可忽視的重要角色。

      更為重要的是，玉米制種在國家糧食安全體系中占據(jù)重要地位。根據(jù)《種業(yè)振興行動方案》和《張掖市種業(yè)振興行動實(shí)施方案》部署要求，到2026年，玉米制種規(guī)模及產(chǎn)能穩(wěn)步增加，面積穩(wěn)定在6.67萬hm²（100萬畝），產(chǎn)種量達(dá)到4.5億kg以上。因產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)、穩(wěn)定性強(qiáng)，張掖市制種玉米在國內(nèi)外市場中具備顯著競爭優(yōu)勢，在保障國家糧食安全和實(shí)施“種業(yè)翻身仗”中的角色不可替代。

      1.2 國家種業(yè)振興行動對張掖市制種產(chǎn)業(yè)的推動

      種業(yè)振興是應(yīng)對國際種業(yè)競爭壓力、保障我國糧食安全的重要方向。自2021年《種業(yè)振興行動方案》發(fā)布以來，我國明確提出實(shí)行種業(yè)科技自立自強(qiáng)，推動種質(zhì)資源保護(hù)與利用，構(gòu)建全新的現(xiàn)代化種業(yè)體系。在政策推動下，國家對張掖市制種產(chǎn)業(yè)的支持力度不斷加大。例如，通過政策推動龍頭企業(yè)（如恒基利馬格蘭、亞盛種業(yè)、隆平高科、北京順鑫種業(yè)等）在張掖市落地技術(shù)示范基地，增強(qiáng)其技術(shù)研發(fā)能力，并擴(kuò)展高附加值種子的生產(chǎn)規(guī)模。這些政策目標(biāo)為張掖市制種產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入了強(qiáng)勁動力，同時使其在全面提升種源自主可控、維護(hù)糧食安全方面具有重要意義。

      2 張掖市制種玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心瓶頸

      2.1 土地連作與土壤退化的惡性循環(huán)

      多年來，張掖市玉米制種采用連作種植模式，雖在短期內(nèi)滿足了市場需求，但長期依賴單一作物生產(chǎn)體系，使得土壤地力下降問題愈發(fā)顯著。程紅玉等的研究表明，張掖市連作玉米田地膜使用量迅速上升，但殘膜回收力度不足。在田間監(jiān)測中，殘膜數(shù)量和質(zhì)量分別以每年136.79萬片/hm²和13.416kg/hm²進(jìn)行增長，大量殘膜導(dǎo)致土壤通氣性和持水能力大幅下降。此外，由于連作對氮、磷等肥料需求量大，不合理的化肥施用導(dǎo)致過量氮素淋失，進(jìn)一步加劇了土壤鹽堿化風(fēng)險和地下水污染問題。從政策層面看，國家強(qiáng)調(diào)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)與農(nóng)田減排技術(shù)，但連作模式與輪作優(yōu)化的缺失顯然與之相悖。解決這一矛盾不僅要落實(shí)地力保護(hù)政策，還需從種植結(jié)構(gòu)調(diào)整入手。

      2.2 農(nóng)業(yè)水資源效率低，灌溉難題突出

      水資源的短缺與低效利用是西北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要難題。盡管河西走廊擁有黑河流域作為基礎(chǔ)灌溉水源，但張掖市農(nóng)業(yè)用水消耗量已接近區(qū)域水資源承載上限。此外，傳統(tǒng)漫灌與過量灌溉方式依然廣泛存在，已成為結(jié)構(gòu)性水資源浪費(fèi)的直接原因。即使在推廣滴灌技術(shù)的田塊，由于未實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，水肥一體化的實(shí)際運(yùn)用效果大打折扣，其節(jié)水潛力難以完全釋放。

      在“雙碳”目標(biāo)背景下，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)與精準(zhǔn)灌溉需求愈發(fā)迫切，但如何高效地推廣水肥一體化技術(shù)，針對性地解決農(nóng)戶生產(chǎn)觀念的滯后性問題，依然是張掖市農(nóng)業(yè)用水優(yōu)化中的重要難點(diǎn)。

      2.3 機(jī)械化與勞動效率的兩極化矛盾

      機(jī)械化是提高農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)效率的核心手段。但如王林等分析，張掖市機(jī)械化主要集中于播種與收獲環(huán)節(jié)，其他環(huán)節(jié)依舊無法擺脫對人力的高度依賴。以烘干為例，當(dāng)前設(shè)備不足或農(nóng)戶不愿加大投資，導(dǎo)致八成以上種子以自然風(fēng)干方式為主，易造成種子含水量偏差，影響終端商品性與售價。此外，現(xiàn)有農(nóng)機(jī)尤其缺乏適應(yīng)小條田塊的精準(zhǔn)作業(yè)功能，難以滿足制種玉米對機(jī)械化作業(yè)的高精度需求。機(jī)械化的滯后不僅涉及高昂成本分?jǐn)倖栴}，也反映了現(xiàn)代農(nóng)作技術(shù)推廣在農(nóng)民教育層面的短板。

      2.4 國際競爭力與種業(yè)創(chuàng)新能力不足

      隨著國際種業(yè)市場競爭的加劇，張掖市作為我國占比最高的制種玉米產(chǎn)地，所面臨的外部壓力也在增加。孫奇等指出，國內(nèi)種子企業(yè)雖然在產(chǎn)能上具有優(yōu)勢，但在育種資源多樣性與新品種創(chuàng)新能力上與國外種企仍存差距，這也限制了張掖市制種玉米在國際市場中的競爭力。

      3 針對性的優(yōu)化路徑

      優(yōu)化路徑的設(shè)計(jì)必須建立在張掖市作為河西走廊核心制種基地的區(qū)域特點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)瓶頸和國家糧食安全戰(zhàn)略的深刻理解之上。同時，產(chǎn)業(yè)問題與解決方案不能僅限于當(dāng)前困境的修補(bǔ)，還需要立足于國家種業(yè)發(fā)展的大局，在技術(shù)、政策、環(huán)境與市場機(jī)制下進(jìn)行全方位的系統(tǒng)性升級。以下從4個維度提出優(yōu)化路徑，加入更有創(chuàng)造性和適應(yīng)性的解決方案。

      3.1 構(gòu)建農(nóng)業(yè)資源精準(zhǔn)管理體系，突破土地承載極限

      3.1.1 引入地力監(jiān)測與動態(tài)優(yōu)化機(jī)制

      土壤和土地是制種玉米可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)前張掖市的連作種植模式在一定程度上是市場需求倒逼的結(jié)果，解決連作導(dǎo)致的土壤退化和地力下降問題，僅靠傳統(tǒng)的秸稈還田和輪作間作等單一方法是不夠的。

      基于此，應(yīng)通過構(gòu)建地力監(jiān)測與動態(tài)優(yōu)化機(jī)制，對土壤進(jìn)行全生命周期的管理，將數(shù)據(jù)化、量化決策落實(shí)到每個田塊。例如，在張掖市推廣“土壤健康檔案”模式，利用遙感、大數(shù)據(jù)與田間試驗(yàn)相結(jié)合，定期對土壤有機(jī)質(zhì)、鹽分、pH值、養(yǎng)分含量等信息進(jìn)行采集、監(jiān)控與建模，并將數(shù)據(jù)納入?yún)^(qū)域農(nóng)業(yè)資源動態(tài)調(diào)整中，確保每塊田地的持續(xù)產(chǎn)出能力。這不僅能夠?yàn)榉N植戶提供科學(xué)的種植指導(dǎo)，也能幫助政府精準(zhǔn)制定土地輪作與休耕計(jì)劃。

      3.1.2 建立大地膜綠色治理工程

      針對地膜殘留問題，可探索構(gòu)建大地膜綠色治理工程：以可降解地膜替代為短期重點(diǎn)，同時結(jié)合具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型地膜全回收機(jī)械化技術(shù)，解決現(xiàn)有高成本與低回收率間的矛盾。未來可推廣可循環(huán)多次使用的耐用膜或組合材料膜，從源頭減少污染。政府需要通過財政補(bǔ)貼或循環(huán)農(nóng)業(yè)基金，推動相關(guān)產(chǎn)品在張掖市的規(guī)模化使用，培育這項(xiàng)綠色技術(shù)的商業(yè)化生態(tài)體系。

      3.1.3 鼓勵空天地一體化綠色地力技術(shù)

      在國家“雙碳戰(zhàn)略”背景下，張掖市需從生態(tài)農(nóng)業(yè)入手，充分利用空天技術(shù)（遙感和無人機(jī)監(jiān)控）、地面施肥自動化設(shè)備以及田間微生物改良技術(shù)等，將綠色和高效種植技術(shù)結(jié)合起來。例如，在實(shí)踐中加入玉米根際固氮微生物制劑的試驗(yàn)，逐步推廣“減少化肥依賴、提升地力”的綠色地力恢復(fù)手段，從根本上擺脫“高肥料輸入=高產(chǎn)出”的惡性循環(huán)。

      3.2 發(fā)揮灌溉與水肥一體化潛力，破解水資源瓶頸

      3.2.1 區(qū)域性精準(zhǔn)水資源調(diào)控

      張掖市制種玉米用水效率低、灌溉方式傳統(tǒng)，暴露了灌溉模式單一與區(qū)域水資源規(guī)劃不足的問題。為此，可建立基于區(qū)域特點(diǎn)的水資源動態(tài)調(diào)控平臺。推廣利用地表水、井水、雨水的復(fù)合供水模式，實(shí)行“分區(qū)供水”“灌區(qū)聯(lián)動補(bǔ)給”，最大限度增加灌溉用水保障。同時，通過精準(zhǔn)水表和流量計(jì)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)灌溉全過程的動態(tài)調(diào)節(jié)，在高效用水中嵌入獎懲機(jī)制，引導(dǎo)農(nóng)民從傳統(tǒng)漫灌向精準(zhǔn)灌溉轉(zhuǎn)型。

      3.2.2 從普及膜下滴灌到智能化水肥一體化

      盡管膜下滴灌在張掖市已有一定推廣，但現(xiàn)有技術(shù)多為非智能化操作，缺乏對作物需水規(guī)律的精準(zhǔn)匹配。發(fā)達(dá)國家已廣泛部署智能灌溉技術(shù)，通過結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)控制水肥釋放，是未來提升水資源效率的重要方向。張掖市可重點(diǎn)推動“作物生長階段—土壤濕度—氣象條件”的動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，建立水肥實(shí)時調(diào)整模型，使水肥一體化邁向智能化、平臺化管理。同時，借助大數(shù)據(jù)建立張掖市制種玉米智能灌溉平臺，集成天氣預(yù)報、水肥模型、用地歷史數(shù)據(jù)等，輔助精準(zhǔn)決策，提高關(guān)鍵灌溉階段的資源利用率。

      3.3 推進(jìn)種子加工全程機(jī)械化與智慧農(nóng)業(yè)融合

      3.3.1 填補(bǔ)后期烘干與加工機(jī)械化短板

      在全程機(jī)械化中，種子烘干與加工環(huán)節(jié)的短板問題最為明顯。不完善的種子烘干不僅影響種子商品化率，同時導(dǎo)致資源浪費(fèi)。為了填補(bǔ)這一問題，可通過設(shè)備集中化與合作梯度投資激勵，組建區(qū)域性種子烘干加工中心。示范單位應(yīng)引入智能熱風(fēng)式或真空烘干技術(shù)，并安裝數(shù)字化水分檢測系統(tǒng)，將烘干作業(yè)生產(chǎn)率提至2~3倍，同時保障種子的商品質(zhì)量。政府和龍頭企業(yè)可聯(lián)合提供種子加工服務(wù)，降低農(nóng)民自行投資負(fù)擔(dān)。

      3.3.2 大規(guī)模引入智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)與無人裝備

      根據(jù)張掖制種基地的小條田塊特點(diǎn)，應(yīng)加速研發(fā)窄幅多功能機(jī)械，并補(bǔ)償無人駕駛作業(yè)環(huán)節(jié)的機(jī)械不足。農(nóng)業(yè)機(jī)械與智慧技術(shù)的結(jié)合是未來農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的核心方向，如智慧植保無人機(jī)、水肥精準(zhǔn)調(diào)配機(jī)器人等，可在制種產(chǎn)業(yè)中逐步應(yīng)用。企業(yè)可以與科研機(jī)構(gòu)合作，推出張掖市專屬適應(yīng)性機(jī)型，并通過農(nóng)業(yè)合作社推廣使用。

      3.4 打造國際競爭力的種業(yè)創(chuàng)新集群

      3.4.1 構(gòu)建“種業(yè)硅谷”型聯(lián)合研發(fā)體系

      張掖市的種業(yè)整體競爭力相較國際仍有差距，特別是在種質(zhì)創(chuàng)新和綠色育種領(lǐng)域薄弱。未來應(yīng)聚焦于種源創(chuàng)新，推動以地方政府牽頭、企業(yè)與科研院所聯(lián)合的設(shè)計(jì)育種平臺建設(shè)。例如，利用基因組編輯技術(shù)快速定向培育抗逆性玉米品種，并推廣智能分子育種技術(shù)縮短培育周期，通過主攻性狀研發(fā)建立中國獨(dú)特的種質(zhì)資源庫。

      3.4.2 建立種業(yè)國際示范區(qū)與跨境市場戰(zhàn)略

      張掖市應(yīng)探索出口型制種農(nóng)業(yè)基地，面向全球種子市場需求建設(shè)國際標(biāo)準(zhǔn)化制種示范區(qū)。同時，依托“一帶一路”倡議優(yōu)勢，加快與中亞、東南亞等農(nóng)業(yè)市場的對接，推動自主培育玉米種子在國際市場份額的提升。在國際化布局中，鼓勵地方政府為制種企業(yè)提供出口補(bǔ)貼與技術(shù)推廣支持，從市場端為張掖市特色種業(yè)注入新動力。

      4 結(jié)論

      張掖市制種玉米產(chǎn)業(yè)在中國糧食安全與種業(yè)振興目標(biāo)中具有不可替代的重要地位。通過本文的分析可以看出，盡管張掖市在資源稟賦、政策支持及產(chǎn)業(yè)規(guī)模上具有顯著優(yōu)勢，但土壤退化、灌溉用水效率低、機(jī)械化水平不足、新技術(shù)推廣緩慢及國際競爭力不足等問題構(gòu)成了主要發(fā)展瓶頸。針對這些問題，本文提出基于精準(zhǔn)管理、先進(jìn)技術(shù)推廣和多層次政策支持的優(yōu)化路徑：通過動態(tài)地力監(jiān)測與輪作制度強(qiáng)化農(nóng)業(yè)資源保護(hù)；加強(qiáng)智能化灌溉與水肥一體化，提高灌溉效率；補(bǔ)齊烘干與加工環(huán)節(jié)機(jī)械化短板，并推廣智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)；建設(shè)種業(yè)創(chuàng)新平臺和國際化示范區(qū)，增強(qiáng)在全球范圍內(nèi)的市場競爭力。（參考文獻(xiàn)略）

      ?本文來自《張掖市制種玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的挑戰(zhàn)與路徑優(yōu)化——基于糧食安全與政策視角的分析》

      ?作者：劉鵬,雷金宏,王博

      ?單位：甘肅中墾玉種業(yè)有限公司

      ?刊于《中國種業(yè)》2025年第3期29-32頁 轉(zhuǎn)載請注明