哈萨克斯坦小麦产业发展与挑战

吴勇昊, 刘玉秀, 王一钊, 张正茂

(西北农林科技大学 农学院，陕西 杨凌 712100)

1 引言

中国是全球最大的小麦生产国和消费国。 2019-2020年度全球小麦产量超过7.65亿t[1]，其中我国小麦产量约1.32亿t[2]，约占全球总产17%。我国小麦产需平衡有余，但随着我国居民的消费膳食结构升级，人们对优质小麦的需求量不断增大，致使专用优质小麦供给不足，需进口小麦缓解供需结构失衡[3]。国外进口的小麦逐渐成为中国粮食消费的重要补充。哈萨克斯坦是中亚最大的经济体和中国向西开放的必经之地，是丝绸之路经济带倡议的第一站，其耕地面积辽阔、土壤肥沃[4]。前苏联时期，粮食最高年产量达到3 453万t。 独立初期，由于哈新的经济体系未建立、生产力下降等原因，对小麦及其制品的投入和消费量大幅下降，出口也受到影响，小麦产业进入了困难期。经过哈国多年的调整和努力，其小麦的种植、消费和出口逐渐恢复。目前，哈萨克斯坦是中亚最大粮食生产国，盛产优质小麦，农业发展潜力巨大[5]。同时哈萨克斯坦也是世界上最大的谷物出口国之一，其农产品出口主要包括小麦、面粉和植物油。哈萨克斯坦作为中国建设“一带一路”的重要合作伙伴，在农业方面与我国有着很强的互利性和互补性，农业是中哈两国最具前景的合作领域之一[6]。本文从哈萨克斯坦的农业环境和小麦生产发展、消费与贸易、小麦育种栽培技术和品质方面，综述其研究进展，为中国与哈萨克斯坦小麦合作和保障区域粮食安全提供参考。

2 哈萨克斯坦农业环境

哈萨克斯坦地处中亚大陆，属于典型的温带大陆性干旱半干旱气候，夏季炎热干燥，冬季寒冷少雨，全国年均气温为 7 ℃左右。哈国各地温差较大，其中南部的曼吉斯套州、突厥斯坦州年均气温在10 ℃以上；北部的阿克莫拉州、北哈萨克斯坦洲年均气温为3 ℃[7]。哈萨克斯坦北部各州无霜期105～135 d，有效积温1 900 ℃左右；南部地区无霜期 245～275 d，有效积温 2 500～3 000 ℃[8]。哈国农业水资源脆弱性最弱[9]，年均降水量低于300 mm，但其蒸发量超过2 000 mm，水资源供应相对紧张[10]。旱灾、风沙灾害交替频繁，常年干旱出现的频率达30%以上，尤其夏旱对春小麦的影响最大。作为小麦主产区的北哈萨克斯坦州、科斯塔奈州、阿克莫拉州的年均降水量在250～300 mm之间，水资源利用效率低，农业用水消耗较大[11]。同时，哈萨克斯坦北部地区有效的水土资源协调管理较为匮乏，再加上绿洲农业的迅速发展，导致该地区生态环境进一步退化，特别是土壤盐渍化、土地荒漠化等问题突出[12]。

哈萨克斯坦国土面积共计2.72亿hm2，其中土地面积2.70亿hm2，内陆水域面积为252万hm2，具有丰富的自然资源和优越的地理位置[13,14]。哈萨克斯坦土地资源丰富，多为平原和低地，地势由东南向西北逐渐降低[15]，其农业用地约为2.22亿hm2，其中约3 100万hm2为纯种植用地，1.8亿hm2为天然牧场，其他为部分草场以及垦荒熟地[16]。哈萨克斯坦地广人稀，人均农业用地达到13 hm2[17,18]。哈萨克斯坦土壤类型北部区域为黑钙土，中部、东南部区域为棕钙土、南部区域为灰漠，这为哈萨克斯坦的粮食增产提供了良好的物质基础[19]。

3 哈萨克斯坦小麦产业发展概述

3.1 生产发展

哈萨克斯坦小麦产业在苏联时期基本实现了规模化、机械化的生产，但独立后，由于未建立新的经济体系，小麦产业进入困难期。经过哈国多年的努力，小麦产业有了飞速的发展[20]，已跻身全球十大小麦进口国之列。

因受地理环境和自然气候的影响，哈萨克斯坦的农业生产结构相对单一，粮食作物主要以小麦为主，占粮食总产量约80%。由于哈萨克斯坦北方冬季严寒且漫长，哈萨克斯坦小麦主要是春播，约占90%～97%[21]，北部种植的春小麦占全国种植面积的95%，其中Spring bread wheat是主要小麦品种[22,23]。阿克莫拉州和北哈萨克斯坦州是春小麦主产区[21,24]；而南部是冬小麦的主要种植区域，主要分布在阿拉木图和江布尔[25]。

绿色有机是哈萨克斯坦农产品的显著特点，但哈萨克斯坦小麦种植业主要依靠传统农业的方式发展，“靠天吃饭”程度较高。从表1可知，哈萨克斯坦在近20 a内的小麦种植面积变化幅度相对小麦产量波动小，小麦产量年际波间动较大。其中，2010年由于受严重旱灾的影响，小麦产量自2001年以来最低，为964万t；在2011年由于降雨量等气候条件良好，小麦产量为2 273万t，创历史新高。

表1 2001-2019年哈萨克斯坦小麦种植面积及产量年度变化

3.2 消费与贸易

哈萨克斯坦位于亚欧大陆中心地带，是连接东欧与东亚的枢纽，对整个中亚粮食安全极为重要。自2010年以来，哈萨克斯坦农业生产进入相对稳定发展的时期，农产品除供应本国居民消费以外，也实现了向周边国家出口。粮食贸易以小麦为主的，约占粮食出口额的90%[26]。中亚国家70%以上的小麦需要从哈萨克斯坦进口[27]。哈萨克斯坦农业部称，在2019-2020销售年度中，年哈萨克斯坦出口小麦486万t，预计2020-2021销售年度哈麦出口量将达到600万～650万t[27]。中国一直是哈萨克斯坦所希望开拓的粮食贸易市场之一。在“一带一路”建设的背景下，中国成为哈萨克斯坦最大出口目的国，两国农产品贸易在进出口贸易中的比重也在不断增加，预计2020年哈对华农产品出口将达到2.7～2.8亿美元的历史高点。中国从哈萨克斯坦进口农产品从2004年的0.5亿美元增加到2018年的2.8亿美元；出口农产品从0.3亿美元增加到3.16亿美元[28]。

4 小麦育种技术的现状

为满足国内小麦生产需要和提高其在国际市场上的竞争力，哈萨克斯坦非常重视对其育种及其基础研究工作，希望通过育种来实现小麦增产、抗病以及抵抗自然灾害和环境变化，提高小麦品质以满足不同需求。位于阿拉木图的哈萨克斯斯坦农业研究所是哈萨克斯坦小麦的主要育种中心，主要从事小麦种质资源收集应用、新品种选育、良种繁育、新品种评价、种植技术研究及相关科技成果推广。选育的品种重点性状包括增产、抗旱、抗盐碱抗疫病，深受哈萨克斯坦冬麦区农民的喜爱。

哈萨克斯坦小麦种质资源类型和遗传多样性较丰富，在不育小穗数和穗粒重上差异较大，在株高和生育期上差异较小[29]。哈萨克斯坦的大陆性干旱气候影响降水分布是限制小麦增产的主要因素。Banedjschafie等[30]利用水凝胶技术减少了水资源灌溉浪费，提高其利用率。Zotova[31]等研究Spring bread wheat抗旱性，发现缩短开花时间，提前完成生命周期可有效提高小麦耐旱性。哈萨克斯坦小麦在生产中受到多种生物胁迫，其中，叶锈病和颖枯病是哈萨克斯坦小麦最常见的疾病,造成粮食产量的损失可能达到30%～40%[32,33]。Chemayek[34]等发现小麦叶锈抗性基因极大减少了病害发生，为促进小麦育种进程做出贡献。

5 哈萨克斯坦小麦品质

除哈萨克斯坦外，亚洲国家的小麦品质普遍较差，约82%～83%属于低等级，大多适用于动物饲料[35]。哈萨克斯坦小麦籽粒蛋白质含量较高，其中35%～40%的小麦籽粒蛋白质含量在12%～14%之间，50%的小麦籽粒蛋白质含量在14%以上[36]，面粉蛋白质含量高达10.3%[37]。哈萨克斯坦小麦品质是以面筋含量定级，面筋含量在三级以上适合制粉，进口的哈萨克斯坦小麦多为三级以上小麦。哈萨克斯坦小麦高分子谷蛋白含量在20%～40%、湿面筋含量在26%～32%、降落数值在 245～348 s[38]。Utbayev[39]等研究发现Spring bread wheat高分子量谷蛋白亚基可用于选择具有烘烤品质和谷蛋白等位基因组合的小麦基因型。Durum小麦是哈萨克斯坦的顶级作物之一，在哈萨克斯坦的生态小区内种植，主要分布在北部草原地区的高纬度地区[40]。Durum小麦也是整个地中海农业中最重要的谷物，它能够适应旱地和半干旱环境，并具有强大的历史栽培传统[41]，其蛋白质质量和数量都优于其南部和中亚其他国家的小麦，且其生产仍保持着原始小麦的种植方式，化肥使用量不高，单产相对较低。在与优质的澳大利亚小麦品质参数的对比中，哈萨克斯坦小麦的谷蛋白含量及面筋含量等都优于澳大利亚小麦[42]。哈萨克斯坦小麦品质优良，面粉精细研磨、筋度高、韧性大、面味足，弥补了我国短缺的优质高筋小麦，有效改善了国内小麦产品供求结构性矛盾。

6 挑战与前景

自2010年提出向绿色经济转型后，哈国政府结合“2050年战略”，努力调整经济结构,发展创新产业，出台相关的农业政策[20]。近年来，虽然哈国小麦生产持续增长，但面前的任务依然是艰巨的。首先，环境与气候是制约哈国农业发展的重要因素，哈萨克斯坦的土壤沙化、盐碱化导致肥力减弱。哈萨克斯坦全国遭风力侵蚀的土地约占农业用地总面积的11%，遭水力侵蚀的土地占农业用地总面积的2%[43]。哈萨克斯坦身居亚欧大陆腹地，位于亚洲中部的干旱区，是中亚的生态屏障。水资源分布不均匀西部及西南部地区水资源极度缺乏，冬季降雪和雪山融雪是农业灌溉用水的主要来源，且哈萨克斯坦水资源利用率低，农业灌溉系统水资源浪费严重，生产一吨小麦，哈萨克斯坦需要消耗水1 300 m3，而美国需要790 m3，英国需要660 m3[44]。再加上化肥使用不合理、利用率低以及排水系统不足等导致农田水土流失及盐渍化问题加重，进而导致优质水资源供应问题突出。由于人类活动和气候变化的影响，哈萨克斯坦水资源问题日益严重，是影响该地区经济发展、社会稳定的因素之一。同时，在面对哈萨克斯坦气候有向“暖干型”方向发展的趋势[45]，对哈萨克斯坦小麦的生产有着很大的影响，哈萨克斯坦政府应改善灌溉设施; 合理调配水资源。第二，随着哈萨克斯坦政府不断地加大对农业的支持力度，哈萨克斯坦小麦产业发展迅速，但农业基础设施仍落后于世界水平。北部粮食主产区的粮仓大部分修建于苏联时期，设施陈旧、收储能力有限；其次，哈萨克斯坦农业投入资金不足，肥料和农药的使用量低于世界水平，粗放的农耕方式与生产技术相对落后给小麦增产丰收带来了巨大的挑战[46]。哈萨克斯坦政府应考虑实施差异化农业政策，可通过设立农业科技示范园，农业经济特区等方式，吸引外来投资促进优势区域农业发展[47]。

哈萨克斯坦是世界重要的新兴粮食出口国，可耕地面积充裕, 拥有2 000多万hm2的可耕地面积，北部是哈萨克斯坦的粮食主产区，南方部分地区多种植经济作物，种植作物丰富，农业发展潜力巨大。近几年哈萨克斯坦农业发展迅速，农业总产值、农产品出口不断增加，但缺乏先进的农业技术及设备导致单位粮食产量不高，如果能够提升农业技术以及改善农业基础设施，那么农作物产量必定会大幅度提高。政府应加大农业基础设施投入。由于受到经济危机的影响，哈萨克斯坦自身走出农业困境的能力有限，可以加强对外合作。在农业贸易方面，中哈两国有很强的互补性。我国可以增加投资及技术输入为切入点，带动哈萨克斯坦农业转型升级。随着“一带一路”政策的推进，中哈两国农业合作不断深入，哈萨克斯坦在节水灌溉、小麦抗旱育种等领域优势明显，而中国在作物栽培、病虫害防治、设施农业、农业机械化作业等方面优于哈萨克斯坦[48]。哈萨克斯坦可利用中国的市场、资金以及技术优势，引进中国的先进农业技术和管理模式，培育抗旱耐盐的优良品种，提高农业竞争力，保障粮食安全，为中国进口优质的哈萨克斯坦小麦打下了坚实的基础[49]，中国从哈萨克斯坦进口部分优质小麦和面粉，一方面可以提高小麦和面粉进口来源多元化，降低对美洲和澳洲市场的依赖，另一方面缓解国内粮食安全压力与耕地压力。这将进一步推动中哈两国在农业方面的合作，惠及中哈两国人民 ，实现两国农业合作互利共赢[50,51]。