2021-02-05 17:21:50
山西壽陽溝川壩地旱地玉米寬覆膜技術應用模式，利用地膜覆蓋有效解決了溝川壩地苗期低溫天氣影響，最大限度保水，增加玉米種植密度，實現(xiàn)增產(chǎn)增效。 周懷平 攝
我國是世界上嚴重干旱缺水的國家之一，旱地農(nóng)業(yè)主要分布在秦嶺、淮河及昆侖山以北的廣大北方地區(qū)，涉及16個省（自治區(qū)、直轄市），國土面積和耕地面積均超過全國的一半，其中超過65％的耕地沒有灌溉條件。近日，在旱地農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展報告會上，中國農(nóng)業(yè)科學院副院長、旱地農(nóng)業(yè)學科首席梅旭榮介紹說，隨著我國在西北、華北和東北等干旱缺水地區(qū)支持示范推廣旱地節(jié)水農(nóng)業(yè)技術，大力推廣覆蓋保摘、水肥一體化、集雨補灌、測墑節(jié)灌、耕作保墑等技術，旱地農(nóng)業(yè)從被動抗旱逐步走向主動避旱。
長期定位試驗 摸清旱地農(nóng)業(yè)的“底細”
“如果建立一種能適應干旱變化的種植制度，并匹配相應的抗旱適水栽培技術，該多好。這樣可以保證作物不受天氣變化的影響而減產(chǎn)，農(nóng)民有個好收成不餓肚子。”30年前，梅旭榮懷著這個美好的愿望開始了旱地農(nóng)業(yè)研究。
旱地農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要生產(chǎn)方式。我國北方旱地農(nóng)業(yè)區(qū)提供了全國58％的糧食（包含灌溉）和75％以上的牛羊肉，但也聚集了80％以上的貧困人口和70％以上的生態(tài)脆弱區(qū)，加強科技創(chuàng)新推動旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展對保障國家食物安全、生態(tài)安全和消除貧困都意義重大。“完全依靠自然降水進行生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，叫作旱作農(nóng)業(yè)，和它相對的概念是灌溉農(nóng)業(yè)，所以，旱作農(nóng)業(yè)包括全部不進行澆灌的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這其中，在降水量入不敷出的干旱、半干旱地區(qū)則叫作旱地農(nóng)業(yè)，也就是在干旱、半干旱的耕地上進行的旱作農(nóng)業(yè)。”梅旭榮如此解釋，“要做好旱地農(nóng)業(yè)，首先了解它，摸清規(guī)律。”
我國旱地農(nóng)業(yè)技術研究，起步于20世紀80年代初、“六五”計劃時期。整個“六五”計劃時期，我國主要對北方旱地做了類型分區(qū)工作，對整個北方旱農(nóng)區(qū)的資源稟賦做了摸底。到“七五”計劃時期，則開始實施中低產(chǎn)田改造提升工作，這個工作一直持續(xù)到“九五”時期，也就是20世紀末，改造提升的中低產(chǎn)田包括當時的三江平原、黃淮海、南方旱區(qū)、黃土高原和北方旱區(qū)等。
“我們做的工作，一是查明了北方旱地自然降水利用的狀況，二是查明了主要農(nóng)作物生產(chǎn)潛力的開發(fā)程度。”梅旭榮說。研究發(fā)現(xiàn)，北方旱地主要作物種植北移西擴1-2個經(jīng)緯度，作物種植、生育期變化與降水減少、干旱頻發(fā)重發(fā)多因素互作，作物降水滿足率降低超過5個百分點。旱地地表覆蓋、秸稈還田、深松耕等技術提高水分利用效率程度與降水密切相關，提升效應最優(yōu)的降水區(qū)間為年降水量450-550毫米的旱農(nóng)區(qū)。據(jù)此明確了玉米、小麥、谷子、花生、大豆、馬鈴薯等作物在不同旱地類型區(qū)的適水配置優(yōu)先序，也為科學布局種植結構并匹配適宜的節(jié)水栽培技術提供了科學依據(jù)。
創(chuàng)新主導技術 形成典型區(qū)域的旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展模式
針對北方旱地農(nóng)業(yè)的共性問題，研發(fā)團隊創(chuàng)新了集雨覆蓋抗旱、秸稈適水還田、適水間作等關鍵技術，引選、培育了與關鍵技術相配套的抗旱豐產(chǎn)作物品種70多個；研制了種子包衣劑、保水劑、土壤結構調(diào)理劑和全生物降解地膜、智慧灌溉施肥系統(tǒng)、壟膜溝植播種機、秸稈間隔條帶還田機和深松聯(lián)合整地機等產(chǎn)品和裝備。
旱地農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新已在多地結出累累碩果。不同的模式具有不同的旱地農(nóng)業(yè)技術體系，適應不同環(huán)境的旱地種植。我國已走出了五種旱地農(nóng)業(yè)區(qū)域發(fā)展典型模式。
以山西壽陽模式為代表，針對華北山地丘陵區(qū)種植結構單一、種養(yǎng)分離、生產(chǎn)效益低下等問題，提出了旱作農(nóng)田玉米秸稈適水還田深施肥技術模式，包括“溝川壩地玉米秸稈秋季全量直接還田技術”“垣坪旱地玉米秸稈秋冬覆蓋春還田技術”。采用該模式，可以實現(xiàn)玉米增產(chǎn)10％-25％。
以遼寧阜新模式為代表，針對東北風沙半干旱區(qū)熱量不足、水資源匱乏、耕地質量退化等問題，提出了農(nóng)田立體防蝕增效理念，構建了地上、地表、地下立體調(diào)控技術系統(tǒng)。2010年以來，東北風沙半干旱區(qū)連續(xù)多年發(fā)生干旱現(xiàn)象，本項技術成果的大面積推廣應用，使農(nóng)田水分利用效率提高14％-19％，有效抵御了旱災發(fā)生，保障了糧食穩(wěn)產(chǎn)。
以河北衡水模式為代表，針對華北地區(qū)水資源短缺、降水不能滿足現(xiàn)行的主要種植制度、地下水嚴重超采等問題，提出了冬小麥兩水高產(chǎn)高效栽培技術，以冬小麥水分生產(chǎn)率最大化而非產(chǎn)量最大化為目標，其核心是減少一次灌水，由冬小麥正常生產(chǎn)的三水灌溉改為二水灌溉。
以甘肅鎮(zhèn)原模式為代表，針對西北旱塬半干旱區(qū)水土流失嚴重、降水利用難度大等問題，創(chuàng)新旱地玉米秋覆膜和壟溝覆膜集雨種植技術，解決了春季干旱少雨無法如期播種或播種出苗難的問題，增產(chǎn)20％-30％；集成創(chuàng)新了夏休閑期覆膜和全膜覆土穴播冬小麥豐產(chǎn)技術，增產(chǎn)40％；研發(fā)旱作地膜玉米密植增產(chǎn)全程機械化種植體系，提出以水定密、以密定水適水種植技術。
以內(nèi)蒙古武川模式為代表，針對內(nèi)蒙古旱作區(qū)干旱少雨水資源短缺、水分利用效率低、農(nóng)田風蝕沙化嚴重、土壤保水性差等突出問題，依托武川試驗區(qū)開展聚水保土技術研究，形成了生物籬柔性防風、帶狀留茬間作和半干旱偏旱區(qū)田間集雨與節(jié)水三個技術體系，通過在四大主要作物上進行規(guī)范化示范應用，提高降水利用率8個百分點以上，水分利用效率0.15千克/毫米/畝以上和減少水土流失30％以上。
加大科研攻關 推進旱地農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展
“十三五”期間，隨著旱地農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，我國北方抗旱節(jié)水小麥品種覆蓋率提高到40％以上，旱地試驗示范田降水利用系數(shù)提高到0.70以上，噸糧耗水從844立方米下降到813立方米。
水是生命之源，也是農(nóng)業(yè)的命脈。旱地農(nóng)業(yè)，沒有灌溉水源，盡可能地提高對自然降水的利用率是關鍵技術之一。我國旱地農(nóng)業(yè)中的自然降水利用率是多少呢？2000年這一數(shù)據(jù)是56％，到了2020年則提升到了65％，提高了9個百分點，這相當于多了近500億立方米的水。而在旱地農(nóng)業(yè)的典型示范區(qū)中，甚至可以達到70％以上，遠比全球平均利用率的50％要高得多，其背后是一系列旱地農(nóng)業(yè)技術的應用。
旱地農(nóng)業(yè)也亟須從深度節(jié)水和極限節(jié)水等方向開展科研攻關。再如小麥，我國小麥平均耗水量是900-1000立方米左右，但極限節(jié)水，可以降到噸糧耗水400-500立方米，可挖掘的潛力仍然很大。農(nóng)業(yè)是用水大戶，甚至是第一用水大戶。其中，節(jié)水對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率意義重大。
同樣，生產(chǎn)潛力也有可挖掘的空間。當前，我國對抗旱作物遺傳潛力的挖掘還不夠，抗旱作物的單產(chǎn)潛力，目前開發(fā)程度是45％，但可行的合理開發(fā)程度是65％，這中間的20％，每提升一個百分點，都需要科技作出巨大的努力。
梅旭榮認為，未來旱地農(nóng)業(yè)技術攻關的重點和難題，在于高產(chǎn)和生態(tài)保護的平衡，“在糧食生產(chǎn)優(yōu)勢區(qū)，深挖潛力、提高單產(chǎn)、穩(wěn)定總產(chǎn)能的同時，騰出空間，發(fā)展旱農(nóng)地區(qū)的生物多樣性、保護旱農(nóng)區(qū)的生態(tài)環(huán)境，是未來整個旱地農(nóng)業(yè)需要重點關注的技術區(qū)域性難題。”
記者 李麗穎
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