甘肃科创为中国旱地农业添彩
2021-03-02 19:44
新甘肃·甘肃日报记者 李满福
旱地农业是世界重要的农业生产方式。世界旱农看中国，中国旱农看甘肃。作为甘肃粮食生产“压舱石”的旱地农业，在守正创新中迎来提升发展的新机遇。
旱塬玉米大面积绿色丰产技术成为粮食安全的主体。
甘肃地处青藏高原、内蒙古高原、黄土高原三大高原的交会地带，地理位置和地形地貌独特，气候类型复杂多样，三分之二以上的耕地为旱地。长期以来，干旱缺水、土壤瘠薄和水土流失是甘肃农业生产的三大制约因素。资源环境和生态条件决定了甘肃发展旱地农业的战略性、特殊性和极端重要性。围绕水问题、做好水文章、节水改土就成为旱地农业科技创新与技术突破的长期任务。
（一）
为提升甘肃旱地农业发展水平与科技支撑能力，深挖潜、找突破、提质量，在旱作粮食功能区加快实施“藏粮于技、藏粮于地”战略，确保稳粮保供和耕地产能提升，日前，来自省农科院、兰州大学、甘肃农业大学、省农业农村厅、省科技情报所的专家学者齐聚一堂，总结甘肃旱地农业发展的阶段特征及技术突破、发展模式，分析战略机遇与挑战，共同谋划甘肃旱地农业的未来。
陇鉴系列冬小麦成为确保陇东旱塬口粮安全的主栽品种。
30年致力于旱作农业研究、主持国家农业科技计划课题的省农科院樊廷录研究员表示，旱地农业区是全省粮食生产、生态屏障、脱贫攻坚成果巩固的主战场，甘肃旱农技术创新为世界和全国旱地农业发展树立了典型模式，走出了一条半干旱地区降水高效利用和抗旱增粮增收的路子。面对新时期农业重大需求，亟须围绕种子、水和土壤问题，整合科技力量，开展科技联合攻关，巩固和提升甘肃旱农研究与应用在全国的领先地位。
樊廷录研究员介绍，甘肃中东部旱作区农田灌溉用水量不足全省灌溉水资源的10%，覆盖全省80%以上的生态脆弱区，却占全省耕地面积的68%，聚集着全省90%的贫困人口。然而，在40年农业结构调整过程中，全省粮食生产重心向中东部旱作区转移，就是这片瘠薄缺水的土地，用尽可能少的水生产尽可能多的粮食，贡献出全省65%的粮食、80%的果品和40%的牛羊肉，为全省粮食总产量跨上1200万吨台阶做出了突出贡献。这其中，降水高效利用技术的重大突破，解决了“一方水土不能养活一方人”的世界性难题，对全省实现粮食供需平衡有余具有里程碑意义，旱地农业的战略地位和“压舱石”作用日益凸显。
（二）
早在1972年，省农科院就在镇原上肖建立旱农试验站，老一辈专家住窑洞吃派饭、舍小家顾大家，解决了当时农民吃饭问题。1982年在延安召开的全国旱地农业会议上，与会领导、专家肯定了镇原旱农经验。为使旱农精神薪火相传，青年科学家求实奉献、担当作为，一代接着一代干，不断推进旱农事业和试验站迈上新台阶。1991年，试验站正式进入国家旱地农业科技攻关行列，开启旱农创新之路，2012年遴选为国家玉米产业技术体系综合试验站，2015年入选农业部学科群实验站和国家农业科研创新团队，2018年首批确定为国家农业科学野外实验站，目前已建成标准化科研试验示范基地，形成了12人长期稳定的科研团队。
旱作玉米密植增产及机械粒收正在加快玉米生产方式转变。
特别是近20年来，樊廷录率领团队不断探索形成了以土壤水库扩蓄增容、集雨补灌、垄膜沟种集雨等为主的覆盖集雨农业理论与模式，研发应用了夏休闲期覆膜秋穴播冬小麦、秋季垄沟覆膜春种玉米、玉米密植增产与机械收获、秸秆还田地力提升等旱地粮食丰产技术，创建了旱塬玉米“亩产一吨粮”和小麦“亩产半吨粮”高产潜力，形成了以耐密品种、适水定密、以密定产、高效施肥等为主的玉米绿色增效综合技术方案。团队强化抗旱品种筛选及生理节水研究，长期开展冬小麦抗旱种质资源收集与鉴定评价，引进筛选和创制出了一批抗逆节水优质资源，育成了14个陇鉴系列抗旱优质冬小麦新品种，成为“陇东粮仓”建设的品种支撑。这些旱作技术和新品种应用，引领了旱塬粮食大面积丰产增产，先后获国家科技进步二等奖2项，甘肃省科技进步一等奖3项，省部级科技进步二等奖10项。
（三）
甘肃旱作农业的发展过程实质上是农业用水文明的不断进步，不论是兰州沙田、旱作梯田，还是集雨工程和地膜覆盖，都是在围绕“集水、蓄水、保水、节水、用水”开展科技创新，研究成果主要体现在三个方面。一是研究明确了旱作区水分平衡规律及损失途径，提出了抑蒸减损技术策略，探明了降雨时空富集的水分叠加效应和作物需水关键期供水的补偿或超补偿效应，组建了大株稀植作物、果树和设施园艺集雨节灌模式，推动了上世纪90年代西北异常干旱时期集雨高效农业的发展，取得了重大的社会经济和生态效益。二是研究提出了农田垄沟覆盖集雨种植根域土壤水分的倍增效应和根际土壤的增温效应，创造性地构建了旱地作物集雨种植技术体系，研发出适宜垄沟覆膜种植模式的配套农机具，其中以玉米全膜双垄沟集雨种植、果园起垄覆膜集雨保墒、马铃薯全膜覆盖垄上微沟集雨增墒三大主导技术为代表，单产平均提高20%以上，玉米利用水分效率3.46公斤/（毫米·亩）创世界纪录。三是加强长期定位试验监测，40年有机肥和化肥对旱地作物增产的贡献率分别达到43.7%和56.3%，探明了长期增施有机肥、秸秆还田土壤增碳培肥与蓄水保水机制，提出了小麦高留茬收割秸秆还田、玉米留膜留茬一膜两年用和夏休闲期复种油菜翻压节水培肥等关键技术。这些旱作技术为甘肃粮食总产由800万吨达到1200万吨作出了重大贡献。
镇原国家农业科学观测站正在成为旱农研发的重要平台。
长期从事旱地农业生态研究的兰州大学李凤民教授认为，甘肃旱地农业经历了蓄水保水梯田、集雨节灌、垄沟覆盖集雨栽培、抗旱节水品种等阶段特征，每一次技术进步都显著提高产量和水分利用效率，在稳定解决温饱的同时，为粮、草、畜、经多元产业协同发展奠定了基础。面对新时期农业发展的新需求，甘肃旱地农业区域在和全国一道实现全面小康之后，又将发力生态保护与高质量发展，向旱地农业生态化、高值化和品质化协同发展。
与会专家学者一致认为，旱地农业是水分最高效的农业生产方式之一，是甘肃的又一张名片，国家正在启动北方旱作区节水改土、粮食丰产工程、种质资源创制与品种选育、乡村振兴产业共性技术等重大科技专项，甘肃旱农迎来了提升发展的战略机遇期。为此，全省旱农人务必以新发展理念树立新发展格局，创新体制机制，建立旱作农业创新联合体，开展大协作大联合，在旱地农业应用基础、“卡脖子”关键技术、区域技术模式等方面抢位谋划，闻令而动，不断挖掘甘肃旱作农业潜力与地域优质产品品牌，巩固脱贫攻坚成果，加快提升科技创新水平，支撑甘肃现代农业发展和乡村产业振兴。（文中图片由甘肃省农科院提供）
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