破解适水种植世界难题——记中国农业科学院梅旭荣研究团队
时间:2022-02-14 14:09:07 来源:农村工作通讯 作者:杨宗辉 字号:【

  “拿到这个奖的时候,心情比较复杂,激动之余,内心觉得也算是为农民做了点事。”中国农业科学院副院长梅旭荣对记者说。在2020年度国家科学技术奖励大会上,梅旭荣研究员牵头完成的“北方旱地农田抗旱适水种植技术及应用”,破解了适水种植世界难题,让旱地农业从被动抗旱走向主动避旱,荣获国家科技进步二等奖。

  我国旱地农业主要分布在秦岭淮河以北地区,占全国耕地面积的51%,是我国主要粮食生产功能区和重要农产品生产保护区。数据显示,我国北方旱地农业区提供了全国58%的粮食和75%以上的牛羊肉。

  一直以来,创新抗旱适水型种植技术和模式在世界范围内都是一块难啃的硬骨头,啃下这块硬骨头,对于保障粮食安全与重要农产品供给意义非凡。

  萌芽——“想为旱地农业做点事”

  早在读书的时候,梅旭荣内心就种下了要为旱地农业做点事的种子,“如果建立一种能适应干旱变化的种植制度,那该多好”。而这与他年少时的经历也息息相关。“6岁的时候我就开始下地干农活,我知道农民的辛苦。后来大学的时候我学的是农业气象,了解到气候对农业生产的影响是可以通过研究而趋利避害的。”踏入工作岗位后,梅旭荣的第一份工作便与旱地农业相关,就这样,一干就是几十年。

  在梦想的驱动下,1987年以来,梅旭荣带领团队在北方旱农区开展了旱地水分平衡、降水生产潜力开发和旱地秸秆还田与有机培肥等系列长期定位试验研究,进行农田降水高效转化机制、主要旱地作物水分生态适应性和降水生产力提升等方面的研究,系统查明了我国北方旱地降水利用状况,揭示了我国北方旱地农田水分动态平衡规律,突破了旱地适水种植的应用基础理论和抗旱节水的关键技术与产品,集成了典型旱地高效用水的种植模式及配套技术体系,形成了多种旱地农业综合发展模式,并在北方旱地农业区规模化应用,取得显著的经济、社会和生态效益。

  攻关——“几代人做一件事”

  要搞清楚旱作农业的情况,就必须要摸底,通过长期系列定位试验研究,把情况摸清楚,方能对症下药。

  长时间序列的样品和资料分析是研究气候变化的关键。而对于想摸清旱作农业的规律,摸清气候变化的规律,长期定位试验是研究的关键。

  然而,要做好长期定位试验并不是件简单的事。艰苦的自然环境就是摆在定位试验面前的第一道难关。黄土高原地区是旱作农业的一个重点区域,在进行野外试验时,干旱缺水、风沙大是常态,一些先进的试验设备在野外也无法使用。“我们那时候,一天只有一个军用壶的水可喝”回想起当时考察定位试验的场景,梅旭荣颇有感慨,“确实条件相对来说比较艰苦,但是我们的团队成员没有一个叫苦喊累的。”

  “目前,据我们统计,历时时间最长的一个定位试验点有40多年。”梅旭荣介绍,长期定位试验要占用大量的人力、物力、财力和时间。目前,团队中从事旱作农业研究的核心成员有15人左右,而在全国范围同系统内的研究人员有100多人。正是这样一批批科研人,凭借着科学精神,凭借着内心对三农工作的追求与情怀,不惜几代人做一件事,才有了今天的成绩。

  研究的过程不总是一帆风顺的。适应、克服了恶劣的自然条件后,新的问题摆在了团队的面前——资金投入不足。据了解,在研究初期,虽然国家对于旱地农业有一定的支持经费,但对于这样一个长期的工程来说,经费还是难以满足长期研究的需求。

  没钱怎么办?梅旭荣坦言,“经费不足,也得想办法把研究继续搞下去啊”。面对经费不足的困难,研究团队在申请国家科技攻关计划、自然科学基金等项目支持的基础上,各个成员也纷纷利用自己的资源去争取一些资金支持。后来,随着中国农科院科技创新工程等项目的实施,情况好起来了,团队的研究经费多了起来,整个团队的研究也有了后盾保障。

  功夫不负有心人。在长期定位试验的努力下,团队摸清了主要旱地作物干旱发生规律和适水种植优先序,阐明了旱地碳氮高效转化机制,攻克了土壤增碳扩容、地表覆盖抑蒸等关键技术,从而破解了旱地作物适水种植世界性难题。

  与此同时,团队还根据摸底情况,创新主导技术,创建了北方主要类型旱地抗旱适水种植主导技术,研制了配套技术产品并实现了技术标准化。东北风沙半干旱区立体调控种植、西北半湿润偏旱区覆盖集雨抗旱、华北丘陵半湿润偏旱区秸秆适水还田、华北平原东部半湿润区旱地小麦“早、深、平”和华北平原中部半湿润偏旱节水压采区半旱地等主导技术……这些主导技术的应用,使得农田降水利用率最高达75%,产量波动下降3~4个百分点,有力地支撑了当地旱地农业的持续稳定发展,为粮食安全和农民脱贫提供了保障。

  追梦——“让旱作适水种植更适用、更实用”

  不满足于已取得的成绩,梅旭荣和他的团队对于未来的旱地农业创新有着更高的追求。

  “我们的研究大都是来自农户的生产需求,在聊天的过程中,得知农户有什么困难问题,我们就着手研究解决什么问题”,梅旭荣说,在旱地农田抗旱适水种植技术及应用整个研究过程中,团队始终从农户的角度出发,把解决好农户的需求放在首位。为了让农户更好地接受与应用种植技术,团队在农户家建起了示范田。通过建示范田,让农户能够切实体会到抗旱适水种植技术是怎么一回事,在农业生产过程中该怎么去应用新的技术。“经常有农民老乡拉着我们说要好好谢谢我们,新技术给他们带来了便利。”梅旭荣说,每当有农户表示对技术满意时,团队每一个成员都十分有满足感和成就感。

  在农业现代化的大背景下,梅旭荣认为,未来旱地农业要注重融合发展与节本增效。当前,信息技术、生物技术与农业生产的结合愈发密切。借助信息技术,可以更加精准地控制旱地农业的生产过程,借助生物技术,可以让更好的、适应性更强的作物品种来适应旱作区干旱缺水的现状。将旱作农业与信息技术、生物技术相融合,对于提升旱作农业在极端环境下的弹性与韧性有重要意义。

  “在追求融合发展的同时,我们要特别关注技术成本问题,有效降低技术成本,让技术更适用、实用,让农户能用得起、用得上新技术,这是我们的追求。”梅旭荣说,只有农户真正用得上、用得好的技术,才是好技术。

  “旱作农业创新是个长期的工作,创新旱作农业节水提质增效的新理论、新方法,突破气候智慧型旱作节水新技术新装备新模式,促进新时期我国旱地农业高质量发展和旱作区生态化转型……”提起未来的研究方向,梅旭荣和他的团队成员信心满满。

责任编辑:蔡薇萍
    
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