习近平总书记曾在2020年中央农村工作会议上强调:‘民非谷不食,谷非地不生’。耕地是粮食生产的命根子。早在2013年,我就讲过要像保护大熊猫那样保护耕地,严防死守18亿亩耕地红线。保护好耕地事关粮食安全和生态安全两个国之大者,我国近一半耕地处于旱地农业区,加强旱地农业科技创新、提升旱地农业生产潜力是耕地保护与利用的重要内容。我国应加快旱地农业科技创新步伐,确保粮食和生态安全。

多国形成了各具特色的旱地农业技术体系

我国旱地农业区涉及冀、晋、蒙、辽、吉、黑、陕、甘、宁、新等10省区,旱地耕地面积占我国耕地总面积的近一半,粮食产量占全国粮食产量的近四成。不仅是我国,从全球来看,旱地农业生产状况也影响世界农业发展。世界旱地农业耕地面积约占世界总耕地面积的1/3,不少地区是世界粮畜供应重地。目前,多国都形成了各具特色的旱地农业技术体系和制度,美欧国家已步入旱地农业现代化发展阶段,形成了完整技术体系,主要表现为以下方面。

一是构建系统方案挖掘旱地农业发展潜力。

干旱半干旱地区生态环境脆弱,发展旱地农业尤为注重改善生态环境、提高耕地生产力水平,系统推进旱地农业现代化。美国、加拿大等地多人少的国家大力发展低投入、高产投比的旱地农业系统方案,研发推广保护性耕作技术和机械设备,强调适应自然生态环境。以色列、荷兰、德国等发展高投入、高产稳产旱地农业,主攻目标是通过增加机械、设备、设施等的投入,将旱地单位面积生产力提高和资源环境治理有机结合,提高生态环境质量。

二是加强耐旱作物育种以提高作物增产潜力。

近年来国外有关植物抗旱分子机制与基因组的研究高度活跃,现已鉴定出数百个干旱胁迫响应基因,并获得一定数量的转基因植株,以先锋德邦、孟山都、拜耳、科迪华等种业巨头为代表的大型企业在旱作育种方面进展迅速。但是,由于作物抗旱的原因极为复杂,目前抗旱育种仍尚未很好解决丰产性、抗旱性、高水份利用率之间的矛盾,旱地农业育种仍有很多难题有待深入研究。

三是利用新技术推动旱地农业精确化发展。

数字化技术现已广泛应用于国外旱地农业生产,在旱地农业水土监测、水分利用评估、田间决策、风险管理等方面发挥着重要作用。例如,欧美等国普遍在生产过程中利用激光技术来平整耕地,依靠遥感技术等来实现对水资源的自动化调控。美国通过卫星联网形成了覆盖全国的水资源调度调控系统,德国、以色列等国则大力发展数字化、无人化、工厂化旱地农业。

多措并举加快我国旱地农业科技创新

当前我国旱地农业单项技术研究成果较为丰富,但技术体系尚未形成,仍面临育种缓慢、保护性耕作滞后、精确农业应用不足等问题,旱地农业生产潜力有较大可挖掘空间。应大力推动旱地农业科技创新,在旱地农业关键核心技术和重要领域取得突破。具体而言,应从以下几个方面发力:

一是加大对旱地农业科研项目和平台的支持。

支持围绕旱地农业土壤、水、营养、微生物等方面开展的长期性研究,保持旱地农业基础研究的连续性,为后续相关研究开发提供理论支撑。鼓励多学科联合攻关,加强旱地农业基础研究,推动旱地农业保护性耕作综合生产技术体系建设、支持旱地农业精确农业方法研发与技术装备集成示范,加强旱作机械设备研发。完善旱地农业实验室体系,建立旱地农业生态示范区和实验基地。

二是发挥国家农业高新技术产业示范区在旱地农业创新体系中的核心作用。

加强创新体系建设,以国家农业高新技术产业示范区为核心整合旱地农业科技创新资源,多点联网开展技术示范推广和试验,分区域构建种养结合的旱地农业可持续发展技术体系和模式。支持旱地农业关键技术在国家农业高新技术产业示范区进行研发、试验、集成和示范。推动建立保护性耕作综合生产技术体系,实现土壤保持、节水增碳、生产力持续提升等重要农业目标。

三是深化旱地农业国际科技创新合作。

积极拓展旱地农业国际合作空间,加强在旱地农业土壤保护、节水灌溉等领域的科研交流与合作,更好实现互利共赢。推动旱地农业国际科技合作平台建设,充分利用上海合作组织农业技术交流培训示范基地、杨凌一带一路现代农业国际合作中心等机构,推动优势科技资源双向流动,以开放合作推动自主创新。搭建一带一路旱地农业科技成果共享平台、技术成果转移交易平台,支持科技企业参与旱地农业科技对外合作。

(许竹青系中国科学技术发展战略研究院研究员,刘冬梅系中国科学技术发展战略研究院研究员,冯浩系中国科学院水土保持研究所研究员)