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变被动抗旱为主动避旱

梅旭荣:破解适水种植世界难题

2021年11月04日 09:05  |  作者:高志民  |  来源:人民政协网
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人民政协网11月3日电(记者 高志民)从2020年度国家科学技术奖励大会上获悉,中国农业科学院副院长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”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,包括干旱、半干旱偏旱、半干旱、半湿润偏旱和半湿润区等主要类型区,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,也是生态脆弱区和贫困人口聚集区。受全球气候变化影响,北方旱农区频旱多变环境叠加水土资源过度利用,农田生产稳定性下降,危及国家粮食安全、生态安全和稳定脱贫。因此,推动旱地农业由对抗型向应变型转变,创新抗旱适水型种植技术和模式,是急需解决的重大科学问题和技术难题。

坚定心中梦想 执守旱农创新

1984年,刚到中国农业科学院农业气象研究所学习的梅旭荣心中就有一个梦想:“如果建立一种能适应干旱变化的种植制度,并匹配相应的抗旱适水栽培技术,该多好。这样可以保证作物不受天气变化的影响而减产,农民有个好收成不饿肚子。”带着这样的想法开始了他的研究生学习和旱作节水农业研究。1991年以来,他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,形成了寿阳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。

注重定位试验 破解世界难题

梅旭荣研究员带领团队长期扎根黄土高原东部寿阳旱作农业试验站,定位观测农田降水高效转化过程,创新旱地农田抗旱适水种植的基础理论、关键技术和主推技术模式。自2001年以来,团队联合了辽宁省农业科学院、甘肃省农业科学院、山西省农业科学院、青岛农业大学和全国农业技术推广服务中心等国内优势单位协同攻关,开展了北方旱地农业多点长期定位试验,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。该项目获发明专利10项;制订行业和地方标准12件;出版专著4部,发表论文163篇,被引用4834次;获省部级一等奖4项。项目整体水平达到国际领先水平。该项成果实现了旱地农业由对抗型向应变型转变,为实施全国旱作节水农业发展规划和旱作农业节水示范提供了重要科学依据与关键技术支撑。

发现新规律。揭示了北方旱地作物水分供需变化规律,首次确定了抗旱适水种植的技术适宜性和作物优先序。研究发现,30年间北方旱地主要作物种植北移西扩1-2个经纬度,作物种植、生育期变化与降水减少、干旱频发重发多因素互作,作物降水满足率降低超过5个百分点。旱地地表覆盖、秸秆还田、深松耕等技术提高水分利用效率程度与降水密切相关,提升效应最优的降水区间为年降水量450-550mm的旱农区。项目创建综合多目标的随机水文年型适水种植诊断模型,发现多种作物配置能显著增强旱地农田系统稳定性和水分生产力,据此明确了玉米、小麦、谷子、花生、大豆、马铃薯等作物在不同旱地类型区的适水配置优先序。这些结果为科学布局种植结构并匹配适宜的节水栽培技术提供了理论依据。


编辑:鲁雅静

关键词:旱地 种植 适水


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