来源：中国科学报 记者：熊姣 时间：2014-11-19

    2014年，全国出现大范围干旱，部分地区农作物面临减产或绝收，再次给人们敲响了警钟：土壤和水资源是农业发展的关键，干旱缺水已成为粮食生产的大患。

    据统计，我国旱地面积比重较大，占全国耕地面积一半以上。气候灾害无疑进一步加剧了现实的严峻性。

    中央财政正加大对旱作农业技术的资助。据了解，自2010年以来，中央财政已累计投入38亿元支持旱作农业技术推广。今年5月，中央财政再次下拨2014年农林业科技成果转化与技术推广资金10亿元，用于华北、东北和西北旱区开展旱作农业技术推广工作。

    中国工程院院士山仑是著名的旱地农业与作物抗旱生理学家，也是我国最早倡导加快现代旱地农业科学研究的专家之一。近日，山仑接受《中国科学报》记者采访，介绍了旱作农业技术的发展和不容忽视的问题。

    “低效农业”转向“高新科技”

    旱作农业由来已久。“农业发展始于旱作，历史上一直在做。”山仑说。

    然而受条件限制，此前旱作农业生产能力相对低下，经济效益提高不明显，因此被视为低效农业。现代旱作农业的兴起，一方面是因为技术的发展，另一方面是出于社会需求和政府的重视。

    山仑回忆说，上世纪80年代初期，国家领导人和技术专家将目光转向北方旱地农业，认为发展西北地区农牧业是农业的出路。时任总书记胡耀邦在延安召开的会议上作了一次讲话，专家们也提了一些建议。“这是一次重要的推动。虽然以前也在做这方面研究，但是80年代的这次行动从新的角度做出了推动。”

    近几年，旱作农业取得丰硕的成果。1997年，经国务院批准，第一个国家级农业高新技术产业示范区在陕西杨凌建立。

    据了解，目前杨凌在小麦育种、旱作节水农业、植物保护、土壤肥料、家畜生殖内分泌与胚胎工程、黄土高原水土流失综合治理、森林培育、园林绿化、果树园艺木材加工与综合利用、植物资源的保护、开发及综合利用等方面的研究居全国领先或先进水平，部分研究已达到国际先进水平。

    山仑介绍，近几年西北农林科技大学启动了一个战略性咨询项目，重点就是推动旱区农业技术的发展。项目结束上报后得到有关部门重视，目前正通过两个渠道进行落实，一是启动了“旱区农业可持续发展创新驱动规划”工作，二是以“西北黄土高原旱区增粮增效工程”为题纳入国家科技支撑计划之中。

    远期效益还不好说

    提高干旱缺水农田生产力不外乎通过两个途径，一是改造环境使之适应于农作物的需要，二是改造作物本身以适应外部环境。山仑表示，到目前为止，生产中应对干旱的主要措施多属于前者，今后则应强调两者并重。

    “从长远讲，建立持续增产与环境改善紧密结合与同步实施的耕作制度和农业结构是我国旱区农业发展的基础。今后在旱地农业研究中，要把改造环境以适应作物需要和改良作物本身以适应环境两类技术途径放在同等重要位置。”

    山仑介绍，现阶段西北地区的旱作技术主要是从两个角度来进行推进的。

    一个是以甘肃地区为代表的全膜双垄沟播技术。“这项技术能将所有的降水就地充分利用起来，但是也存在一定的问题。”山仑说，“首先是地膜污染问题，地膜需要回收，才能避免污染环境。其次，技术体系还需要逐步深化，虽然当年使用的效果较好，但从长远来看，土壤肥力能否保持稳定增长，还不好说。”

    “旱作技术需要实现两个目标，一是增产，二是环境友好。目前第一个效果达到了，第二个还不敢说。”

    据悉，地膜栽培技术使甘肃省粮食产量实现了连续丰产，与此同时也带来“白色污染”风险。中央财政2014年下拨农林业科技成果转化与技术推广资金，重点用于支持地膜覆盖技术的推广应用，同时要求地方通过“以旧换新”的补助方式做好地膜回收再利用工作。

    另一个是雨水集流技术。“在旱区，用少量的水补充灌溉，例如利用丘陵地带本身的地形特点将雨水汇集起来加以利用，我们称之为‘半干旱农业’。这也是一个方向，但还需要进行系统研究与示范。”

    山仑介绍，目前也在做一些微型蓄水装置，如建立小微水库。通过这类技术可实现一定程度的持续增产。

    然而，当现有旱作技术已经用到极限，直接的降水几乎用尽时，下一步应当如何持续发展？

    山仑认为，在不可能扩大常规灌溉的条件下，更应当从挖掘作物自身抗旱节水潜力来寻找出路。“在这方面，当前有两个技术上的突破口，一是选育抗旱节水的新品种、新类型；二是推行以少量水精确补灌为特征的半旱地农业。前者更具有发展前景，后者则更为现实可行。”

    半湿润地区需慎重对待

    旱作农业主要是指半干旱和半湿润易旱地区无灌溉条件下的农田生产。

    山仑指出，旱区是一个通称，主要包含干旱地区和半干旱地区，干燥的半湿润地区或称半湿润易旱地区也被划归其中。而半干旱地区在整个旱区中具有特殊的地位，其特征是严重的水土流失和频繁的干旱同时发生。

    统计表明，半干旱地区的耕地面积占世界总耕地面积约1/3。

    我国半干旱地区主要分布于三个区域，其中黄河中游的黄土高原居于中心地位，总面积64万km2,年平均降水量429mm,包括约占60%的典型半干旱区、33%的半湿润易旱区以及7%的干旱地区；其次是东北半干旱地区，包括东北三省的一部分以及内蒙古中东部、河北的承德等地区，共约30万km2,以及青藏高原的大部分地区。

    建国以来我国半干旱地区农田生产力有了明显提高，但提高幅度低于其他地区，总体上仍处于不稳定状态。

    山仑说，通常习惯将干旱地区、半干旱和半湿润易旱地区并论，但“它们虽有一些共同之处，但更多的是差别”。

    “比如华北黄淮海一带，这些地方的情况与西北地区不同。我们前几年调查过，这些地方尽管在气候上属于半湿润气候，但是在国内水资源紧缺程度是很严重的。”山仑指出，这些地区之所以缺水，主要原因是灌溉用水过多，导致地下水位下降。

    “黄淮海地区是国家主要的小麦产区。在粮食作物中，灌溉量最大的是小麦，而玉米可以少灌溉或不灌溉。现在华北地区已经开始减少小麦面积，增加玉米和谷子种植面积。北京以前实行的耕作制度是‘一年两作’制，一季小麦、一季玉米，现在部分改为‘两年三作’，减少了小麦种植面积。”

    近年来，我国水稻、小麦等大宗粮食作物相对过剩，饲料用粮缺乏，因而杂粮作物的市场前景日益看好。那么，在半湿润地区改种杂粮，是否是一种理想的选择呢？

    对此，山仑表示，我国半干旱地区面临环境和人口的双重压力，在发展上还存在一些不确定性，开发这一地区农业也是一个全球性的重大问题。“半湿润地区是国家的主要粮食产区，是否改种杂粮，还需要全面考虑、慎重对待。”