今天,2020年度國家科學技術獎勵“大榜”揭曉,中國農業科學院副院長梅旭榮研究員牽頭完成的“北方旱地農田抗旱適水種植技術及應用”項目,破解適水種植世界難題,獲得國家科技進步二等獎。
我國旱地農業主要分布在秦嶺淮河以北地區,包括干旱、半干旱偏旱、半干旱、半濕潤偏旱和半濕潤區等主要類型區,占全國耕地面積的51%,是我國主要糧食生產功能區和重要農產品生產保護區,也是生態脆弱區和貧困人口聚集區。
“受全球氣候變化影響,北方旱農區頻旱多變環境疊加水土資源過度利用,農田生產穩定性下降,危及國家糧食安全、生態安全和穩定脫貧。”梅旭榮告訴記者,推動旱地農業由對抗型向應變型轉變,創新抗旱適水型種植技術和模式,是急需解決的重大科學問題和技術難題。
1984年,梅旭榮剛到中國農業科學院農業氣象研究所學習,他就產生了一個夢想:“如果建立一種能適應干旱變化的種植制度,并匹配相應的抗旱適水栽培技術,該多好。這樣可以保證作物不受天氣變化的影響而減產,農民有個好收成不餓肚子。”
帶著這樣的想法,梅旭榮開始了他的研究生學習和旱作節水農業研究。1991年以來,他帶領團隊在北方旱農區系統查明我國北方旱地降水利用狀況,揭示我國北方旱地農田水分動態平衡規律,突破了旱地適水種植的應用基礎理論和抗旱節水的關鍵技術與產品,集成典型旱地高效用水的種植模式及配套技術體系,形成了壽陽旱地農業綜合發展模式。
在黃土高原東部壽陽旱作農業試驗站,梅旭榮帶領團隊扎根于此。自2001年以來,團隊聯合國內優勢單位協同攻關,開展了北方旱地農業多點長期定位試驗,摸清主要旱地作物干旱發生規律和適水種植優先序,闡明了旱地碳氮高效轉化機制。該團隊還攻克土壤增碳擴容、地表覆蓋抑蒸等關鍵技術,從而破解了旱地作物適水種植世界性難題。
“我們揭示了北方旱地作物水分供需變化規律,首次確定了抗旱適水種植的技術適宜性和作物優先序?!泵沸駱s說。
研究發現,30年間北方旱地主要作物種植北移西擴1-2個經緯度,作物種植、生育期變化與降水減少、干旱頻發重發多因素互作,作物降水滿足率降低超過5個百分點。相關結果為科學布局種植結構并匹配適宜的節水栽培技術提供了理論依據。
值得一提的是,梅旭榮團隊還創建了北方主要類型旱地抗旱適水種植主導技術,研制了配套技術產品并實現了技術標準化。
“借助于我們的主導技術,農田降水利用率最高達75%,旱地春玉米水分利用效率大幅提高,產量波動下降3-4個百分點?!泵沸駱s說,這些主導技術有力地支撐了當地旱地農業的持續穩定發展,為糧食安全和農民脫貧提供了保障。