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【农民日报】寿阳站:30年定位研究为旱作农业提供科技支撑

文章来源 :农民日报 作者:李丽颖 发布时间: 2021-07-07 浏览量:

       北方旱区是中国最具开发潜力的农业生产基地,如何建立适应干旱变化的农业发展模式?1991年,中国农科院在山西东部的寿阳县建立了旱作农业试验站,开展了长期固定观测研究。寿阳县是我国典型温带干旱、半干旱区域,通过长期不间断的定位研究,我国科研工作者获得了真实、准确、完整的第一手旱作农业发展基础数据,分析出干旱地区农业生产发展与生态环境变化的规律,探索了旱区农业绿色发展模式。7月3日-4日,“寿阳旱作农业试验站建站30年总结暨旱作农业科技创新与发展研讨会”召开,系统总结了寿阳旱作农业试验站30年来科技创新发展历程和成就,探索了旱地农田生态系统国家野外科学观测研究站发展定位、建设方案和运行机制,研讨了“十四五”时期全国旱作农业核心科技创新发展战略构想和重点任务。

建设国家旱作农业科技攻关的试验区

       1991年,为满足“八五”期间国家科技攻关需求,根据国家旱地农业试验区布局调整的要求,中国农业科学院和山西省农业科学院通过共同调研和磋商,决定在山西省寿阳县建立旱地农业试验区,开展北方旱地农业科技攻关研究。中国农科院副院长、寿阳站站长梅旭荣告诉记者,寿阳站的目标定位就是面向国家重大需求,开展旱地农田生态系统水、土、气、生等资源要演变规律的长期定位观测和科学研究,揭示以降水利用为核心的多要素时空匹配规律及驱动机制、旱地生物结构与生产功能及其环境响应机理,破解系统结构优化与生产力提升机制和旱地生态系统资源承载力与生产力布局等亟待解决的科技难题,突破资源高效率的途径与技术,构建区域旱作农业绿色高质量发展模式。
       1992年3月,科研人员进驻试验区开展工作,寿阳旱农试验区正式建立。“九五”期间,寿阳旱农试验区以宗艾镇为单元,实施林、田、路、水综合治理,完善科研设施,逐步建设成为试验研究与示范样板于一体的旱作节水农业试验研究基地。
       2007年寿阳站在景尚乡扩建了新站,如今核心试验观测场设有气象观测场、波文比-能量平衡与涡度相关系统观测场、土壤水分平衡观测场、作物抗旱性鉴定池、土壤质量演替与培肥区、土壤养分动态观测场、覆盖种植观测场和水土流失观测场以及水肥一体化技术展示区等场地。寿阳站仪器设备齐全,聚集一批长期扎根黄土地的旱作农业科技创新人才,具备开展旱地农田生态系统环境要素长期定位监测的条件,先后遴选成为农业农村部农业环境与旱作农业科学观测实验站、国家农业绿色发展长期固定观测试验站、科技部国家野外科学观测研究站(择优建设)。
       建站30年来,寿阳站实施了国家科技攻关、国家科技支撑计划、国家“863”计划、国家自然基金、国际合作和地方科技攻关等旱农科研项目(课题)120余项,成为旱作农业科技攻关的国家战略力量。

山西寿阳沟川坝地旱地玉米宽覆膜技术应用模式大幅度提高作物产量和水分利用效率。

积累丰富数据实现旱作农业关键技术突破

       旱地农田生态系统水、肥、光、热多因素如何协同提升资源利用率?春玉米、杂粮、豆类等旱地优势作物怎么种才能效益更高?要搞清楚这些问题,首先要掌握旱地农田的水、土、气、生等生产要素的大量基础数据,这就离不开长期定位科学观测。
       寿阳站建站30年来,按照规范的定位监测和控制试验方法,通过对农田气象、水碳通量与能量平衡、农田蒸散量、土壤水分动态、土壤养分和作物生长发育等的长期定位监测,以及不同培肥方式、耕作方式、覆盖方式等的长期定位试验研究,建立了系统完整的旱地农田生态系统监测与试验数据库。
       大量丰富的科研数据资料和材料,为我国旱作农业发展和科研攻关提供了可靠的依据,突破了一系列旱作农业核心关键技术和可持续发展模式。寿阳站研究提出的“一换三改加调控”优化栽培技术体系、晋东豫西旱地农业农牧结合产业化持续发展技术模式、旱作农牧结合综合优化发展模式、降水高效利用的“集、蓄、保、提”技术体系、北方旱作区抗旱适水种植模式等在适宜的类型区进行大面积应用,平均降水利用率由57%提高到68%,作物水分利用效率由0.67kg/mm•亩提高到1.35 kg/mm•亩,为我国旱作农业可持续发展奠定了坚实的理论基础和技术条件。“十三五”期间,随着旱作农业科技的发展,覆盖保墒、水肥一体化、集雨补灌、测墒节灌、耕作保墒等技术在西北、华北和东北等干旱缺水地区大面积推广应用。

推进旱作农业核心关键技术联合攻关

       习近平总书记在视察山西时指出,“要坚持走有机旱作农业的路子,完善有机旱作农业技术体系,使有机旱作农业成为我国现代农业的重要品牌”。那么,“十四五”期间如何加强科技创新为旱作农业发展提供有力的支撑呢?梅旭荣表示,围绕新时期旱农区粮食安全保障、高质量发展和生态文明建设等国家重大战略需求,重点在旱作农业应用基础研究、核心关键技术与产品以及典型区域技术发展模式等方面加强创新实现突破。
       特别是要开展旱作农业核心关键技术联合攻关,以提高旱地农田干旱应变能力和水分适应弹性为目标,以深度节水和极限节水为主攻方向,重点研究突破耕层土壤理想结构营建、绿色覆盖抑蒸、水肥协同提质增效、种养结合水分养分循环和农田系统生态化重构等关键技术,研发抗旱节水作业机具、智慧集雨补灌装备,创新新型多功能抗旱制剂、微生物菌剂、生物可降解地膜,研制适应不同应用场景土壤蓄水保水和绿色节水栽培的技术、产品规范与标准,实现适度规模艺机一体化。
       此外,推动旱作农业发展,离不开信息和生物技术的应用。梅旭荣说,要加强物联网、大数据、人工智能等方法和生物技术的应用,加大生物节水品种和技术研发,开发气候智慧型旱作农业信物融合操作系统和装备,提升我国旱作农业现代化水平,推动旱作农业自动化、智能化、智慧化和无人化,抢占国际旱作农业科技前沿高地。

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