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導語:現代社會里,綠色農業(yè)、低碳農業(yè)、生態(tài)農業(yè)和節(jié)水高效農業(yè)已成為農業(yè)發(fā)展的新趨勢。要發(fā)展現代農業(yè),離不開科學技術作為保障,現代農業(yè)的實質即是應用現代生物技術、信息技術、環(huán)保技術以及現代管理技術等,實現農業(yè)的“優(yōu)質、高產、高效、生態(tài)、安全”生產。而現代節(jié)水高效農業(yè)則更加強調根據農業(yè)生產的自身規(guī)律,汲取生物、信息、材料等學科領域的最新科技成果,在提高農業(yè)水資源利用率的同時盡可能降低勞動強度和生產成本,實現環(huán)境與發(fā)展的協調統(tǒng)一。如何運用科學技術服務現代農業(yè)生產的問題,中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所所長梅旭榮有自己的觀點。
堅守節(jié)水農業(yè)科技創(chuàng)新
梅旭榮長期從事我國北方干旱缺水地區(qū)旱作農業(yè)與節(jié)水高效農業(yè)理論與技術研究,重點開展了農作物水分生理生態(tài)、農田SPAC土壤水分函數與水分生產潛力層析分析、農田邊界層中的湍流擴散理論與冠氣關系等的科學試驗與創(chuàng)新研究,在農作物水分生理生態(tài)、旱作農業(yè)與節(jié)水農業(yè)、糧食安全與水資源開發(fā)戰(zhàn)略的研究方面積累了豐富的經驗。
他指出,現代節(jié)水高效農業(yè)的發(fā)展,更強調根據農業(yè)生產的自身規(guī)律,更多、更快地汲取生物、信息、材料等學科領域的研究成果,與數千年農業(yè)文明的積淀進行有效的整合;現代節(jié)水高效農業(yè)的一個重要趨勢,應該是更強調人文關懷。節(jié)水高效農業(yè)技術的根本宗旨,是在提高農業(yè)水資源利用率和利用效率的同時,盡可能地降低勞動強度和生產成本,提高勞動生產效益,使他們更多地體會現代科學技術人文關懷的一面;現代節(jié)水高效農業(yè)的進一步發(fā)展,會更加注重環(huán)境與發(fā)展的協調,追求人與自然的和諧統(tǒng)一。遵循科學、安全、和諧、高效的原則,以最小的環(huán)境成本,實現節(jié)水的效益最大化。
“發(fā)展節(jié)水農業(yè),走技術與效益相結合的農業(yè)發(fā)展模式,是與我國大力推行的可持續(xù)發(fā)展道路相一致的。”梅旭榮說。節(jié)水農業(yè)的本質是節(jié)約和高效利用水資源。我國糧食安全戰(zhàn)略確定的95%的自給率既是國內需求所確定的,也是應對國際復雜局面、爭取主動的國際需求所定。而且,從目標和效益看,節(jié)水增產是國家戰(zhàn)略,而增收是農民訴求,二者之間存在錯位關系。所以必須協調這種差異,以節(jié)水促進增收,以增效激活節(jié)水,達到二者的協調。要想達到這樣的協調,就必須通過技術進步,大幅度提高單方水的農業(yè)產出,為發(fā)展高效益農業(yè)騰出資源空間。
梅旭榮認為,從農業(yè)用水角度闡釋,提高單方水的農業(yè)產出關鍵在田間——唯有活水田間來。因此,末端輸配水渠系(農渠、毛渠等)的建設將是未來農田水利建設的重點,并有可能是取得突破性的環(huán)節(jié)。其關鍵在于根據農業(yè)和主要農產品的生產需求,實行農水一體化設計,把生產實際需求與水資源調配緊密結合,務求實效。此外,在解決了農田輸配水后,農業(yè)高效用水的關鍵還在于作物高效用水?,F代生物技術和信息技術的發(fā)展為大幅度提高作物用水效率提供了科學基礎。
當前,我國糧食生產的農業(yè)水資源整體利用效率為1公斤/方,但在某些局部地區(qū),水分利用效率已經處于國際領先水平。比如我國旱地冬小麥、玉米的最高水分利用效率已經達到2.5公斤/方和4公斤/方,是全國平均的2—3倍。這種差距除了受水土和氣候條件影響外,農田水利設施能否發(fā)揮有效功能也是重要因素。所以,梅旭榮指出,未來水利設施建設在抓好干、支、斗渠建設的同時,還應當大力推進農水一體化進程,為大幅度提高作物水分利用效率奠定物質基礎。
探索可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略
針對當前 農業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略主題,梅旭榮創(chuàng)造性地提出了“環(huán)境代替資源”的戰(zhàn)略構想。他認為,“環(huán)境就是資源,環(huán)境就是生產力,可以通過現代環(huán)境工程技術手段,創(chuàng)建農業(yè)生產中的光照、溫度、濕度、二氧化碳等可再生資源及其他環(huán)境要素和農業(yè)生物生長發(fā)育所需要的土地、水與礦質養(yǎng)分等不可再生資源,使農業(yè)生產脫離傳統(tǒng)的耕地而向土地拓展。優(yōu)化農業(yè)生物的營養(yǎng)環(huán)境,獲取優(yōu)質農產品,就能有力地提高農業(yè)生產效益。”繼而,他又補充說:“目前就是要通過現代環(huán)境工程技術手段,優(yōu)化農業(yè)生產中的環(huán)境要素,以達到提高不可再生資源土地、水和礦質養(yǎng)分的利用效率,使單位資源的產出增長10倍至數十倍。”
在他倡導的農業(yè)環(huán)境科技創(chuàng)新領域,梅旭榮認為重點主要在五個方面:
1.氣候智慧型農業(yè)。重點部署氣候變化農業(yè)影響、農業(yè)應對和減緩氣候變化及農業(yè)氣象防災減災等關鍵技術研究。
2.農業(yè)污染控制、生態(tài)健康與產地環(huán)境修復。重點部署農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)碳氮水關系及其環(huán)境效應、農業(yè)污染物遷移規(guī)律與調控機理、農業(yè)復合生物群體的相互作用機理和環(huán)境效應、農業(yè)環(huán)境退化過程與生物修復機理等重大應用基礎研究。
3.現代農業(yè)環(huán)境工程技術及節(jié)能降耗。按照“環(huán)境替代資源”理念,重點部署動植物與設施環(huán)境互作與應變機理、生物—環(huán)境過程調控、植物工廠環(huán)境精準調控理論與方法等重大應用基礎研究。
4.農業(yè)水資源高效利用與水環(huán)境保護。
5.現代農業(yè)模式與技術。重點在不同區(qū)域開展種養(yǎng)結合模式與技術體系、設施農業(yè)綜合技術集成,突破低碳農業(yè)、循環(huán)農業(yè)、農業(yè)固碳減排增匯、環(huán)境工程控制等重大關鍵技術,并作出區(qū)域性的示范,引領和支撐現代農業(yè)發(fā)展。
這些是他和他的團隊未來工作的重點,也是我國現代農業(yè)科技創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。