記者從9月13日舉行的中國農業科學院重大科技任務工作推進會上了解到,我國節水增糧技術研發集成和示范推廣取得明顯成效,截至2023年底,全國高效節水灌溉面積達4.1億畝,全國農業用水量從2014年的3869億立方米下降到2023年的3600多億立方米,耕地灌溉畝均用水量由402立方米下降到不足350立方米,農田灌溉水有效利用系數從0.530提高到0.576。中國農科院“糧水布局協同優化”重大科技任務圍繞糧食安全目標和區域節水潛力,通過現有技術組裝配套和集成創新,提出區域主要糧食作物節水增產綜合性解決方案,為糧食主產區大面積均衡增產提供重要科技支撐。
聚焦糧水矛盾
水是農業的命脈,水安全是食物安全與農產品有效供給的重要保障。中國工程院院士、中國農業大學教授康紹忠指出,我國人均水資源量不足世界人均水平的1/4,單位耕地面積的水資源量僅為世界平均水平的1/2,“水缺”比“地少”更為嚴峻。在我國北方水資源緊缺地區,農業過度開發導致農業用水量大,加之用水效率低,引發了華北平原嚴重的地下水水位下降,西北內陸河流域下游土地沙化、沙進人退、綠洲萎縮,東北地下水水位大幅度下降、濕地退化等生態環境問題,進一步加劇了區域水資源短缺,對農業可持續發展和人類生存環境形成了嚴峻挑戰。
水資源匱乏依然是我國糧食生產面臨的重大難題之一。中國農科院副院長葉玉江介紹,當前,我國65%的糧食主產區缺水問題突出,作物高效用水技術集成化標準化程度低,水分利用效率與歐美發達國家相比差距較大。同時,我國水資源時空分布不均衡,隨著我國糧食生產重心持續向缺水的北方轉移,形成了“南水北調、北糧南運”的格局,加劇了糧食生產布局和水資源分布明顯失衡。因此,在水資源嚴重緊缺的條件下要保障國家糧食安全,必須根據水資源承載力優化糧水布局,“以水定糧、節水增糧”勢在必行。為解決水資源匱乏與糧食增產之間的矛盾,中國農科院啟動了“糧水布局協同優化”重大科技任務。
技術協同攻關
農業是用水大戶。中國農科院環發所副所長、“糧水協同”重大科技任務負責人郝衛平介紹,2023年農業用水量占全國總用水量約62%,在農業用水當中農田灌溉用水量占86%。
據介紹,“糧水布局協同優化”重大科技任務由環發所聯合多個研究機構,開展技術協同攻關,是中國農科院“主糧產能提升”科技攻關行動的重要一環,從作物高水效利用、土壤涵養保水、節水灌溉裝備、綠色節水栽培、糧水優化布局等方面集成關鍵技術,實現良種、良田、良機、良法、良策“五良”協同,為糧食主產區大面積均衡增產提供重要科技支撐。
郝衛平介紹,來自4個研究所的9個創新團隊開展協同攻關,定量評估糧食布局和水資源配置協調狀況,預測未來氣候變化情景下,水資源供應的變化和糧食作物產能提升潛力,形成國家糧食需求和水資源承載力相匹配的糧水布局協同優化方案。同時研究突破主要作物高效節水增產關鍵技術,在東北、華北等糧食主產區建立了6個核心示范區,研究集成綜合技術模式,構建區域主要糧食作物節水增產綜合性技術解決方案,開展規模化集成示范與推廣,力爭糧食增產10%—15%。
打造節水增糧新樣板
9月13日,在河南新鄉舉行的“華北夏玉米節水增糧綜合技術模式”現場觀摩會上,專家組對實施“糧水協同與節水增糧技術集成示范”的千畝示范田,進行現場測產,結果顯示,畝產玉米907.5公斤,比當地傳統地面灌溉玉米畝產增加33.2%。該示范田為中國農科院重大科技任務“糧水協同與節水增糧技術集成示范”項目6個示范區之一,位于河南省新鄉市獲嘉縣。
“該任務于今年正式開始實施,目前選擇建立了6個示范區,并在示范區選擇試驗點布置技術驗證試驗和集成技術模式示范。”葉玉江說,“此次在河南新鄉舉行工作推進會,一方面為進一步推動重大任務的順利實施,另一方面也是想借此促進國內相關領域科學家的交流,強化節水增糧技術相關合作,共謀推動多學科融合、產學研用緊密合作的科技創新和成果轉化模式,科技支撐國家糧食安全保障和農業節水增效目標。”
新鄉市是河南重要的糧食產區。中國農科院灌溉所研究員宋妮介紹,在當地,科研團隊針對華北平原冬小麥—夏玉米輪作制度,篩選抗逆密植品種“中單153”,集成麥秸稈還田、免耕密植精量播種、優化肥料配方、滴灌水肥藥一體化以及灌溉智能決策等技術,構建了夏玉米節水增糧綜合技術模式,為華北平原糧食作物節水和產能提升提供了整體技術解決方案和示范樣板。