“我國北方旱地農業區自然降水利用率達到65%左右，項目示范區可達70%以上，基本上可以說是‘吃干榨凈’”1月27日，在中國農科院旱地農業創新發展報告會上，中國農業科學院副院長、旱地農業學科首席梅旭榮表示，“目前，全球自然降水利用率大概在50%左右，中國的旱地農業技術，已經居于世界的前列。”。
旱地農業是我國農業的重要生產方式，是指水分收不抵支地區主要依靠和利用自然降水進行的農業生產，包括雨養和補充灌溉等方式。當前，干旱缺水困擾全球農業發展。旱地農業如何穩產、高產關乎糧食安全和國之大計。
由對抗型向應變型轉變 旱地農業發展迫在眉睫
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。因此，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。
梅旭榮介紹，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，國土面積和耕地面積均超過全國的一半，其中超過65%的耕地沒有灌溉條件。
“但與此同時，這些土地提供了全國58%以上的糧食（包括灌溉）和75%以上的牛羊肉，聚集了80%以上的貧困人口和70%以上的生態脆弱區””，梅旭榮介紹，旱地農業在整個農業生產中的地位不可替代，還是我國脫貧攻堅的最前線和生態安全的大屏障，能否可持續發展應引起更多重視。
作為學科首席，梅旭榮研究員很早之前就有一個夢想：“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。”
“七五”以來，梅旭榮研究員牽頭組織了全國多家科研院所和高等院校，在北方旱農區開展了旱地水分平衡、降水生產潛力開發和旱地秸稈還田與有機培肥等系列長期定位試驗研究，進行農田降水高效轉化機制、主要旱地作物水分生態適應性和降水生產力提升等方面的研究，系統查明了我國北方旱地降水利用狀況，揭示了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，集成了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、阜新、鎮源等旱地農業綜合發展模式。
數據統計顯示，“十三五”期間，隨著旱地農業科技的發展，我國北方抗旱節水小麥品種覆蓋率提高到40%以上，綜合試驗示范區農田降水利用率提高到70%以上，大田農業生產中的噸糧耗水降低到800多方。農業農村部在西北、華北和東北等干旱缺水地區支持示范推廣旱地節水農業技術，大力推廣覆蓋保墑、水肥一體化、集雨補灌、測墑節灌、耕作保墑等技術，每年節水技術應用面積（按播種面積）超過4億畝次。
因地制宜 旱地農業的五種典型區域發展模式
旱地農業技術創新的種子，已在多地結出累累碩果。梅旭榮介紹，針對各地情況，我國已走出了五種旱地農業區域發展典型模式：
以山西壽陽模式為代表，針對華北山地丘陵區種植結構單一、種養分離、生產效益低下等問題，提出了旱作農田玉米秸稈適水還田深施肥技術模式，包括“溝川壩地玉米秸稈秋季全量直接還田技術”、“垣坪旱地玉米秸稈秋冬覆蓋春還田技術”。采用該模式，可以實現玉米增產10%～25%、播前耕層土壤含水率提高2.3～5.1個百分點、耕層土壤有機質3年累積提升1.0～1.8g/kg，硝態氮淋失率降低12.1%～25.4%，肥料利用率提高4～6個百分點。
以遼寧阜新模式為代表，針對東北風沙半干旱區熱量不足、水資源匱乏、耕地質量退化等問題，提出了農田立體防蝕增效理念，構建了地上、地表、地下立體調控技術系統。2010年以來，東北風沙半干旱區連續多年發生干旱現象，本項技術成果的大面積推廣應用，使農田水分利用效率提高14%-19%，農田風蝕和水蝕量降低36%-43%，有效抵御了旱災發生，保障了糧食穩產
以河北衡水模式為代表，針對華北地區水資源短缺、降水不能滿足現行的主要種植制度、地下水嚴重超采等問題，提出了冬小麥兩水高產高效栽培技術，以冬小麥水分生產力最大化而非產量最大化為目標，其核心是減少一次灌水，由冬小麥正常生產的三水灌溉改為2水灌溉。采用該模式，冬小麥產量由正常生產的500公斤/畝降低為450公斤/畝(即減產10%)，減少灌溉用水50立方米/畝(即節約灌溉水30%)，冬小麥水分生產力由1.75公斤/立方米提高到1.91公斤/立方米（即提升9.1%），既節水又保糧。
以甘肅鎮原模式為代表，針對西北旱塬半干旱區水土流失嚴重、降水利用難度大等問題，創新旱地玉米秋覆膜和壟溝覆膜集雨種植技術，解決了春季干旱少雨無法如期播種或播種出苗難的關鍵，增產20%~30%；集成創新了夏休閑期覆膜和全膜覆土穴播冬小麥豐產技術，增產40%；研發旱作地膜玉米密植增產全程機械化種植體系，提出以水定密、以密定水適水種植技術，平均畝產823.4kg，增產10.0%，成本降低19%，創造了畝產1014kg、水分利用效率2.54kg/mm·畝的玉米高產紀錄。
以內蒙古武川模式為代表，針對內蒙古旱作區干旱少雨水資源短缺、水分利用效率低，農田風蝕沙化嚴重、土壤保水性差等突出問題，依托武川試區開展聚水保土技術研究，形成了生物籬柔性防風、帶狀留茬間作和半干旱偏旱區田間集雨與節水三個技術體系，通過在四大主要作物上進行規范化示范應用，提高降水利用率8個百分點以上，水分利用效率0.15kg/mm·畝以上和減少水土流失30%以上。
