北方旱作区农业技术攻关取得重大突破 165万亩中低产田实现最高增产42.7%

在粮食安全面临新挑战的当下,我国科研团队针对北方旱作区中低产田问题取得重要突破。

由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所牵头的国家重点研发计划项目,经过两年实践验证,形成了一套系统性、可复制的增产技术体系,为保障国家粮食安全提供了有力的科技支撑。

北方旱作区中低产田面积广、产能低,长期困扰我国农业发展。

这些地块普遍存在土壤肥力不足、水肥利用效率低、抗逆能力差等突出问题,尤其在气候变化加剧的背景下,干旱、暴雨等极端天气频繁发生,对粮食稳产增产造成严重威胁。

针对这一现实困难,项目团队创新性地提出了土壤地表冠层协同调控的理论与方法,成为破解难题的关键钥匙。

该技术体系集成了多项核心措施,形成了针对不同区域和作物的差异化方案。

在土壤改良方面,采用深松耕蓄水技术,增强土壤蓄水保墒能力;在肥料管理上,创新土壤微生物强化技术,推行有机无机配施微生物菌肥,提升肥料利用效率;在种植方式上,采取起垄覆膜密植等措施,改善田间小气候。

同时配套应用智能农机装备,使技术措施得以精准实施。

项目最终形成了春玉米深耕密植、冬小麦全膜覆土穴播两项通用集成技术,以及三套区域性可复制技术模式。

在实际应用中,这套技术体系的效果令人瞩目。

山西寿阳千亩示范区2024年玉米亩产790.1公斤、增产21.6%,2025年进一步提升至亩产1068.5公斤、增产42.7%;甘肃环县千亩示范区2024年玉米亩产696.5公斤、增产32.5%,2025年亩产767.67公斤、增产21.5%;甘肃镇原千亩示范方冬小麦亩产390.1公斤、增产40.4%;内蒙古武川千亩示范区向日葵亩产224.9公斤、增产15.7%。

这些数据充分证明了技术的广谱适用性和强劲的增产能力。

更为重要的是,该技术体系在2024年春夏连旱、2025年旱涝急转的严峻考验下,展现出卓越的抗逆性能。

核心千亩示范方玉米出苗率达95%以上,在极端气候条件下仍保持高产,这充分验证了技术的可靠性和稳定性。

除了产量增长,技术推广还产生了多方面的综合效益。

经济效益方面,扣除成本后,示范区每亩为农民增收93.3至163元,165.1万亩累计增效显著。

食品安全方面,技术有效解决了玉米黄曲霉素污染问题,使玉米穗黄曲霉素侵染率从23.5%降至7.5%,收获后籽粒黄曲霉素含量控制在国家入库标准范围内,确保了粮食品质安全。

生态效益方面,示范区降水利用率提升至67.7%至81.6%,化肥当季利用率达38.2%至38.8%,实现了产能提升与资源高效利用、环境友好的有机统一。

项目在基础研究和知识产权方面也取得显著成果。

已构建旱区土壤健康评价标准流程1套,完成菌剂群落构建与配方优化1套,建立农艺措施调控关键功能微生物类群的方法1套,筛选抗逆品种1个。

发表高水平论文23篇,申请国家发明专利21项(授权7项),获软件著作权4项,修订地方标准2项、获颁地方标准1项。

这些成果为技术的规范化推广奠定了坚实基础。

人才培养与技术普及同步推进,项目累计培养毕业研究生14人,培训基层技术人员与农民1737人次,为技术规模化应用筑牢了人才根基。

参与项目的八家单位包括中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、农业资源与农业区划研究所,中国农业大学、西北农林科技大学、山西农业大学、甘肃省农业科学院、内蒙古自治区农牧业科学院、北京绿氮生物科技有限公司等,形成了产学研结合的创新体系。

与会专家充分肯定了项目的阶段性成果,认为技术模式针对性强、实用性好,对应对旱区极端气候挑战、落实"藏粮于地"战略具有重要意义,并建议进一步深化土壤健康与产能协同提升的机制研究,加强课题协作,推动技术模式标准化、规模化应用。

旱作区中低产田增产不是单项技术的“短跑”,而是土壤健康恢复、耕作制度优化与装备支撑协同推进的“接力赛”。

在极端气候不确定性增强的背景下,把增产建立在提升土壤质量与资源效率的基础之上,既能为农民增收提供更稳定的预期,也能为国家粮食安全筑牢更可靠的“地力底盘”。

下一步关键在于把可验证的成果转化为可执行的标准、可持续的服务与可复制的机制,让科技增产真正落到田间地头、见到长期成效。