從傳統(tǒng)的刀耕火種，到科學種田的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，雨水，是人類食物生產(chǎn)中不變的基礎要素之一，如何利用好雨水，關系到全球81%的耕地上，是否可以生產(chǎn)出足夠人類生存的糧食。而隨著全球氣候變化的加劇，極端天氣頻繁出現(xiàn)，旱地農(nóng)業(yè)該如何適應？千百年的傳統(tǒng)農(nóng)耕經(jīng)驗，如何走向現(xiàn)代化？
秋收之際，新京報記者采訪了中國農(nóng)科院副院長梅旭榮。梅旭榮表示，在今天，旱地仍然是人類食物最重要的來源，也是糧食安全的穩(wěn)壓器。隨著科學技術的發(fā)展，信息技術、合成生物學等不斷滲透到旱農(nóng)生產(chǎn)技術中，未來或?qū)氐赘淖兒缔r(nóng)的生產(chǎn)模式。
中國農(nóng)科院副院長梅旭榮。新京報記者 周懷宗 攝
談現(xiàn)狀：旱作農(nóng)業(yè)進入有機時代
新京報：當前，我國農(nóng)業(yè)正在走向現(xiàn)代化的過程中，旱作農(nóng)業(yè)的情況如何？
梅旭榮：旱地是全球最主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化過程中的重點領域。我國從“六五”計劃時期推動區(qū)域治理，旱地農(nóng)業(yè)就是其中之一，最初，科學家們探明各個旱區(qū)的降水分布規(guī)律、降水利用結構、作物單產(chǎn)潛力等，通過一系列技術提高單產(chǎn)，到2000年之前，旱地平均單產(chǎn)翻了一番。隨后開始攻關降水利用率和利用效率同步提升的問題，到2010年左右，降水利用率提高了約12個百分點，這意味著增加了60-70毫米降水的利用，單產(chǎn)也得到進一步提高。目前，有機旱作正在成為科技攻關的主要方向，也是旱農(nóng)發(fā)展的主要趨勢。
新京報：何謂有機旱作，和有機農(nóng)業(yè)如何區(qū)別？
梅旭榮：傳統(tǒng)的旱作模式，本身就是一種有機生產(chǎn)的模式，古代農(nóng)民通過秸稈還田、糞肥還田等，培肥土壤，保持墑情，實現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn)，在今天，通過種種科學技術，實現(xiàn)旱地的可持續(xù)生產(chǎn)。但理解有機旱作，不能和過去人們認識的有機農(nóng)業(yè)相等同，我個人理解，有機旱作農(nóng)業(yè)主要指生產(chǎn)布局生態(tài)化，過程綠色化，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化，按照因地制宜的模式，結合傳統(tǒng)經(jīng)驗和現(xiàn)代科技，實現(xiàn)綠色高質(zhì)高效的發(fā)展，而不是一味地拒絕現(xiàn)代技術和產(chǎn)品，比如化肥，有機旱作盡可能使用有機肥，但不拒絕化肥，而是在現(xiàn)代科技的支撐下，將化肥對環(huán)境、土壤的影響降到最低，這就是達到有機的目的了。
談變化：傳統(tǒng)智慧融入現(xiàn)代技術
新京報：如何結合傳統(tǒng)旱作經(jīng)驗和現(xiàn)代科技？是否有成功的案例？
梅旭榮：千萬年的傳統(tǒng)旱作，積累了很多優(yōu)秀的經(jīng)驗，近40年來，我們研發(fā)了一系列旱農(nóng)技術模式，也打造了壽陽模式、武川模式等多種適應不同區(qū)域的模式，但這些技術和模式，很多都是吸收了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精華，比如秋水春用，這是古來就有的，通過覆蓋、深松等技術，把秋天的降雨保持在土壤中，待來年春季使用。再如坐水種，也就是點水播種，在春旱的時候，只澆播種的那一小點地方，幫助種子發(fā)芽出苗。還有許多這樣的經(jīng)驗，不同在于，我們通過現(xiàn)代技術，理解了背后的原理，通過科學方式，研發(fā)出更加完善和高效的方式。這種變化是非常明顯的，舉例來說，傳統(tǒng)旱作模式下，降水供作物使用的，只有50%左右，其他的部分或者蒸發(fā)到了空氣中，或者滲入土壤深處，無法被農(nóng)作物利用。而我們通過眾多技術，盡可能減少蒸發(fā)、滲漏的部分，可以把降水利用率提升到70%以上，這是近20年來的成果，是顛覆性的改變。
新京報：在你看來，現(xiàn)代科技對傳統(tǒng)旱農(nóng)最大的改變是什么？
梅旭榮：種子的典型變化之一，通過有目的、有方向的現(xiàn)代育種技術，科學家們選育出了許多耐旱且豐產(chǎn)的品種，這是過去做不到的。化肥也是其中之一，化肥的出現(xiàn)，改變了過去土地培肥的模式，使得產(chǎn)量有了飛躍性的增長，使得糧食有了穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)的可能。事實上，最大的改變就是現(xiàn)代科技進入農(nóng)業(yè)之中，科學技術的支撐，對旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展至關重要，如果不是技術進步，糧食不會出現(xiàn)這些年的連續(xù)增產(chǎn)豐收，比如在西北，通過技術，已經(jīng)基本解決了糧食產(chǎn)量劇烈波動的情況，如果不是遇到極端天氣，即便再干旱的年份，也可以獲得基本的收成。當然，科技也會帶來副作用，比如化肥過量使用，給環(huán)境、土壤帶來了威脅，解決這樣的問題，一方面需要技術進一步發(fā)展，另一方面也需要汲取傳統(tǒng)旱作的優(yōu)秀經(jīng)驗，兩相結合，找到未來旱作綠色高質(zhì)量發(fā)展的途徑。
談發(fā)展：我國旱農(nóng)技術領先世界
新京報：在全球范圍內(nèi)，我國旱作技術處在什么樣的水平？
梅旭榮：在全球，目前的耕地灌溉比例為19%，我國是全球灌溉比例最高的，目前是49.7%，是全球平均水平的2.5倍，即便如此，旱地仍然占據(jù)了半壁江山。同時，我國是人口大國，糧食安全警鐘長鳴，占比超過一半的旱地生產(chǎn)，是保障糧食的重要根基。因此，我國在40年前，就開始進行旱農(nóng)技術攻關，到目前，我國旱農(nóng)技術已經(jīng)處在世界前列，如降水利用率和利用效率等技術指標，都是全球領先的。
新京報：我國旱農(nóng)技術領先世界，是否也在影響著其他國家的旱農(nóng)生產(chǎn)？
梅旭榮：從推廣的角度看，我國旱農(nóng)技術在全球的適用范圍并不廣，這和我國旱作區(qū)的特殊性有關。全球干旱半干旱區(qū)，基本都處在熱帶亞熱帶，也就是南北緯30度線左右，世界上最知名的沙漠、干旱區(qū)如阿拉伯沙漠、美洲荒漠大峽谷、非洲撒哈拉沙漠等，都在這條線上。但在我國，由于青藏高原的阻隔抬升和東亞季風共同作用，把位于北緯30度的江南變成了魚米之鄉(xiāng)，但旱區(qū)則北移了10多個緯度，形成了溫帶干旱半干旱氣候區(qū)，也就是北方旱區(qū)。獨特的地理和氣候環(huán)境，使得我們的旱作農(nóng)業(yè)同樣具有獨特性，在全球，只有中亞地區(qū)和美國中西部和我們類似，所以我國的旱作技術在當?shù)厥沁m用的。事實上，我們很多技術，也已經(jīng)被引進到當?shù)?，幫助當?shù)氐暮缔r(nóng)生產(chǎn)。而在美國，落基山脈起到了青藏高原類似的作用，造就了美國中西部的旱區(qū)，但美國地廣人稀，人均耕地面積更大，對旱作技術的需求不像我們這么強烈。
談未來：新興技術將改變旱農(nóng)生產(chǎn)
新京報：你認為當前有哪些新技術可能繼續(xù)改變旱農(nóng)生產(chǎn)模式？
梅旭榮：未來最可能的變化，一個是信息技術的發(fā)展，可能會極大地促進旱農(nóng)技術，比如智能設備實現(xiàn)水分養(yǎng)分變量的管理，以前只能依靠人去觀察，每一天都不能錯過，長時間試驗才能弄清楚其中的變化，然后針對性地去研發(fā)技術?，F(xiàn)在，一個田間的監(jiān)測設備，就可以全天候監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化，并通過人工智能進行分析、模擬，以最快的速度找出合適的解決路徑。當然，信息技術盡管發(fā)展很快，但距離全面應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，還有一定的距離，未來是可以期待的。其次，合成生物學的進步，在解決作物抗旱問題上空間巨大，是我們寄予厚望的。這些年來，科學家們培育出了許多高產(chǎn)作物，但很多新品種是在水肥充足的條件下實現(xiàn)高產(chǎn)的，而在旱地中，往往降水不足、土壤貧瘠，如何在這樣的情況下，也能獲得高產(chǎn)，我想可能是未來的育種中，需要重點關注的，尤其是當前全球氣候持續(xù)變暖、干旱情況仍有可能加劇的情況下，耐旱高產(chǎn)品種的選育，正在變得越來越重要。
新京報：當前，農(nóng)業(yè)勞動力老齡化是普遍現(xiàn)象，在旱作區(qū)更是如此，科技的發(fā)展是否可以破解這一難題？
梅旭榮：農(nóng)業(yè)勞動力匱乏，是農(nóng)業(yè)的普遍現(xiàn)象，非獨旱地如此。從全國來說，土地適度規(guī)模化、生產(chǎn)機械化是大勢所趨，也是解決農(nóng)業(yè)勞動力匱乏的主要途徑。和南方的高山大澤相比，北方旱地多在丘陵地帶，事實上是具備機械化條件的，只是對機械有一些特殊的要求，比如適合坡地、梯田生產(chǎn)的農(nóng)機。同時，大部分北方旱地土層深厚，如山西壽陽，黃土有100多米厚，這為土壤培肥、持續(xù)生產(chǎn)提供了便利條件。如果能夠?qū)崿F(xiàn)適度規(guī)模化，對旱農(nóng)技術的推廣應用、機械化水平的提升，都有很好的幫助。
談情懷：逆境之中培育優(yōu)良品質(zhì)
新京報：幾十年中旱農(nóng)科技不斷發(fā)展，一代代科學家扎根黃土，你認為哪些精神值得傳承？
梅旭榮：在旱地上進行農(nóng)業(yè)科研，意味著選擇與艱苦為伴，尤其是過去物質(zhì)條件不發(fā)達，科學家們在極其簡陋的情況下進行科研，春天出門一身黃沙，夏天下地大汗淋漓，每年4月到10月的生產(chǎn)周期，全程扎在土地上，因為農(nóng)業(yè)科研和試驗室科研不同，是在一個開放的環(huán)境中的自然再生產(chǎn)過程，變量很多，不確定的變化隨時會出現(xiàn)，錯過一兩天，可能就會錯過某些重要的現(xiàn)象。在這樣的情況下仍能堅持下來的，我覺得可能是一種使命感，尤其是我們的農(nóng)業(yè)科學家很多都出身農(nóng)村，對農(nóng)業(yè)有情懷、有認知，希望能夠改變旱農(nóng)千百年面朝黃土背朝天的艱辛生產(chǎn)，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為農(nóng)民帶來穩(wěn)定的收益，讓農(nóng)業(yè)勞動變得有尊嚴。這樣的情懷和精神是一代代傳承的。
新京報：現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)科研還需要那么艱苦嗎？
梅旭榮：社會在發(fā)展，技術在進步，科研的方式也在變化，過去我們?nèi)⊥翗?，靠人工打土鉆，打到2米深，不是年輕力壯的小伙子，幾乎不可能完成?，F(xiàn)在我們有很多自動化的測量方式，有很多先進的設備。但農(nóng)業(yè)科研的精神是不變的，長時間的下地工作，也是不變的。我們隊伍、團隊在入職時，首先要問能不能下地，能不能長時間蹲在田間地頭做科研，蹲不下去的，肯定不會到我們這里來。我入職的時候，老一輩科學家這么問我，等待新的年輕人進來，我也這么問他們。入職之后，老一輩科學家?guī)е覀兿碌?，在田間一蹲就是半年以上，等到年輕人入職，我們也同樣帶著他們下地。人們說企業(yè)文化、團隊文化，可能這就是我們的團隊文化，這種文化不是靠規(guī)章制度，不是靠書面的文字，而是幾代人言傳身教形成的。農(nóng)業(yè)科研不是在試驗室里做出來的，是實打?qū)嵲诘乩锔沙鰜淼模秃孟窈档氐淖魑?，在干旱、貧瘠等種種逆境中，養(yǎng)成優(yōu)良的品質(zhì)，農(nóng)業(yè)科學家也是如此，在艱苦的勞動中收獲成功的喜悅。
