“30多年旱地農業技術的進步，最讓我感嘆的是，許許多多的技術，都能從過去數千年的農耕文化中找到痕跡，我們一直都在沿著先輩的路往前走。”2020年國家科技進步獎獲獎者、中國農科院副院長梅旭榮對新京報記者說。在11月3日揭曉的國家科學技術獎名單中，梅旭榮帶領的團隊以“北方旱地農田抗旱適水種植技術及應用”專案，獲得國家科技進步獎二等獎。
梅旭榮：中國農業科學院副院長，中國農業科學院旱地農業學科首席。從事旱地農業研究30年，主持了國家攻關計劃課題“北方旱區高效農業結合發展模式與技術研究”“主要農作物優質高效生產技術研究與示範”和“區域生態農業技術規範與保障體系研究”等。國家科學技術進步獎，是國務院設立的國家科學技術獎5大獎項之一，主要授予在技術研究、技術開發、技術創新、推廣應用先進科學技術成果、促進高新技術產業化，以及完成重大科學技術工程、計劃等過程中做出創造性貢獻的中國公民和組織。
旱地
千百年來的生存之所
水，是生命之源，也是農業的命脈，千百年來，水利灌溉從來都是農業發展最重要的事。2000多年前的都江堰，造就了富饒的天府之國，西漢的黃河治理工程，覆蓋東南到西北的無數良田。百年前，中國開啟現代化轉型的歷程，水利工程更突飛猛進。
然而，並不是所有的農田，都能用灌溉解決水的問題。事實上，需要依靠自然降水生產的旱作農業，仍是現代農業中最重要的部分之一。尤其在北方，是中國人千百年來生存的根基。
甘肅冬小麥旱地農業技術試驗田。受訪者供圖
“完全依靠自然降水進行生產的農業，叫做旱作農業，和它相對的概念是灌溉農業。在全球，旱作農業比例是81%，在中國，旱作農業的比例是49%。”梅旭榮說。
在旱作農業中，並非所有的耕地都缺水，如溼潤地區，自然降水量較高，可以滿足農業生產需要，無需灌溉，仍叫旱作農業。
而在降水量入不敷出的乾旱、半乾旱地區，則叫做旱地農業，“這些旱地，主要分佈在淮河、秦嶺、崑崙山以北的北方地區。佔國土面積的65%，耕地面積的56%，但水資源只有19%。它提供了全國43%的糧食，75%以上的牛羊肉，60%的溫帶水果，同時也聚集了70%以上的生態脆弱區，在全面脫貧之前，還聚集了80%以上的貧困人口。因此，旱地農業在糧食安全、生態安全及此前的消除貧困中，都有極其重要的地位。”梅旭榮介紹。
旱地農業不僅是糧食種植，也可以種植蔬菜、水果等。受訪者供圖
入行
走進旱地的年輕人
讀書時，梅旭榮的專業是農業氣象，1987年，他從中國農科院農業氣象研究所畢業，恰逢國家啟動旱地農業的研究計劃，梅旭榮成為了其中的一員，從北京到山西省長治市屯留縣（現為屯留區）蹲點。那也是他第一次真正深入瞭解旱地。
“那時候的旱地，基本上是靠天吃飯，聽天由命。地裡的小麥，畝產三四千斤，品種、技術都跟不上，對降水的規律也不太掌握。”梅旭榮說。
位於山西壽陽的塬面農田，是典型的旱地形態之一。新京報記者 周懷宗 攝
其實，在讀書時，梅旭榮就曾想過，有沒有可能建立一種適應乾旱變化的種植技術體系，讓農作物不會因為天氣變化的影響而減產。如今，這個夢想有了生長、發芽的地方。
1988年，梅旭榮到達屯留的第二年，第一項旱地農業技術、秸稈覆蓋還田技術，在當地投入使用，在今天，秸稈覆蓋還田已經非常普遍，但在當年，因為技術原因，應用的並不多。
梅旭榮和他的同事們，在試驗田中，採用秸稈覆蓋還田的方法，引來了許多農民的圍觀和議論，“其實秸稈還田是自古就有的技術，在當時也有不少地方用這種方法，但很多是先將秸稈收走，腐化成肥，然後再還田。我們採用的是秸稈覆蓋還田，也就是秸稈不離田，覆蓋在地表。這樣的方法，既可以使有機質回到地裡，也能降低風水侵蝕、水分蒸發的影響，起到保墒保溼的作用。”
對於農民來說，秸稈覆蓋還田，首先會增加勞動投入，同時還無法預知效果，因此，一開始更多人持觀望態度，應用的並不多。
“試驗田裡有成效之後，很快就得到了認可，農民開始學習，後來他們甚至總結出規律，‘蓋一蓋，增一百，蓋不蓋，差一百’。”梅旭榮說，“原來種小麥，產量在150公斤左右，秸稈覆蓋還田之後，試驗田可以達到250-300公斤。普通村民的農田裡，因為技術到位率的問題，一開始增產沒那麼高，但也能提高100斤左右。”。
智慧
一塊旱地千年經驗
從北京到山西，再到更多的旱地區域，30多年來，梅旭榮和他的團隊，從來沒有離開過旱地農業的領域，“幾十年，一直就幹這麼一件事。”
1991年，中國農科院旱作農業試驗站在山西壽陽宗艾村建立，租來的幾間民居成為科研人員的宿舍、實驗室。此後30年中，梅旭榮和他的同事們，每年都要花大量的時間在這裡工作、種田、實驗、推廣經驗。
黃土丘陵區“塬-坡-溝”綜合利用與保護模式。受訪者供圖
壽陽位於北方旱地區域的腹地，黃土高原縱橫交錯的山脈上，散落著一片片中國西北特殊的耕作區——塬面農田。這是一種四周陡峭、頂上平坦的土地，在這裡，梅旭榮和他的團隊，開發出了無數適應旱地生產的技術。
壽陽站建站時就受僱在站裡幫忙的宗艾村村民牛全成告訴記者，以前種雜糧，年景好的時候，畝產300多斤，年景不好，100斤就不錯了，最差的時候，春播不下雨盡颳風，種子種不下去，一年什麼收成都沒有。
如何在沒有澆灌的條件下增產乃至穩產，是旱地農業技術永遠和核心，“30多年來，我們探索出了一整套旱地農業技術。如改良土壤、培育和營造土壤水庫，提高土壤蓄水能力，以此提高可利用水量。如利用畜禽糞便、秸稈還田等技術，增加土壤有機質，增強土壤肥力。再如透過可降解地膜、秸稈覆蓋等，減少土壤水分蒸騰，提高水分利用率等。”梅旭榮說。
這些技術，既有現代的技術，如地膜，也有從傳統農耕文化中獲取的經驗，如秸稈覆蓋。甚至大部分，都有歷史經驗的影子。
千萬年的旱作農業歷史，積累了許許多多的農耕經驗和農業技術，梅旭榮介紹，“北方傳統農業主要以旱作為主，數千年積累了許多優秀的經驗，比如梯田，可以防止水土流失。比如砂田，透過砂石覆蓋，可以達到保墒的效果。還有魚鱗坑，用來集雨存水。再如間作、輪作……現在想起來，我們做了這麼多技術體系，很多都能在過去的農耕文明中，找到痕跡。”
進步
從被動適應到主動適應
汲取傳統農耕經驗，並不意味著完全照搬，事實上，更多的新技術，是傳統經驗和現代技術力量的結合。
如探索降水規律，在古代，耕種者依據經驗估算降水的情況，而現在，科學家們可以更精準地獲取降水資料，預測降水情況。
梅旭榮告訴記者，主要旱地作物水分生態適應性和降水生產力提升，是他和他的團隊從事過的一項重要研究，用大量的時間，系統查明瞭我國北方旱地降水利用狀況，找到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，這一套體系，已經在北方旱地農業區規模化應用，取得了顯著的經濟、社會和生態效益。
在獲得2020年國家科技進步獎之前，這些不同的旱地農業技術已經獲得過3個國家級獎項。更重要的是，在全國旱地範圍內，得到了廣泛的推廣。
2021年7月，山西壽陽試驗田中，科研人員設定的監測裝置。新京報記者 周懷宗 攝
總結30多年的技術變遷，梅旭榮說，旱地農業技術，主要經歷了3個階段，第一個階段是被動適應，就是在現代旱地農業技術應用之前，農民靠天吃飯，聽天由命的階段。第二個階段是主動抗禦，透過施加人為的影響和干預，去抵抗乾旱，提高生產能力。第三個階段是主動適應，也是現在所處的階段，我們國家的旱地農業技術更進一步發展，更多瞭解了旱地區域的降水、環境、土壤等多方面的情況，開發出更多適應不同旱地的品種、技術體系，可以實現從低產到高產，再到穩產的轉變。
未來
適水生產仍在路上
從1987年至今，從事旱地農業技術研究30多年，今年再一次獲獎之後，梅旭榮說，“做了幾十年旱地農業，總算是為旱地農業做了一些事情，沒有虛度年華。更感嘆的是，我們做了這麼多，很多技術，其實都能從祖先的智慧中找到痕跡。”
隨著社會的進步，生態發展已成為當前社會的共識，而旱地農業中，有著巨大的生態潛力，梅旭榮說，“傳統農業本身就是一種有機農業，和現在的有機不同，傳統農業的有機，主要在施用有機肥、秸稈還田、間作輪作等領域，是一種可持續發展的農業。同時，旱地農業對我國實現‘碳達峰’、‘碳中和’目標也有重要的意義，據測算，旱區未來的固碳潛能在1.5億噸至2億噸之間，發展旱地農業技術，也是生態發展未來的重要部分之一。”
旱農依靠自然降水生產，靠天吃飯，在今天依然如此。但今天的靠天吃飯，和傳統時代的靠天吃飯，已經截然不同，現代技術的進步，使得降水資源的利用程度越來越高。
地表覆蓋保水技術應用。受訪者供圖
“水是旱地農業技術最重要的核心之一。”梅旭榮說，“旱地農業，主要依靠降水，能否更有效地利用降水，是我們研究的重點之一。自然條件下，農田對降水的利用效率很低，全球平均利用率是50%左右。中國在21世紀之前，利用率在56%，但今天，我國旱地水資源利用率已提升至68%。在我們的試驗田中，水資源利用率最高可以達到70%。”
在未來，旱地農業的開發，仍有巨大的潛力。“水是農業的命脈，但我們的水資源挖掘已經到了極限，再想增加水澆地，難上加難，所以，佔耕地面積近一半的旱地，成為未來穩產增產最重要的部分之一。”梅旭榮說，“在適應環境方面，抗旱作物的遺傳潛力同樣空間巨大。當前，抗旱作物的單產潛力，目前開發程度是45%，幾十年中，提高了10%，但經濟上可行的合理開發程度，是65%。這中間的20%，每提升一個百分點，都需要付出巨大的努力。此外，氣候的變化不可忽視，當前，變暖、變幹仍是全球氣候的大趨勢，對旱地農業來說，這有不利的因素，也有有利的因素，怎麼去適應和利用？所以，在未來，適應認識旱地農業技術的關鍵，不斷適應降水的變化、適應氣溫的變化，都需要投入更多的力量去研究，去開發更新的技術。”
新京報記者 周懷宗
編輯 張樹婧 校對 陳荻雁
