【正文】 加工轉(zhuǎn)化增值實現(xiàn)高效益。我國由于人口壓力大 ,為解決農(nóng)產(chǎn)品供求矛盾 ,長期以來育種是以提高產(chǎn)量為首要目標(biāo) ,忽視品質(zhì)改良 ,優(yōu)質(zhì)、多抗、高效育種材料缺乏 ,育種技術(shù)、方法較落后 ,育種未取得重大突破。造成品質(zhì)普遍較差 ,生產(chǎn)效益低下 ,市場競爭力差和不能滿足市場需求。目前以分子育種技術(shù)為方法和手段的高新技術(shù)育種正在成為國內(nèi)外農(nóng)作物育種的發(fā)展趨勢和方向。加強高新技術(shù)育種研究與開發(fā) ,構(gòu)筑以分子育種技術(shù)為核心的新型高效育種技術(shù)體 系 ,大幅度提高育種技術(shù)水平 ,創(chuàng)造具有重大應(yīng)用價值的新種質(zhì) ,培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的動植物新品種 ,已成為十分迫切解決的重大課題。 目前農(nóng)作物育種的一個重要方向是抗蟲、抗病、主要營養(yǎng)元素 (氮、磷、鉀、硼等 )高效利用的新材料創(chuàng)造與新品種選育 ,已出現(xiàn)一些成功的例子 ,如抗蟲水稻、玉米 ,抗除草劑油菜、小麥 ,氮高效水稻、磷、硼高效油菜 ,耐干旱水稻、玉米、油菜等 ,以這些新成果為依托 ,部分專家提出了綠色超級稻的概念 ,即基本不打農(nóng)藥 ,大量減少化肥用量 ,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效。一旦這一目標(biāo)實現(xiàn) ,將顯著降低化肥、農(nóng)藥的施用量 ,減少灌溉用 水 ,降低生產(chǎn)成本和減少面源污染 ,實現(xiàn)山地農(nóng)業(yè)的節(jié)能高效可持續(xù)發(fā)展。 高效低耗環(huán)境友好栽培耕作模式研究與應(yīng)用 我國以占世界 7%的耕地 ,施用占世界 1/3 的化肥 ,養(yǎng)活了占世界 22%的人口。這一方面體現(xiàn)了我國農(nóng)業(yè)科技工作者的成績 ,也凸現(xiàn)了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式中存在的嚴(yán)重問題。我國農(nóng)作物單產(chǎn)的提高 ,除了得益于新品種的不斷更新外 ,很大一部分依賴于栽培技術(shù)的改進和肥料投入的增加?，F(xiàn)在全國農(nóng)作物的高產(chǎn)記錄 ,無一不是良種與良法的結(jié)合結(jié)果 ,因此 ,近年來我國政府把“豐產(chǎn)栽培”與“良種培育”擺在同等重要的地位 ,同時 提出了“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)十字方針。 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是受人類調(diào)控最大的生態(tài)系統(tǒng) ,對全球生態(tài)系統(tǒng)的影響也越來越大。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展 ,各種農(nóng)作物的施肥效率 (單位肥料的增產(chǎn)效率 )呈負增長 ,李振聲院士報告小麥?zhǔn)┓市?30 年來從顯著增加到逐漸減小 ,于振文院士研究小麥僅能從當(dāng)季施肥中吸收 1/3,在土壤肥力水平高的田塊 ,高施氮量不能提高小麥的氮肥吸收水平 ,主要進入環(huán)境損失。張啟發(fā)院士報告 ,我國水稻生產(chǎn)在上世紀(jì)六十年代的氮肥利用率是 1520 公斤稻谷 /公斤純氮 ,而現(xiàn)在降到 5公斤稻谷 /公斤純氮以 下。過量施肥不僅造成肥料利用率低、增加生產(chǎn)成本和農(nóng)民負擔(dān)重 ,而且造成地下水污染、江河湖海的富營養(yǎng)化 ,同時也影響作物品質(zhì)。因此 ,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅要培育肥料利用率高的品種 ,還要研究能提高肥料利用率的高產(chǎn)栽培技術(shù) ,或者稱科學(xué)高效環(huán)境友好的輕簡化農(nóng)藝措施。據(jù)很多栽培專家和我們的試驗 ,利用測土配方施肥、緩釋粒肥深施和秸稈覆蓋等綜合措施 ,同樣的產(chǎn)量可減少肥料投入 1/31/2。同時 ,種子精量播種、水稻拋秧、油菜免耕直播、機械收割等技術(shù) ,也可在保證產(chǎn)量的前提下 ,大大減少勞動力投入 ,如此種種 ,說明栽培技術(shù)和模式的研究潛力很 大。 有利于培肥土壤和減少農(nóng)田水土流失的耕作制度研究與利用也是當(dāng)前山地農(nóng)業(yè)的研究重點。丘陵山地的耕地由于其特定的地形特征和山區(qū)的小氣候環(huán)境 ,裸露狀的耕地受雨水沖刷 ,上層耕作土層流失嚴(yán)重 ,一方面造成耕地土層瘠薄 ,另一方面造成江河污染。解決的途徑主要是科學(xué)合理的間作、套種和輪作制度 ,減少或避免耕地的裸露。長期以來 ,農(nóng)業(yè)科技工作者和基層農(nóng)技推廣人員研究總結(jié)了大量有效的耕作制度 ,對培肥土壤和減少面源污染、水土流失起到了明顯的作用。 山地丘陵降水資源高效利用和節(jié)水灌溉技術(shù)創(chuàng)新研發(fā) 國外非常重 視降水資源轉(zhuǎn)化利用技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用。日本興建了30 萬座以上的蓄水池用于灌溉 ,30%左右農(nóng)田實現(xiàn)了灌排管道化。以色列政府制定了為期 30 年的龐大的徑流農(nóng)業(yè)計劃 ,灌溉面積的 70%以上使用微灌系統(tǒng) ,水分生產(chǎn)率達 kg/m3。美國全國平均渠系水利用系數(shù)為 ,20 世紀(jì) 90 年代噴灌面積就達到 800 萬 hm2,約占灌溉面積的 34%。巴西進行了田間土富集雨水試驗和示范 ,使作物增產(chǎn) 17%~58%。印度在坡度為 3%~6%天然坡地下方的徑流匯合處修建水池 ,作為補充灌溉水源 ,豐水年種植區(qū)可獲 117mm~328mm 直 接降水 ,還可由集水區(qū)獲得 23~100mm 徑流水。 我國目前水資源利用數(shù)量相當(dāng)于我國降水資源的 %,地表徑流的%。因此 ,大力提高降水資源的回收率和利用率 ,防止水的二次蒸發(fā)和污染 ,加強降水利用是 21 世紀(jì)水資源開發(fā)的方向。降水利用在解決全球部分地區(qū)水資源緊缺以及生態(tài)環(huán)境問題方面的可行性與有效性已經(jīng)得到認可 ,具有良好的發(fā)展前景。南方山地丘陵地區(qū)年均降雨量一般在 600~1200 mm 之間 ,但受季風(fēng)環(huán)流和復(fù)雜地形的綜合作用 ,降雨時空分布不均、年際變化大 ,季節(jié)性、區(qū)域性干旱頻繁發(fā)生。干旱已成為影響農(nóng)業(yè)穩(wěn) 定生產(chǎn)的重要因素之一。另一方面 ,南方山地丘陵地區(qū)降水豐富 ,同時由于地質(zhì)特征 ,這一地區(qū)的相當(dāng)大一部分降水轉(zhuǎn)化為地下水 ,因而這一地區(qū)巖溶地下水資源非常豐富 ,據(jù)相關(guān)文獻 ,西南八省 (區(qū)、市 )山地丘陵地區(qū)分布地下河 3066 條、巖溶大泉 7997 個 ,表層泉廣布于山地丘陵。如何將豐富的但時空分布不均的雨水資源和泉水資源高效利用于農(nóng)業(yè)灌溉是一個非常值得關(guān)注的課題。研究和推廣降水資源高效轉(zhuǎn)化利用和節(jié)水灌溉技術(shù) ,以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平 ,解決南方山地丘陵季節(jié)性干旱嚴(yán)重問題。 目前降水資源高效轉(zhuǎn)化利用工程技術(shù)主要圍繞降水資源就地 轉(zhuǎn)化與匯集、降水收集與蓄存、降水資源農(nóng)業(yè)高效利用等 3 個方面展開。 (1)降水資源就地轉(zhuǎn)化與匯集技術(shù)包括就地土壤擴蓄增容、就地攔蓄入滲利用、鄰地富集疊加利用、雨水集蓄異地利用等。 (2)降水收集與蓄存是將匯流面匯集的雨水通過一定方式引入植物根區(qū)或蓄水設(shè)施貯存的過程 ,同時也包括集蓄雨水水質(zhì)的保護和改善。 (3)降水資源的高效利用是降水轉(zhuǎn)化利用的核心 ,主要是將降水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力 ,包括降水自然利用、疊加利用和聚集利用。降水資源農(nóng)業(yè)利用中的補灌必須用節(jié)水灌溉方式噴灌、滴灌、滲灌等并與農(nóng) 業(yè)節(jié)水措施覆蓋、松耕等相結(jié)合。 、存在的問題及原因 國內(nèi)本領(lǐng)域成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀 改革開放以來 ,在中央富民政策和廣大科技人員、農(nóng)技推廣人員的努力下 ,我國南方山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有了長足的進步 ,山區(qū)大多數(shù)農(nóng)戶生活水平也有了顯著改善。在科技成果轉(zhuǎn)化方面也有許多可圈可點的成績。一批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的作物新品種應(yīng)用于生產(chǎn) ,基本保證了我國的糧食安全。在西南山區(qū) ,由于推廣使用國審高產(chǎn)品種“富優(yōu) 1 號”和優(yōu)質(zhì)品種 Q 優(yōu)系列、西農(nóng)優(yōu)系列等 ,使水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)上了一個臺階 。由于大面 積推廣應(yīng)用渝糯序列鮮食玉米品種 ,顯著提高了西南山區(qū)種植玉米的經(jīng)濟效益 。渝黃系列、油研系列、川油系列優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高含油量油菜品種的推廣 ,使西南地區(qū)油菜含油量從 35%左右上升到 40%以上 。綿陽系列小麥、高淀粉甘薯、脫毒馬鈴薯、高產(chǎn)魔芋等作物新品種 ,使大多數(shù)山區(qū)農(nóng)民的種植效益有了明顯提高 ,這些新品種的產(chǎn)業(yè)化也已初具規(guī)模。 近年來 ,一系列綜合栽培理論和技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起到了巨大的作用。如云南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱有勇主持完成的“水稻遺傳多樣性控制稻瘟病原理與技術(shù)”、于振文主持完成的“小麥品質(zhì)生理和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培理論與技術(shù)” 、董樹亭等完成的“玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效生態(tài)生理及其技術(shù)體系研究與應(yīng)用”、凌啟鴻主持的“水稻精準(zhǔn)定量栽培理論技術(shù)研究”等 ,在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用 ,較好地實現(xiàn)了“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的綜合目標(biāo)。 降水高效轉(zhuǎn)化利用方面我國主要研究的方向是降雨聚集和各種節(jié)水灌溉技術(shù)。降雨聚集在我國北方研究及運用較多。 20 世紀(jì) 70 年代在呂梁山區(qū)就利用坡面集蓄雨水發(fā)展雨養(yǎng)農(nóng)業(yè) ,陜西、甘肅、寧夏等地從 20 世紀(jì) 80 年代開始了降水利用和水資源持續(xù)發(fā)展問題的研究。近些年來 ,開始將傳統(tǒng)的降水利用技術(shù)與現(xiàn)代節(jié)水灌溉方法結(jié)合起來發(fā)展集雨工程 ,如甘肅的“ 121”雨水集流工程、內(nèi)蒙古“ 112”集雨節(jié)水灌溉工程、陜西的“甘露工程”等 ,這些工程為解決本地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展起到了重要作用。 國內(nèi)本領(lǐng)域存在的問題及原因 南方丘陵山區(qū)地形復(fù)雜 ,氣候多變 ,所謂“十里不同天”就是這種氣候狀況的生動寫照 ,加之土壤、地勢、灌溉條件和耕作方式的多樣性 ,造成南方山地農(nóng)業(yè)對品種、栽培技術(shù)、耕作方式等要求的特殊性、復(fù)雜性和多樣性 ,也是當(dāng)前南方山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相對落后的主要原因。 本領(lǐng)域的問題主要表現(xiàn)在 :(1)南方山區(qū)植物種質(zhì)資源豐富 ,但對作物優(yōu)質(zhì)多抗種質(zhì)資源 的研究開發(fā)不足 。(2)由于地方財力有限和中央財政投入偏少 ,科技平臺少、基礎(chǔ)較差 。(3)相對于復(fù)雜多樣的生產(chǎn)需求 ,針對南方山區(qū)特點的作物育種、栽培研究力量薄弱 ,研究手段差 ,突破性的品種和關(guān)鍵性的栽培技術(shù)創(chuàng)新不足 。(4)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境