篩選優質品種，黃土旱塬走出節水增糧路
隴鑑系列品種的推廣，使慶陽老區小麥單產由20世紀90年代的167千克/畝提高到目前的240千克/畝，提高43.7%，並輻射到寧夏南部、陝西北部地區。
◎本報記者 頡滿斌 實習生 王 萌
初秋時節，甘肅省農科院鎮原旱農實驗站內，萬物生長，鳥語花香，綠意盎然。
今年，這裏迎來了建站的第50個年頭。“我們先後選育出抗旱豐產優質冬小麥新品種18個，攻克了6項抗旱節水增糧關鍵技術，走出了一條旱作節水增糧之路。”站在翠綠的玉米試驗基地內，甘肅省農科院副院長樊廷錄向記者細數着實驗站50年來的創新成果。
如今，這裏掛上了國家農業科學觀測實驗站、國家農作物區域試驗站、國家玉米產業技術體系的牌子，吸引着全國各地的專家開展旱作節水農業、作物綠色豐產、土壤改良、冬小麥抗旱育種等領域的觀摩研討活動。專家們紛紛在這裏推廣典型經驗，共商旱農未來。
突破抗旱優質小麥選育與應用的短板
小麥一直是老區人民口糧安全的基礎，也曾經是“隴東糧倉”的主體。
甘肅省農科院研究員、小麥育種專家李興茂介紹，試驗站把抗旱種質資源創新及新品種選育作為長期目標，先後收集、保存國內外優異種質資源3000多份，選育出的隴鑑牌系列冬小麥品種入選新中國成立五十年地標工程。
據瞭解，歷時13年選育的隴鑑196抵禦了20世紀80—90年代小麥條鏽病和乾旱的威脅，推廣面積佔甘肅省冬小麥播種面積的25%，增產幅度在11%—13%之間；隴鑑127以優質抗鏽能力提升了冬小麥優質化水平，其製成的鮮切面條評分達到88.8分，累計推廣536萬畝，增產幅度在9%—17%之間。隴鑑系列品種的推廣，使慶陽老區小麥單產由20世紀90年代的167千克/畝提高到目前的240千克/畝，提高43.7%，並輻射到寧夏南部、陝西北部地區。
“隨着糧食產量的提高，口糧供給得到滿足，優質強筋小麥的需求量相應增加。可是，優質的種質資源及品種都比較缺乏。”樊廷錄説，2004年，試驗站引進了美國紅芒硬質小麥種質38份，並在其中鑑定出抗旱強筋種質2份。他們將鑑定出的抗旱強筋種質與自育品種隴鑑386雜交，經後代優質谷蛋白基因分子標記輔助選擇，歷時16年選育出白粒大穗隴鑑115和紅粒硬質隴鑑117兩個新品種。這兩個新品種的小麥籽粒粗蛋白含量達13%—15%，籽粒容重超過800克/升，顯著高於國家優質強筋麥標準，填補了我國北方冬小麥區強筋麥品種短缺的空白。
2019年至2022年，在隴東旱塬凍旱交替災害的情況下，這兩個品種的小麥仍然實現了350—420千克/畝的高產水平，其水分利用效率達到0.9—1.2千克/毫米·畝（即每消耗1毫米水分，畝生產0.9—1.2公斤糧食）。目前，這兩個品種的小麥正在甘肅、寧夏等地試點應用。
夯實節水增糧增效的科學根基
水是農業發展的命脈，更是旱地農業生產最大的制約因素。隨着温度增加和降雨減少，暖幹化氣候日益加劇，旱作區缺水形勢愈加嚴峻。
“如果弄清楚旱地農田降水、土壤水分變化、作物耗水三者的平衡關係，並建立一種應對乾旱變化的適水種植結構，即選擇適宜作物和品種，培育和營造土壤水庫，合理配套旱作覆蓋農業技術，就可實現主動抗旱、以水抗旱、穩產豐產。”樊廷錄表示。
30多年來，樊廷錄組織開展了旱地農田水分平衡與轉化機制、覆蓋集雨種植、作物生產潛力等方面的研究，明確了農田中三分之二的降雨是被蒸發和徑流損失，而作物蒸騰的耗水僅佔三分之一，這一研究成果，為實施以水抗旱的覆蓋集雨農業和節水增糧提供了支撐。
20世紀90年代，西北地區連續乾旱。面對旱災的嚴重威脅，試驗站以村莊、道路徑流收集利用為核心，研究提出了果樹、蔬菜和作物關鍵需水期旱後供水生長的補償或超補償效應，組織實施了以徑流收集、水窖建設和膜下滴管為主的果園和蔬菜、地膜玉米關鍵期補灌等集雨高效農業。
在樊廷錄看來，高效利用蓄保的雨水生產出更多的糧食，提高水分利用效率，才是旱作節水的核心。長期從事旱作生理生態研究的樊廷錄，通過大量的田間試驗明確了旱作作物產量、耗水量、水分利用效率之間的協調增進關係。他通過遺傳改良和栽培技術優化，將田間耗水量中的蒸發損耗轉化為蒸騰耗水，生產出更多的作物，明確了農藝措施投入應以提高水分利用效率為目標，實現了水分的可持續利用。
從2011年開始，他作為國家玉米產業技術體系專家，帶領團隊開展了大量調研，得出結論認為，種植密度低是旱地玉米低產和水分利用效率不高的主要原因。
攻克各種作物增產的關鍵技術
隨着農業結構的戰略性調整，蔬菜果樹等經濟作物面積不斷擴大，並向水資源富集區集中；糧食作物種植面積不斷壓縮，並向旱作區轉移。抗旱增糧，成為了實驗站的科研使命。
實驗站科研人員經過大量研究與示範，攻克了夏休閒期覆蓋土壤水庫擴蓄增容、冬春閒期覆蓋保墒、覆蓋集雨種植三項藏糧於水、藏水於技的關鍵技術，為旱地糧食增產高產奠定了水分基礎。
同時，樊廷錄率領團隊研究提出的旱地冬小麥週年覆膜穴播技術，讓小麥畝產連續10年穩定到300千克以上，玉米平均畝產邁上了860千克台階。全膜雙壟溝密植後，MC703、強盛338、先玉335等品種機收產量達到了噸糧田標準，創造了旱地地膜玉米水分利用效率3.64千克/毫米·畝的世界紀錄。
近10年，樊廷錄率領團隊加強與農機裝備、地膜製造企業合作，研發出全膜雙壟溝覆膜、施肥、穴播的播種機，實現了機藝一體化作業，生產效率增加3倍以上，提升了全膜雙壟溝集雨增糧技術的水平；研發出的適宜旱地玉米種植的全生物降解地膜，使地膜殘留污染減少一半以上，降低了地膜撿拾成本，支撐了旱地玉米密植綠色豐產技術大面積應用。
此外，針對旱地玉米收穫勞動力短缺的問題，2016年以來，樊廷錄組織團隊每年引進20多個玉米新品種，在百畝示範田開展大量監測，評價品種的耐密性和機械粒收質量，提出了玉米生理成熟後延期50—60天低水分機械粒收技術，實現了隆冬季節收玉米、顆粒直接歸倉的先例，畝節本增收300元以上，引領着旱地玉米生產方式的轉變。
“玉米佔據了旱地糧食總產量的一大半，玉米產量的高低決定着秋糧豐歉。”樊廷錄説，旱地玉米覆蓋集雨密植增產技術，使試驗示範區玉米畝產邁上了一個又一個台階，水分利用效率達到2.5千克/毫米·畝，降雨利用率達到80%。目前，該技術已經成為我國北方旱地玉米抗旱增產的主推技術。
樊廷錄説：“旱地消耗不到300立方米降水就可生產1噸玉米，旱地地膜玉米在水分利用方面走到了世界前列。”
“農業高質量發展和鄉村振興的號角已吹響，穩定糧食功能區旱作糧食生產，建立區域優質糧食增產帶，加快旱作適水農業發展和生產生態化轉型，是我們正面臨的重大任務。”樊廷錄表示，要以實驗站為平台，繼續加強科學數據積累，創新旱作農業節水提質增效的新理論、新方法，開發雨養區旱作節水的新裝備、新模式，為旱作節水增糧增效再發力。