山仑，山东龙口人，旱地农业生理生态学家，中国工程院院士。现任西北农林科技 大学与中国科学院水利部水土保持研究所研究员。长期从事作物抗旱生理和旱地农业 研究，开辟了旱地农业生理生态研究新领域，在提高半干旱地区农田降水利用效率综合 技术途径，有限水高效利用的生理生态基础等方面做了系统的研究工作，取得多项成 果，产生显著的经济与社会效益。
·卷首语 Foreword·
中国旱区农业持续发展的技术途径
有效解决我国粮食安全问题不能仅靠走高产再高产之路，必须同时搞好中低产田的改造利用，特别要重视以西北地区为主、约占国土 面积一半的干旱半干旱地区农业的发展问题。提高干旱缺水农田生产力不外乎通过两个途径，一是改造环境使之适应于农作物生长的需 求，二是改造作物本身以适应变动的外部环境。前者包括：气候调节，土地改造，土壤改良，补充灌溉以及采取防止蒸发、渗漏、水土流失等 措施；后者则主要包括遗传改良，生理调控，作物互补（种植结构调整）等。两者之间联系紧密，互为基础。到目前为止，生产中应对干旱的 主要措施多属于前者，今后则应强调两者并重。例如，黄土丘陵典型半干旱地区农田生产已经历了传统耕作，兴建以水平梯田为主的基本 农田，采用增施化肥等优化栽培措施3个发展阶段，现进入着重推行覆盖蓄水耕作的时期。从水分利用角度来看，这一过程主要体现了：从 保水保土→充分利用土壤储水→最大限度降低土壤蒸发，即主要通过提高水分利用率的途径实现增产，而如何提高作物自身水分利用效 率和抗旱性则涉及较少。近年来，甘肃等省（区）运用“全膜双垄沟播技术”种植玉米、马铃薯等获得显著成效，可以说已将现有旱作技术用 到极限，把直接降水几乎用尽了。下一步怎么办，如何持续发展？在无可能扩大常规灌溉的条件下，出路更应当放在挖掘农田和作物自身 的抗旱节水潜力上。从宏观层面，首先应逐步实现“耕地农业”向“粮牧（草）兼顾结构”的转型，同时要尽快建立起符合我国国情、可大范围 持续提高土壤基础肥力的农田耕作技术体系。在微观层面，当前有两个技术上的突破口，一是选育抗旱节水的新品种、新类型；二是推行 以少量水精确补灌为特征的半旱地农业。前者更具有发展前景，后者则更为现实可行。 长期以来我国作物育种方向以高产为主，近期开始注意优质问题，今后则应更加重视抗逆、广适应性状。2014年“中央一号文件”提 出培育一批突破性新品种的要求，从哪里突破、在哪些性状上突破？主要应从抗逆性上，特别是在改善抗旱节水性状上。为此，现行的育 种方向须作调整，特别是针对广大低产旱区，当前应着力培育高抗中高产品种，而不必追求“高产”纪录。在育种技术上则应强调常规技术 与生物技术的有效结合，当前以常规技术作为基础。转基因技术无疑是培育具有突破性抗旱新品种的最佳技术选择，但目前研究中面临 不少困难（如抗旱机制的复杂性、干旱环境的多变性、可控制性状的局限性等），故应作好长期努力的思想准备，急需制定一个系统的协同 研究方案。另外，面临近期内品种间抗旱性差异尚难以超过种间差异的现实，故必须同时重视利用种间差别，通过种植结构调整这一技术 途径来缓解干旱对农业的危害。例如，具有强抗旱特性作物（如高梁、糜谷等）的种植面积近期内大幅度下降，今后则应倡导在降水量低于 400 mm的旱区或边际地区加大发展这类作物与抗旱饲草。 半旱地农业系指在充分利用自然降水基础上，根据旱情和作物需水规律机动补充少量水的一种农业用水类型，在实践中早有存在。 我国北方一些生产典型，如山西昔阳大寨、山西柳林五里后、山东龙口下丁家、陕西米脂高西沟、甘肃定西高泉沟等都曾有过在严重干旱年 份通过少量补水措施取得较好收成的成功经历；在黄土丘陵山区运用雨水集流技术每公顷补水150~300 m3获得显著增产的实例也屡见 不鲜；在黄淮海平原缺水灌区应用这一技术原则也取得一定成效。但尚未形成一种技术体系，因而未能在更大范围内得到应用。推行半 旱地农业也具有一定的理论依据，研究证明，缺水对作物有一个从“适就”到“伤害”的过程，不超过适应范围的缺水，复水后可产生生理上 的补偿效应，在节约大量用水的同时仍可保持较高产出。从发展角度上看，推行半旱地农业既是应对水资源紧缺的一种不得已选择，同时 也是现代农业本身的发展趋向。旱作农业、灌溉农业和半旱地农业并存将是未来农业用水的新格局。现在的问题是，要改变半旱地农业 “无标准、无模式”的分散状态，尽快将其建造成为一种可行的农作体系，将被动实施转变为主动应对。为此要 组织多学科专家（包括农业、工程、生物、信息等）共同努力，采用现代技术和先进管理模式进行运作，以期在大 范围内取得实际成效，从而为旱区农业的持续增长开辟一条可行的技术新途径。
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