陜西省榆林市子洲縣旱地綠色智慧集雨補灌工程應(yīng)用場景。 劉帥 攝

黃土高原曾經(jīng)有嚴(yán)重的水土流失問題，然而沒有人能想到，過去的貧瘠荒涼之地，通過農(nóng)業(yè)科學(xué)家的“汗水澆灌”，如今煥發(fā)出嶄新的綠色。

快速增碳培肥、攔提蓄補“四位一體”集雨補灌等7項技術(shù)，秸稈腐解菌劑、綠色保水促生土壤改良劑等10種新產(chǎn)品，9套旱作適水改土與產(chǎn)能協(xié)同提升技術(shù)模式，輻射推廣面積138萬畝……這是一份份沉甸甸的成績單，一個個耀眼數(shù)字的背后，是他們扎根黃土溝壑間的生動實踐。

通過不懈努力，他們探索推廣了黃土高原旱作適水改土與產(chǎn)能提升技術(shù)模式，致力為黃土高原農(nóng)業(yè)裝上“科技芯”，助力旱塬農(nóng)田大豐收。

智慧集雨補灌

澆灌旱地“希望田”

“以前都是靠天吃飯，有了雨水，農(nóng)作物才能生長良好，天旱就會歉收，自從有了補灌工程，我們的收入高了許多。”陜西省榆林市定邊縣新安邊村的種植大戶喬銀川介紹，從2021年起，他就利用提水補灌項目的水，種植山地玉米、豆類、向日葵等農(nóng)作物，產(chǎn)量上來了，收入提高了。

走進陜西省榆林市清水溝現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)，集雨補灌工程映入眼簾。近八百畝蘋果樹碩果累累，長勢喜人；蘋果樹行間生長著綠油油的油菜。園區(qū)總經(jīng)理王崗介紹，旱地綠色智慧集雨補灌技術(shù)示范項目實施后，園區(qū)平均增產(chǎn)20%以上，節(jié)水35%以上，同時有效減少了蘋果生產(chǎn)中的人員投入，降低了用工成本。我們還配置了小型攔水壩、濾水井、光伏提水泵站、高位蓄水池、自動控制云平臺、水肥一體化等設(shè)施，配合自然生草覆蓋等技術(shù)，形成了“智慧集雨補灌+土壤質(zhì)量提升”為一體的抗旱節(jié)水改土綜合技術(shù)模式。

喬銀川和王崗提到的補灌工程就是今年入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)的“攔提蓄補‘四位一體’集雨補灌技術(shù)”示范工程?！斑@項技術(shù)利用溝道壩、截潛流等方式攔蓄雨洪資源，采用太陽能光伏發(fā)電提水，使用防蒸發(fā)高分子織物蓄水池和裝配式蓄水池等進行高位蓄水，采用膜下滴灌、微孔陶瓷根灌、涌泉根灌等技術(shù)補水，可有效解決農(nóng)作物關(guān)鍵生長期的缺水難題，多途徑協(xié)同實現(xiàn)雨水資源高效利用?！表椖渴紫茖W(xué)家、西北農(nóng)林科技大學(xué)科研院院長趙西寧介紹。

如今，該技術(shù)成果還被列入今年陜西省委一號文件和《陜西省“十四五”農(nóng)業(yè)節(jié)水行動方案》示范推廣，得到了越來越多農(nóng)戶的認(rèn)可和稱贊。

快速增碳培肥

激發(fā)農(nóng)田新活力

“以前我們村賣的青貯玉米，每畝地從來沒超過1000元，如今每畝可以賣到1500元了，收入增加了，大伙兒心里也特別高興！”陜西省咸陽市長武縣昭仁街道七里村的高鵬飛正在地頭等候大型青貯玉米收割機的到來，臉上洋溢著喜悅之情。

高鵬飛說，在收割玉米的前一天，已經(jīng)有商家對他種植的50畝玉米進行了測產(chǎn)，品質(zhì)產(chǎn)量都很高，所以給出了每畝1500元的好價錢，這在以前都不敢想。

高鵬飛的玉米之所以能賣上好價錢，得益于西北農(nóng)林科技大學(xué)科研團隊研發(fā)的旱地農(nóng)田快速增碳培肥技術(shù)。自從采用該技術(shù)后，農(nóng)田的土壤肥力快速提升，畝均產(chǎn)量提高約20%，畝均凈收益增加了300多元。

黃土高原土壤貧瘠，一直以來都是旱地農(nóng)業(yè)發(fā)展難以逾越的鴻溝，如何破解黃土地貧瘠這道先天性難題？無數(shù)專家前赴后繼，扎根研究。

土壤貧瘠的根源在于土壤缺乏有機碳，土壤有機碳是土壤養(yǎng)分循環(huán)的核心物質(zhì)，是提升土壤肥力，提高農(nóng)田產(chǎn)能的關(guān)鍵。而黃土高原耕地資源短缺、農(nóng)田土壤有機質(zhì)含量低、秸稈利用率低、產(chǎn)能低……這是不爭的事實。為了打破這一束縛，近年來，通過深入實施“黃土高原旱作適水改土與產(chǎn)能提升技術(shù)模式及應(yīng)用”這一國家“十四五”重點項目，這里的生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有了翻天覆地的變化。

針對黃土高原旱作區(qū)的發(fā)展難題，科研人員在黃土高原東部、中部和南部典型旱作農(nóng)田區(qū)開展集合保護性耕作、秸稈還田、有機改良劑及生物增效調(diào)控等機理攻關(guān)研究，研發(fā)了“秸稈全量還田快速腐殖化”快速增碳培肥技術(shù)模式。

該技術(shù)顯著增加了土壤微生物復(fù)雜性和穩(wěn)定性，加快了秸稈腐解速率，改善土壤結(jié)構(gòu)，有效提高了土層土壤有機碳和全氮含量，促進土壤碳固存和土壤肥力提升，耕地質(zhì)量能有效提升1個等級，農(nóng)作物產(chǎn)量和氮素吸收分別增加了31%和43%，更多的農(nóng)戶從中受益。

種植新模式

為提質(zhì)增效添動力

甘肅隴東黃土旱塬，干旱少雨，土地貧瘠，自古以來靠天吃飯……然而，近年來，當(dāng)?shù)匾劳小笆奈濉眹抑攸c研發(fā)項目，在旱塬上建立起農(nóng)業(yè)科研試驗示范基地，為改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)，產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效打下了堅實根基。

甘肅省平?jīng)鍪徐`臺縣永興種植養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社負(fù)責(zé)人曹貴生無論如何也想不到，自家田地往常“一年一熟”的耕作模式，如今在農(nóng)業(yè)科技的加持下，變成了“一年兩熟”，早熟馬鈴薯和早熟玉米輪作，不僅讓農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)提高了，種植效益也提升了不少。

看著剛從地里挖出的馬鈴薯，曹貴生高興地說：“你看這些洋芋長得多干凈，而且重量大，還比較勻稱，畝產(chǎn)可達4000斤以上，商品薯2500~3000斤，目前在市場上每斤賣1塊多，種植效益非常好。”

在靈臺縣，和曹貴生一樣受益于新作模式的農(nóng)戶不在少數(shù)。通過三年的研究探索，科研人員提出了以“早熟馬鈴薯—早熟玉米和早熟馬鈴薯—早熟大豆”為主的“一年兩熟”種植模式，并通過“深翻+立式深旋”復(fù)合耕作技術(shù)，有機肥、作物秸稈、生物質(zhì)炭等不同有機物料深施還田技術(shù)，全生物降解地膜綠色覆蓋技術(shù)以及化肥深施勻施與精準(zhǔn)管理等技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化，集成了甘肅省中東部旱作區(qū)耕地質(zhì)量和產(chǎn)能協(xié)同提升的綜合技術(shù)模式。該技術(shù)模式可顯著優(yōu)化土壤的耕層結(jié)構(gòu)，改善作物根際環(huán)境，并顯著提高土壤水肥供應(yīng)能力，可在實現(xiàn)土壤有機質(zhì)提升、化肥減量、固碳減排的同時，使生產(chǎn)體系作物增產(chǎn)達到20%以上，可顯著提高凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力。

據(jù)了解，“黃土高原旱作適水改土與產(chǎn)能提升技術(shù)模式及應(yīng)用”項目是由西北農(nóng)林科技大學(xué)牽頭，聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所、中國水利水電科學(xué)研究院、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究所等6家優(yōu)勢科教單位以及3家優(yōu)勢企業(yè)共同承擔(dān)。該項目主動對接國家糧食安全和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展重大需求，針對黃土高原干旱缺水、降水利用率不高、水土流失嚴(yán)重、土壤肥力低等問題，開展黃土高原旱作適水改土與產(chǎn)能提升技術(shù)研發(fā)、模式集成和應(yīng)用示范，對落實“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，保障區(qū)域糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給具有重要意義。

如今，7項新技術(shù)、10類新產(chǎn)品、9套新模式……仿佛一劑“診病良藥”，為黃土高原的農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了新的可能。