我国冬小麦—夏玉米两熟制是黄淮海等主产区的重要耕作制度,承担着稳定口粮与饲用粮供给的关键任务。
近年来,极端天气事件偏多偏强,高温热害、季节性干旱与阶段性渍涝交替出现,叠加农时紧、连作强度高等特点,导致生产风险上升。
如何在“周年尺度”上识别灾害规律、完善预警与应对方案、实现稳产高产,成为主产区农业科技创新的迫切课题。
问题方面,冬小麦—夏玉米生产面临“三难”:一是灾害发生的时空差异大、诱发因素复杂,农户凭经验判断容易滞后;二是田间灾情调查口径不统一、灾害分级标准不完善,影响决策与技术落地;三是针对不同灾种的应对技术往往“碎片化”,缺少可复制、可推广的周年抗逆丰产技术体系,难以形成综合防灾减灾能力。
原因在于,全球气候变暖背景下,极端高温与强降水事件增多,作物在关键生育期更易遭受叠加胁迫;同时,两熟制生产对农机作业、品种配置、播栽期安排、田间水肥调控等要求更高,任何环节的偏差都可能放大灾害影响。
此外,区域气象条件与土壤类型差异显著,导致同一灾害在不同地块呈现不同程度的产量损失,亟需以数据和指标体系支撑精准防控。
针对上述问题,山东农业大学农学院张吉旺教授团队以“问题导向、技术创新、模式集成、示范应用”为主线开展研究。
一方面,围绕周年高温、干旱、渍涝等主要灾害,系统梳理其发生特征与关键风险期,制定田间调查方法与灾害分级指标体系,为灾情评估、技术选择与政策支持提供更可操作的依据。
另一方面,面向生产一线需求,研发并集成防灾减灾应对关键技术与相关产品,形成冬小麦—夏玉米周年抗逆丰产生产技术体系,推动由“单项措施”向“系统方案”转变。
影响层面,该成果在提升主产区抗风险能力上呈现出较为明确的应用成效。
据介绍,相关技术入选农业农村部主推技术5项、山东省农业主推技术3项,实现防灾能力提升10%以上、灾害损失降低5%至10%。
在山东、河南、河北、安徽等省累计示范推广1.58亿亩,周年平均亩增产63.04公斤,新增社会经济效益164.36亿元。
对主产区而言,这不仅意味着灾年稳产的“底气”,也为常年增产、优质增效提供了可推广路径,对稳定粮食综合产能、降低供应波动风险具有现实意义。
对策层面,从成果路径看,提升两熟制抗逆增产能力需要“监测评估—技术集成—规模推广”协同发力:一是以统一调查与分级标准提高灾情识别与响应效率,为各地因地制宜选择技术组合提供依据;二是围绕关键风险期优化品种与农艺配置,强化水肥管理、田间工程与农机作业衔接,提升系统性防灾减灾水平;三是通过主推技术遴选、示范基地建设和技术服务体系完善,打通科研成果到田间地头的“最后一公里”,使技术在不同区域、不同经营主体中稳定发挥效益。
前景判断上,随着气候不确定性持续存在,粮食生产必须把“稳产”放在更加突出位置,依靠科技提升抗灾韧性将成为长期任务。
未来,围绕多灾并发、连作体系与区域差异的研究仍需深化:在灾害监测预警方面,推动农业气象与田间数据融合,提高预报精细化与可操作性;在技术体系方面,进一步强化绿色高效与节水减排导向,促进增产与资源环境约束相协调;在推广应用方面,加强跨省区域协作与标准化服务,让技术体系在更大范围内实现“可复制、可持续”的稳产增产效果。
粮食安全是国家安全的重要基础,科技进步是农业发展的关键驱动力。
山东农业大学这项成果的获得,体现了我国高等学校在服务粮食安全中的责任担当,也为其他涉农科研机构树立了良好示范。
随着气候变化加剧和极端天气事件增多,进一步完善农业防灾减灾技术体系、加强科研成果转化应用,已成为摆在农业科技工作者面前的重要课题。
期待更多类似的创新成果涌现,为保护粮食安全、促进农业高质量发展贡献更多力量。