“十八連豐”背后的科技底氣

　　光明日報記者 楊 舒

　　　　13657億斤！剛剛過去的2021年，中國糧食產(chǎn)量再創(chuàng)新高。

　　產(chǎn)量比上年增加267億斤，至此，我國糧食生產(chǎn)已連續(xù)7年保持總量在1.3萬億斤以上，喜獲十八連豐。

　　大國糧倉穩(wěn)，開局倉廩足。這一切，離不開好種子、好植保、好農機、好耕地，更離不開其背后高水平農業(yè)科技的自立自強。

　　農業(yè)生物技術育種與作物基因組學研究邁入國際前列，農業(yè)領域科學家發(fā)表的國外期刊論文量躍居世界第一，農業(yè)科技進步貢獻率突破60%……回首“十三五”，農業(yè)高新技術加快發(fā)展，農業(yè)科技成果加速產(chǎn)出，創(chuàng)新體系效能在改革中穩(wěn)步提升，我國農業(yè)科技整體實力進入世界前列。

　　農業(yè)農村部科技發(fā)展中心主任楊雄年將這一切形容為“華麗轉身”—“農業(yè)科技的支撐引領從‘一農’向‘三農’轉變，從‘數(shù)量型’向‘質量型’轉變，從‘資源消耗型’向‘內涵式’轉變?！?/p>

　　中國人的飯碗牢牢端在自己手上，科技是支撐，更是底氣。

　　把一株野生稻“馴化”為農民手中的糧食，需要多久？答案是約7000到10000年。如何在短時間內培養(yǎng)良種？

　　　　抓住種子這個“要害”

　　用占世界9％的耕地養(yǎng)活占世界近20％的人口，如何多產(chǎn)糧，出路在科技，種子是核心。

　　把一株野生稻“馴化”為農民手中的糧食，需要多久？答案是可能約7000到10000年。

　　2021年3月，中國科學院種子創(chuàng)新研究院/中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所李家洋院士團隊，首次提出了異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略，為大大縮短這一進程提供了可能。這項發(fā)表于國際期刊《細胞》上的成果，被視為水稻研究領域的一項重大突破性進展，有望給世界糧食生產(chǎn)帶來顛覆性革命。

　　一粒種子可改變世界，這只是一個縮影。

　　相關報告統(tǒng)計，“十三五”期間，我國農業(yè)領域獲得國家科技“三大獎”159項，頒發(fā)神農獎540項、豐收獎1631項。其中，水稻高產(chǎn)優(yōu)質性狀形成的分子機理及品種設計獲得2017年國家自然科學一等獎，水稻遺傳資源的創(chuàng)制保護和研究利用獲得2020年國家科技進步一等獎，中國農業(yè)科學院作物科學研究所小麥種質資源與遺傳改良創(chuàng)新團隊、袁隆平雜交水稻創(chuàng)新團隊分別獲得2016年和2017年國家科技進步創(chuàng)新團隊一等獎，“這充分展示出我國水稻、小麥科技創(chuàng)新的強大實力和國際先進水平?！睏钚勰暾f。

　　不久前發(fā)布的《2021全球農業(yè)研究熱點前沿分析解讀》顯示，中國在作物、畜牧獸醫(yī)、農產(chǎn)品質量與加工、農業(yè)信息和農業(yè)工程學科領域中，領先優(yōu)勢始終明顯，熱點前沿總體表現(xiàn)力得分均排名第一。2021年9月，國家知識產(chǎn)權局發(fā)布的《生物育種產(chǎn)業(yè)專利導航研究成果》也指出，全球生物育種產(chǎn)業(yè)近十年來專利數(shù)量快速增長，我國生物育種專利申請量排名第一。

　　每年冬天，地跨海南省三亞、陵水等地的國家南繁科研育種基地里都是一片繁忙。多年來，一代代來自全國各地的育種科學家紛紛在此時“南遷”投身農業(yè)育種工作，全國近70%的農作物新品種都曾在這里“成長”，如今，這里堪稱“南繁硅谷”，成為中國種業(yè)科技的硬核支撐。

　　中國糧用中國種。截至目前，我國主要農作物良種基本實現(xiàn)全覆蓋，自主選育品種面積占95%以上，水稻、小麥兩大口糧作物品種自給率達100%?！斑@些年，我們糧食單產(chǎn)有較大幅度提升，50%以上歸功于品種改良。”農業(yè)農村部總農藝師、發(fā)展規(guī)劃司司長曾衍德這樣評價。

　　傳統(tǒng)農業(yè)是典型的勞動密集型產(chǎn)業(yè)，農業(yè)機械的使用極大地解放了生產(chǎn)力，如果再給農機加上“智能”呢？

　　　　農機插上“智慧”翅膀

　　2021年10月，在“十三五”科技創(chuàng)新成就展上，我國自主研制的首臺340馬力智能無級變速拖拉機前人頭攢動。這臺墨綠色的“鋼鐵巨人”光輪胎就有兩米高。它引入北斗導航系統(tǒng)，可實現(xiàn)無人駕駛作業(yè)，還能根據(jù)地勢的情況，進行智能無級變速，科幻感十足。此外，這臺大馬力拖拉機通過配置8條輪胎的驅動方式，增加了地面附著面積，增大牽引力，同時還減少了對土壤的破壞，可實現(xiàn)復雜土壤中的高效率作業(yè)。

　　以上種種核心關鍵技術的突破，打破了國外高端農業(yè)裝備的長期技術壟斷，代表著中國農機裝備水平的新高度。

　　事實上，過去幾年，大江南北田間地頭的“科技味兒”越來越濃，農業(yè)生產(chǎn)由此插上了“智慧”的翅膀。

　　在新疆，推廣應用的北斗導航自動駕駛技術實現(xiàn)了棉花生產(chǎn)的機械化信息化融合發(fā)展，示范推廣的國產(chǎn)高性能大馬力拖拉機配套犁、國產(chǎn)六行打包采棉機等高端裝備更提供了強有力的技術支撐；在河南，玉米種植大戶可將機收的玉米從田間地頭直接送到玉米烘干基地，經(jīng)過先進農機的玉米棒烘干、脫粒、籽粒烘干“一條龍”作業(yè)，實現(xiàn)糧食即收即存儲；在江西，從打田到收割，水稻種植可全程機械化，在先進水稻收割機的幫助下，曾經(jīng)最苦最累的“雙搶”不再難熬。在5G技術+北斗高精定位技術支撐下，農機的定位甚至可以精確至厘米級別，有效提升農業(yè)資源利用率，節(jié)本增效。

　　統(tǒng)計顯示，“十三五”期間，我國農作物耕種收綜合機械化率超過71%，全國農田灌溉水有效利用系數(shù)從0.53提高到0.57，我國科學家在研究熱點“無人機農業(yè)信息獲取技術及應用”中同樣表現(xiàn)出色，全球排名第一。

　　不久前，在中國農學會發(fā)布的《2021中國農業(yè)農村重大新技術新產(chǎn)品新裝備》中，一款航空精準施藥霧滴沉積檢測系統(tǒng)奪人眼球。這款裝備通過智能無人機和傳感器的支持，能夠實現(xiàn)對農藥藥滴的精準噴灑監(jiān)測，可謂“滴滴可控，算無遺漏”，彰顯出農用無人機的“中國智慧”。

　　據(jù)中國農機流通協(xié)會市場監(jiān)測，農業(yè)無人機年度銷量從2017年的不足千架發(fā)展到2020年的1.53萬架,四年時間增長了17倍。2020年，我國擁有植保無人駕駛航空器70779架，較上年大幅增長77.52%。

　　“我國精準農業(yè)航空植保技術與農業(yè)智能裝備引領了世界農業(yè)信息技術發(fā)展方向，植保無人飛機的保有量、作業(yè)面積處于世界首位?！睏钚勰暾f。

　　綠色是農業(yè)的底色，但化肥和農藥的過多施用，不僅增加了生產(chǎn)成本，也產(chǎn)生了環(huán)境污染。高效、綠色與可持續(xù)農業(yè)如何發(fā)展？

　　　　植保擦亮綠色底色

　　小麥赤霉病被稱為小麥的“癌癥”，是威脅糧食安全的重大國際性難題。我國每年小麥赤霉病受害面積6000多萬畝，直接經(jīng)濟損失達100億元。2021年，山東農業(yè)大學孔令讓團隊首次從長穗偃麥草中克隆了主效抗小麥赤霉病基因Fhb7，揭示了其抗病分子機理和遺傳機理，為從育種角度解決日益嚴重的小麥抗赤霉難題提供了寶貴的種質資源，也助力了綠色防控。這一重大植保突破入選2021中國農業(yè)科學十大重大進展。

　　綠色是農業(yè)的底色，從主要依靠拼資源、拼消耗轉到可持續(xù)發(fā)展上來，靠的是綠色興農的科技支撐。幾年來，我國農業(yè)科研機構通過加強農業(yè)污染防治基礎研究和關鍵技術集成示范應用，組建化肥農藥減量增效、畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理等國家科技創(chuàng)新聯(lián)盟，深化產(chǎn)學研企協(xié)作，合力突破農業(yè)污染防治技術瓶頸。

　　數(shù)據(jù)顯示，“十三五”時期，中央財政共投入23.29億元，啟動實施“化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發(fā)”重點專項，有力支撐了化肥農藥零增長行動計劃，三大糧食作物的化肥和農藥利用率均超過40%，農作物秸稈綜合利用率達到86.7%，全面支撐了農業(yè)資源可持續(xù)利用和綠色發(fā)展。

　　小小納米技術聽起來“高精尖”，卻能在農業(yè)生產(chǎn)中派上大用場。

　　中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所研究員崔海信介紹，目前，納米科技與新材料集成創(chuàng)新與應用，在農業(yè)領域正孕育著顛覆性技術突破，也為發(fā)展高效、綠色與可持續(xù)農業(yè)提供了前沿科技手段。尤其是利用納米技術創(chuàng)制高效、安全、低殘留“納米農藥”，已成為綠色農藥創(chuàng)新發(fā)展的主流。

　　如今，我國科學家已將納米材料應用于肥料、農藥以及疫苗研制中，在納米藥物設計原理、增效機理、制備技術與工藝集成等方面形成了一批具有完全自主知識產(chǎn)權的成果，同步于該領域國際前沿研究，為世界農業(yè)綠色發(fā)展提供了技術選擇方案，成為“十三五”時期我國農業(yè)科技豐碩成果中的一大亮點。

　　土地是農業(yè)之根，土壤的質量決定了農作物的產(chǎn)量和質量。在確保耕地面積的同時，我們更要思考，如何保證耕地質量？

　　　　向耕地難題進發(fā)

　　冬閑時節(jié)，中國農科院祁陽紅壤站里的實驗田依然一片綠意。60年多來，這個國家級重點野外觀測實驗站聚焦土壤這一長期、基礎性問題，已擁有6個持續(xù)時間超過30年的長期定位試驗，積累超過20000份土壤樣品，超過5000份植株樣品，160萬個觀測研究數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)已成為攻克南方紅壤酸化難題、提高地力的金鑰匙。

　　嚴守18億畝耕地紅線，強化耕地保護，是穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)的關鍵所在。但據(jù)農業(yè)農村部“2019年全國耕地質量等級情況公報”顯示，全國耕地一到三等耕地僅占31%，中低產(chǎn)田占比高達2/3以上，優(yōu)質耕地資源十分緊缺。

　　有土斯有糧，瞄準耕地這個要害，中國科學家正信心滿滿，全力進發(fā)。2021年12月，國家耕地科學中心正式成立。依托在東北黑土地有機質提升、南方低產(chǎn)水稻土改良、南方紅壤酸化防治、糧食作物養(yǎng)分資源高效利用等領域的豐碩成果，科學中心將堅持團隊作戰(zhàn)，打破小而散的傳統(tǒng)研發(fā)模式，以成建制的團隊為任務攻關單元；堅持協(xié)同共享，構建縱向核心產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)布局和橫向關鍵共性技術集成支撐的創(chuàng)新聯(lián)合體，服務“藏糧于地”戰(zhàn)略，支撐解決“耕地要害問題”。

　　而于2020年底成立的國家黑土地保護與利用科技創(chuàng)新聯(lián)盟，正圍繞黑土地的保護與利用，凝聚院校、科研機構、市縣農技農機推廣部門、龍頭企業(yè)和農民合作社等單位的力量，帶領農民切實把“耕地中的大熊貓”保護好、利用好。

　　點滴的科技進步背后是創(chuàng)新體系效能的提升。

　　楊雄年介紹，凝聚各方力量，共同解決現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展中的重大技術瓶頸問題，目前，這樣的科技創(chuàng)新聯(lián)盟我國已建成51個，其中，16個標桿聯(lián)盟進入實體化運行。提升原始創(chuàng)新能力，42個綜合性重點實驗室、335個專業(yè)性重點實驗室、269個農業(yè)科學觀測實驗站按規(guī)劃實施，共同組成了農業(yè)學科群體系。江蘇南京、山西太谷、四川成都、廣東廣州、湖北武漢等5個國家現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新中心，更成為“農業(yè)硅谷”和區(qū)域經(jīng)濟增長極。

　　糧食安全乃國之大者，曾衍德說：“我國糧食生產(chǎn)連年豐收，糧食安全總體有保障。也要看到，未來一個時期需求還將持續(xù)增長，抓糧食生產(chǎn)的勁頭只能緊不能松?！币虼?，抓好耕地和種子“兩個要害”，推動經(jīng)營創(chuàng)新和機具創(chuàng)制創(chuàng)新，用現(xiàn)代化的手段來確保糧食安全，將是這個五年我們的首要任務。

　　　?。ū疚膱D片均為新華社發(fā)）

　　《光明日報》（ 2022年01月13日 16版）