近年来，我国农业资源利用与环境保护支持力度不断加大，农业可持续发展取得积极进展。但我们也清醒地认识到，农业发展方式依然粗放，资源硬约束日益加剧。面对农业可持续发展的重大挑战，国家农业科技创新联盟（以下简称联盟）如何作为？

　　“联盟针对东北玉米秸秆处理及黑土地保护、南方重金属污染农田治理、华北黄淮麦区控水提效等区域重大农业资源与环境问题，组织中央和地方科技力量协同创新，形成一批综合技术解决方案，支撑区域农业可持续发展。”联盟秘书长、中国农科院副院长梅旭荣表示。

 

　　把亿吨玉米秸秆用起来

 

　　东北地区是世界三大黄金玉米带之一，也是全国玉米秸秆综合利用的关键区域，每年可收集玉米秸秆约占全国的48%。

　　遗憾的是，由于缺乏科技创新支撑，其总利用率不到50%。较大一部分秸秆被直接废弃或焚烧，既浪费大量农业资源又造成严重环境污染。同时，东北黑土地面临“量减质退”局面，耕地有机质仅2%左右。

　　“提升东北地区玉米秸秆的综合利用率，是实现东北地区秸秆资源利用与环境保护、黑土资源永续利用的关键途径。”东北区域玉米秸秆综合利用协同创新联盟理事长、吉林省农科院院长吴兴宏表示。

　　面对东北地区玉米秸秆综合利用这一“老大难”问题，该联盟以“集团军式”研发模式，着力玉米秸秆肥料化、饲料化、能源化、基质化“四化”关键技术研究与示范，解决区域农业发展中的重大科学问题和共性关键技术，取得一系列创新进展。

　　该联盟建立以“机收粉碎—深翻整地—平播重镇压”为核心的全程机械化玉米秸秆深翻还田耕作技术模式，构建中、东部雨养区玉米秸秆深翻还田技术体系和西部灌溉区玉米秸秆深翻还田技术体系，增加土壤有机质12.4%，提高肥料利用率10.6%~30.2%；开创全混合饲料育肥牛饲养模式（TMR），在内蒙古通辽地区玉米秸秆饲料化利用率可达到75%；玉米秸秆厌氧倒置直燃技术取得新突破，对“三省”生物质锅炉加以改进和完善，现已走进2000多家农户；建立基质化技术体系，破解育秧取土难和秸秆栽培食用菌产量低、品质差等技术难题。

　　2018年，该联盟建设各类还田核心示范区3.81万亩，示范区559.82万亩，并在黑龙江双城、吉林农安、辽宁康平、内蒙古兴安盟等20个秸秆综合利用样板县进行技术对接，提供整县制秸秆综合利用技术指导。

 

　　把耕地污染物降下来

 

　　工业“三废”和城市生活等外源污染向农业农村扩散，镉、汞、砷等重金属向农产品产地环境渗透。据悉，全国土壤主要污染物点位超标率为16.1%。耕地环境污染切实关系到农产品质量安全。

　　农产品产地重金属污染综合防控协同创新联盟发挥65家成员单位的综合优势和独特作用，着力解决农产品产地重金属污染综合防治在研究和应用中的重大战略和关键技术问题，开展农产品产地重金属污染综合防治的科研协同创新、示范。

　　特别是在应用基础理论创新方面，该联盟明确水稻主要通过非选择性阳离子通道对镉进行吸收和转运，根际环境中的镉离子浓度与根系中镉积累量的关系符合米氏方程；根系细胞质中的镉离子浓度与地上部中镉积累量的关系符合线性方程。

　　重金属污染物快速检测、修复技术与产品研发、作物高抗低积累品种选育、稻米去镉加工处理……成员单位多个方向多点出击，在全国各地开展的关键技术推广项目超过20项，推广早中稻季化学钝化修复效果示范3万亩，研制出一批新型降镉技术产品。

　　2018年度，成员单位在国际上率先建立杂交稻“亲本去镉技术”，通过基因组编辑技术定点突变主栽杂交稻亲本的镉吸收主效基因OsNramp5，研创出适于重度镉污染稻田种植的“低镉水稻”杂交组合两优低镉1号及其亲本低镉1号、低镉1S；建立稻米镉低积累的籼型杂交稻培育技术体系，研创出第一个镉低积累恢复系、不育系及杂交稻组合，为水稻低镉新品种选育奠定基础。

　　此外，开发了以根系和叶片两段阻控为核心的“VFR”（低积累品种+碱性肥料+调控剂）模式，VFR模式能充分挖掘基因型和环境的互作效应，提高根系和叶片等营养器官对镉的阻控能力，有效抑制镉在稻米中的积累；形成基于碳酸钙的农田镉污染修复模式。

 

　　把农用地下水省出来

 

　　“人多地少水缺是我国基本国情，华北地下水超采、农田灌溉水有效利用水平低等问题则直接造成农业资源配置‘错位’和生态环境破坏。”梅旭荣介绍。

　　在国家联盟框架下，华北农业节水增效协同创新联盟面向华北粮食和主要农产品可持续生产以及地下水超采区综合治理的重大需求，在河北衡水和河南新乡2个试验站和5个技术示范基地，开展8项创新任务试验研究与示范。

　　该联盟研究提出冬小麦两水高产高效栽培技术，由冬小麦正常生产的3水灌溉改为2水，即保留造墒水和拔节水，取消扬花水。冬小麦减少灌水30%（50m3/亩），减产仅10%（50公斤/亩），水分生产力提升8%，实现了节水保粮双重目标。

　　在抗旱节水小麦品种选育方面同样取得突破，开发出冬小麦抗逆优异等位基因标记；研发出包括调亏灌溉与营养调节对冬小麦品质的影响、冬小麦垄作沟灌技术、冬小麦和蔬菜水肥一体化技术、旱地小麦覆膜技术、春玉米休闲期覆盖蓄水保墒技术等一系列作物高效用水关键技术。

　　该联盟还初步提出华北地下水超采治理的农业整体解决方案。建议华北保持一年两熟制为主的种植制度，而不是大规模实施休耕、造林、一年一熟和周年旱作等；实行果树和蔬菜全部实施滴灌，井灌冬小麦实施限水灌溉，适度改冬小麦为棉花（或花生）种植的可行性方案。

　　联盟秘书长、农业农村部科教司司长廖西元表示：“农业资源利用与环境保护是一项长期的系统工程，我国已到了必须更加合理地利用农业资源、更加注重保护农业生态环境、加快推进农业可持续发展的历史新阶段，联盟将一如既往，集聚平台优势、发挥机制优势、提供科技支撑，为区域重大农业问题提供科技支撑。”