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讓干旱的黃土地長出“金豆子”

——山西有機旱作農業的傳承與突破

2026年04月21日08:37 | 來源:山西日報
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四月三晉,黃土如錦鋪展,溝壑縱筆成詩。全省旱地佔耕地面積約七成,十年九春旱,曾是農業發展難以掙脫的桎梏。從西周畎畝的先民智慧,到漢代代田法的抗旱創舉,再到《齊民要術》裡耕耙耱鋤的千年傳承,山西始終是中國旱作農耕文明的活態博物館。

山西省以數千年農耕智慧為根脈,以現代科技為羽翼,走出一條用養結合、抗旱高效、綠色循環、增產提質的特色路徑。曾經干裂的旱塬結出累累碩果,沉寂的黃土地煥發蓬勃生機。這方孕育華夏農耕文明的熱土,正為全國旱區農業高質量發展交出一份可復制、可推廣的“山西答卷”。

從農耕活化石到時代新命題

“春雨貴如油,一滴值千金。”這句農諺,刻進山西一代代農人血脈,道盡與干旱抗爭的千年艱辛。全省年均降水量僅400—650毫米,降水常與作物需水期錯配﹔春旱更是常態。水資源先天匱乏,無數農人只能“靠天吃飯”。  

正是與自然的長期博弈,淬煉出獨步天下的旱作智慧。山西黃土高原,完整見証了中國旱作農業技術的演進脈絡。東漢時期,耦犁與代田法在河東郡(今夏縣、聞喜一帶)推廣應用,溝壟互換、抗旱保墒,讓貧瘠土地具備蓄水保肥能力﹔魏晉南北朝,賈思勰《齊民要術》記載的區田蓄雨、綠肥輪作、糞肥漚制三大核心技術,均源自晉南旱坡地的田間實踐,成為東方有機農業的“金鑰匙”﹔唐宋以來,汾河谷地農人總結出“麥—豆—黍”三年輪作、“秸稈墊圈—圈糞回田”的循環模式,用地養地的朴素哲學,讓土地越種越肥沃。這套延續千年的技術體系,被譽為“東方有機農業活化石”,成為山西農業最深厚的文化底蘊。

王娟玲是山西省有機旱作農業領軍人物,深耕旱作農業一線41年,擔任多項國家及山西省重大科研項目首席專家,長期致力於旱作節水、有機旱作農業技術攻關與示范推廣。4月17日,記者走進位於太谷區的晉中國家農高區,在省部共建有機旱作農業重點實驗室見到了王娟玲,她向記者講述了山西有機旱作的“前世今生”。

新中國成立后,我省接續傳統農耕智慧,在農業“八字憲法”指引下,聚焦納雨蓄墒、保土保肥,打造出壺關晉庄、屯留王公庄、聞喜東官庄、昔陽大寨、柳林董家山、陵川平川村“三庄一寨一山一川”全國標杆。昔陽大寨人戰天斗地,一錘一钎壘造層層梯田,坡改梯讓水土流失的“荒山傷疤”變成保水保肥的“旱地聚寶盆”﹔創新海綿田技術,深耕客土、增施有機肥、秸稈還田,讓土壤像海綿一樣能吸能存,糧食產量實現大幅增長,成為全國農業“排頭兵”,為我國旱作農業發展立下汗馬功勞。

上世紀80年代,我省張沁文、黃家聲等農業專家提出以抗旱耕作、有機肥增施為重點的“有機旱作農業”雛形理念,旨在為干旱少雨、難以發展灌溉的旱區,探索一條可持續的發展路徑。山西“有機旱作農業”一直在中國有機旱作農業體系中,牢牢佔據技藝之根、思想之根的核心地位。

從撂荒休閑到精耕細作,從經驗摸索到技術體系,從傳統旱作到有機旱作,三晉農人在與干旱的較量中,始終堅守“土厚而水藏,地潤則產穩”的朴素心願。步入新時代,干旱仍是我省農業的最大挑戰,但有機旱作已從歷史經驗升級為國家擔當,從地方探索成長為全國示范,成為破解水資源約束、守護糧食安全、推動農業綠色轉型的必由之路。

從“靠天吃飯”到科技破局

春風拂過壽陽縣朝陽鎮洞子咀村有機旱作示范田,基地負責人姜文婷正蹲在田間查看土壤墒情。“山西十年九春旱,往年總愁種子下不了地、出不全苗。去年和今年,我們2000畝玉米用上探墒播種機,可將種子直接放進濕土層,一播全苗,出苗率九成以上!”姜文婷滿臉笑意。這一幕,正是我省以科技賦能有機旱作、破解“十年九春旱”的生動縮影。  

新時代的有機旱作,不是傳統農耕的簡單復刻,而是千年智慧與現代科技的深度融合、雙向賦能。王娟玲團隊聚焦水、土、肥、種、密、機六大核心要素,構建“理論—技術—裝備—品種”創新體系,在全國率先提出藝機一體化理念,研發國內首台探墒播種機,讓旱地播種告別“看天等雨”的被動,轉向“靠技增產”的主動。

王娟玲團隊主導的藝機一體化探墒技術突出三大環節協同突破:創新分層協同培育海綿田技術,營建土壤水庫,有效提升土壤滲水蓄水能力﹔配套休閑期秸稈綠色覆蓋保墒技術,顯著改善播前耕層墒情﹔首創豁土探墒適期抗旱播種裝備,研發豁土深度與角度可調、防止干土回流的系列探墒播種機,有效破解重度春旱無法下種的“卡脖子”生產難題,中度、重度干旱年份保苗率穩定達到92%以上。

“藏糧於地、藏糧於技”,從一句口號變為實實在在的田間實踐。2023年,採用玉米探墒播種藝機一體化技術的榆次區李坊基地,玉米畝產1112.64公斤,刷新晉中丘陵區旱地玉米高產紀錄。同年,長子縣鮑店鎮南街村,採用“一免五增”藝機一體化技術,玉米畝產達1223.5公斤,創全省旱地玉米高產紀錄。

該技術連續多年入選山西省主推技術和全國重大引領性技術,在2024年、2025年嚴重春旱年份發揮了不可替代的作用,為極端氣候頻發的旱作農區穩產增產提供了輕簡高效、可復制的技術模式。以該技術為核心的藝機一體化調墒播種抗旱保苗技術體系,被中國農學會評價認定:整體達國際領先水平。

遵循藝機一體化理念,針對不同生態類型區、不同作物,王娟玲團隊還研發了海綿田構建、智能播種、中耕施肥除草、節水補灌移栽、收獲及殘膜回收等系列機械裝備33種,構建起具有黃土高原和長城沿線特色的種、管、收藝機一體化技術體系,引領全國農業輕簡化技術創新發展,為農業現代化提供有力技術支撐。

良種突圍,抗旱“芯片”筑牢糧倉根基。我省長期聚焦旱地特色作物育種,持續攻關,先后選育出系列跨區域、標志性抗旱良種,為旱地穩產筑牢“芯片”支撐。

上世紀90年代,我省選育的晉麥33號抗旱豐產性突出,晉麥47號保持國家對照品種最長時間紀錄(23年),晉谷21號品質超群、屢獲大獎,種植面積上億畝……近年來,我省持續推出運旱1818、運旱618、金麥919、晉白糯1號、晉雜谷1號等抗旱高水效新品種,適應性、豐產性再上新台階,且兼顧良好的功能營養品質,為下一步加工奠定種質基礎。

地膜覆蓋保墒、增溫、抑草、增產的多重功效,在不少區域仍具有不可替代性,但“白色污染”問題令人擔憂。為破解這一難題,山西農業大學(省農科院)與山西生物質新材料產業研究院有限公司通過秸稈—乳酸—聚乳酸閉環生產工藝,聯合研制生產出適宜不同生態類型區的系列秸稈基全生物降解地膜。產品性能與市售石油基降解膜相當,綜合成本比市售降解膜降低20%以上。該地膜在我省多地玉米、高粱等作物上示范應用,增產4%—15%,實現農業生產與生態保護雙贏。目前,該地膜已輻射內蒙古、河北、北京等地,為有機旱作農業提供綠色抗旱支撐。

科技賦能,讓山西省有機旱作實現三大歷史性轉變:從零散技術到體系集成,從人工勞作到機械輕簡,從經驗種田到科學種田。一大批“接地氣、過得硬、用得起、見效快”的技術成果,從實驗室走向田間地頭,成為農民手中最可靠的“致富法寶”。

從單向索取到生態循環

4月17日,在榆次區李坊村,農戶正搶抓農時整地施肥,田間農機轟鳴,一派春耕繁忙景象。堆肥場、田埂旁,秸稈、菇渣和畜禽糞污經無害化處理、分子膜覆蓋堆腐,化作黝黑有機肥緩緩施入田間。很難想象,這裡曾是土壤板結、地力衰退的貧瘠旱地,如今已變成土壤肥沃、作物豐產的生態良田。這正是山西省有機旱作重塑農業生態系統的生動寫照,告別傳統農業“單向索取”老路,走上內生循環、綠色高效的可持續發展之路。  

山西農業大學(省農科院)有機旱作農業團隊的李永平博士介紹:在總面積2200余畝的李坊基地,團隊聚焦有機旱作核心技術研究,開展了土壤有機培育、土壤水庫營建、綠色覆蓋保墒、雨水集蓄智能補灌、生態循環及其藝機一體化等試驗示范。通過秸稈、廢棄果枝、廢棄菌棒、畜禽糞污、人糞尿、尾菜等有機物料的高效循環利用,構建起有機旱作農業的健康生產體系,產出的糧、果、菌、菜,產量高、質量高、效益高,帶動2家農業企業發展,帶動周邊200余戶農戶加入,戶均年增收3500余元。

用地養地結合,讓黃土地重煥生機。土壤板結、有機質偏低、犁底層堅硬,曾是我省旱地的普遍“痛點”。為此,我省重視深鬆深耕打破犁底層,喚醒沉睡耕層,從根本上修復地力,並全面實施秸稈全量還田、綠肥輪作、增施有機肥的沃土工程,給黃土地“補營養、強體魄”。

在大眾追求健康消費的背景下,我省雜糧等農產品迎來價值躍升的重大機遇,也為有機旱作提供了舞台,成為“特”“優”農產品品質的堅實保障。王娟玲團隊堅持打牢有機旱作底色,錨定“特”“優”農業方向,突出綠色優質保障、實現高端品牌價值的研發思路,在通過選育品種實現抗旱高產,依托品種+技術探索不同區域旱地“噸半糧”“噸糧”的同時,高度重視農產品加工與深加工技術創新,全面開展了植物工廠底盤合成、功能性復配、特色發酵、全谷物加工、營養成分低損、烘焙、釀造等關鍵技術研發,針對性服務山西特色風味面粉、特色功能食品、健康產品的開發,已有系列專用面粉、低嘌呤啤酒、緩升糖食品等一批產品問世,為面食大省面食產業發展,為挖掘“特”“優”潛力,為打造綠色健康高地提供了有力技術支撐。

目前,我省正依托有機旱作示范區,大力推廣有機旱作技術,推行標准化生產、全程綠色防控,從源頭減少化學品投入﹔深挖特色產業潛力,諸如運城蘋果、吉縣蘋果、沁州黃小米、大同黃花、嵐縣土豆等一批全國知名品牌脫穎而出,176個農產品獲地理標志認証,2388個綠色有機農產品暢銷大江南北﹔推動特優產業與有機旱作深度融合,永和高粱、山陰富硒雜糧、壺關旱地谷子等特色產業提質增效,畝均為農民增收300元。

從“靠天吃飯”到“看土種養”,從“單向索取”到“生態循環”,我省正徹底改寫傳統旱作農業生產方式,構建人與自然和諧共生的現代農業新模式,讓黃土高原既有“綠水青山”的生態顏值,更有“金山銀山”的產業價值。

短評

從“靠天吃飯”到科技興農

十年九春旱,曾是山西農業難以抹去的印記。黃土高原溝壑縱橫、降水稀缺,解決“靠天吃飯”的問題是我們長久的期盼。如今,三晉沃野之上,有機旱作農業破繭成蝶,為推動山西農業高質量發展增添強勁動能。  

有機旱作的成功始於頂層設計的強力領航。山西大力推動有機旱作農業高質量發展,以部省共建凝聚合力,以近百億資金投入、千萬畝農田改造夯實根基。從政策統籌到資源保障,從全域聯動到久久為功,山西以“一張藍圖繪到底”的定力,破解旱區農業發展瓶頸,推動有機旱作由零散試點邁向體系化推進,這是其行穩致遠的核心底氣。

有機旱作的突破源於科技創新的硬核支撐。晉中國家農高區內,重點實驗室持續攻關,完整技術體系日臻成熟﹔探墒播種、抗旱良種等成果落地見效,讓農業生產從“憑經驗”轉向“靠科技”。山西不滿足於“能種”,更追求“種得好、種得綠、種得高效”,以技術創新破解增產、生態、高效三重難題,為旱作農業注入持久動能,也讓山西實踐具備可復制、可推廣的普遍價值。

有機旱作的生命力在於因地制宜的全域實踐。晉南麥田飄香、晉東雜糧豐收、晉北沙地增綠、呂梁瘠地豐產,各地立足資源稟賦,走出特色鮮明的旱作路徑。昔日貧瘠土地,變身豐產田、生態田、致富田﹔大寨海綿田煥新彩、太行梯田疊綠意,既是農業生產的深刻蛻變,更是三晉兒女扎根泥土,守護糧食安全的生動寫照。

干旱是北方多地農業發展的共同制約。山西以自身實踐為旱區農業發展提供方案,探索出適配干旱條件的技術與模式,讓有機旱作走出山西、惠及多省,為全國旱區農業轉型提供清晰路徑。在全球糧食安全面臨多重挑戰的當下,這份源自黃土高原的探索,既守護大國糧倉,也為全國旱區農業發展貢獻山西智慧。

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有機旱作農業的內涵

新時代有機旱作農業,是立足我國國情農情、傳承傳統農耕智慧、順應時代發展的系統農業理念與發展路徑。其“有機”並非國際有機農業概念的簡單照搬,也不是傳統有機旱作農業的復古回歸,更非常規化石能源集約型旱作農業的簡單過渡,而是以綠色健康、生態循環、可持續發展為核心,將農業視作有機整體、強化要素協同聯動的“大有機”模式。

這一模式既涵蓋不使用化學投入品的高端有機農業,也包含以挖掘利用有機能量為主、科學減量精准高效利用無機能量的綠色農業,是傳統生態智慧與現代技術裝備深度融合的現代化旱作農業,或簡單概括為:傳統有機旱作農業的現代化。其具備高產出、高質量、高效率、高效益的鮮明特征。

有機旱作農業秉持種養結合、用養平衡的生態理念,核心是喚醒激活旱作農業系統內生動力。通過多級循環,充分挖掘利用秸稈、廢棄果枝、菇渣尾菜以及綠肥、畜禽糞污、人糞尿等有機物料,依托系統有機質轉化的能量,提升產能與農產品品質。有機能量利用越充分,需要的化肥、農藥、地膜等化學投入品就越少,遵循有機無機配合、精准高效減量原則,科學補充化學品以保障產量。通過有機培肥、蓄水保墒,構建水、土、肥協同增效的新平衡,推動低外部依賴、高自維持能力的良性循環系統的形成,實現農產品綠色優質、生產與生態互利、人與自然和諧共生。

簡言之,有機旱作農業是傳承傳統農耕精髓、融合現代科技裝備,因地制宜構建旱作農業內生性綠色高效物質能量循環,形成健康的生態生命系統,促進用養結合,全面提升資源利用、干旱抵御、土地產出與產品增值能力,最大限度減少化學品投入,兼顧產量品質與生態安全,推動旱作農業轉型升級、可持續發展。

其發展目標為強化系統內生循環、提升生態本體功能,科學利用外部助力,協同解決糧食安全、資源利用、環境保護、農民增收等系列問題,是貫通有機、綠色、生態、循環、可持續多種農業類型,古為今用、洋為中用、有中國特色的創新農業形態。(記者李全宏)

(責編:張婷婷、麻潞)

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