□葉 凡，盧華雨，陳向陽(yáng)，張國(guó)斌，張星星，陳曉棟，陳 阜

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作制度重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.永定河流域投資有限公司，北京 100193；3.北京中農(nóng)博后農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，北京 100193）

傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)，曾在干旱和半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全保障方面發(fā)揮過(guò)巨大作用，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨有限資源的限制時(shí)，依靠當(dāng)?shù)刈匀毁Y源提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的理想選擇[1]。然而，傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)想要保持足夠的產(chǎn)量時(shí)，便會(huì)相應(yīng)投入大量的化肥、農(nóng)藥、除草劑、地膜及人工灌溉等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要素，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的土壤環(huán)境污染、水土流失、糧食安全等方面的問(wèn)題。

早在20 世紀(jì)80 年代，張沁文（1981）[2]從我國(guó)悠久的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史中，提出并論述了有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)在北方干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重要作用。陳阜（2018）[3]認(rèn)為傳統(tǒng)的有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)是指通過(guò)傳統(tǒng)農(nóng)作技術(shù)，選育優(yōu)良抗旱品種及其他經(jīng)營(yíng)手段，合理利用有限的降水，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的用養(yǎng)結(jié)合，是一種相對(duì)低效、封閉、可持續(xù)性差的生產(chǎn)種植模式。現(xiàn)階段，有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)最顯著的差別是以“有機(jī)”來(lái)定性和引領(lǐng)旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，以一地一法、用地養(yǎng)地、生態(tài)循環(huán)理念為核心的先進(jìn)理念支撐農(nóng)業(yè)發(fā)展，同時(shí)集經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益為一體的新型發(fā)展模式。

習(xí)近平總書(shū)記在2017 年視察山西省時(shí)再次明確指出，有機(jī)旱作是我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要品牌，要堅(jiān)持走有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的路子，完善有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。這為正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化增長(zhǎng)動(dòng)力關(guān)鍵時(shí)期的山西省指明了發(fā)展方向，為山西省新時(shí)期現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興指明了前進(jìn)方向，掀開(kāi)了山西省有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展的新篇章。

1 山西有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的主要問(wèn)題

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

由于干旱少雨氣候特點(diǎn)和全省近80%為旱地的特殊環(huán)境，旱作農(nóng)業(yè)一直以來(lái)都是山西省農(nóng)業(yè)耕作的優(yōu)勢(shì)模式。早在20 世紀(jì)六七十年代就涌現(xiàn)出了“三莊一寨一山一川”“小麥?zhǔn)畻U旗”等全國(guó)旱作農(nóng)業(yè)的典型，總結(jié)出了精耕細(xì)作、抗旱保墑、水肥一體化、測(cè)土施肥、地膜覆蓋等旱作節(jié)水技術(shù)集成模式，具有保水、保墑、保肥功能的“大寨海棉田”技術(shù)更是一度成為我國(guó)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)的典型范例。

2017 年，山西省委省政府先后出臺(tái)了《關(guān)于加快有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》和分年度行動(dòng)計(jì)劃方案。設(shè)立并完成了有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)重大專(zhuān)項(xiàng)，構(gòu)建了包括增碳沃土、量水適種、減膜減肥減藥、資源多級(jí)循環(huán)利用等在內(nèi)的有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)體系；實(shí)施了旱作良種攻關(guān)、耕地質(zhì)量提升、農(nóng)水集約增效等10 大工程。長(zhǎng)治市把握住發(fā)展機(jī)遇，通過(guò)建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)、綜合產(chǎn)業(yè)園，探索出具有當(dāng)?shù)仵r明特色的綠色有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，成為山西省乃至全國(guó)有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的典范[4-5]。大同市針對(duì)本地存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，以“特色、優(yōu)質(zhì)、雜糧”為發(fā)展目標(biāo)，推出了谷子、燕麥、蕎麥、黃花等優(yōu)質(zhì)綠色農(nóng)產(chǎn)品，走出了一條極具大同特色的有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展道路[6]。2018 年，山西省提出全縣域、整建制推進(jìn)有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)，推動(dòng)種植規(guī)?；⒓夹g(shù)集成化、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品品牌化、生態(tài)優(yōu)良化等先進(jìn)理念。

1.2 面臨的主要問(wèn)題

山西省氣候干旱、灌溉困難，有限水資源利用效率不高，全年降水少，有限的降水多集中在夏秋兩季。調(diào)查山西省近50 年的氣象數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，存在嚴(yán)重的降水少、多干旱的問(wèn)題[7]。特別是近10 多年來(lái)，年均降水量大幅度降低，干旱程度呈現(xiàn)顯著上升的趨勢(shì)。由于山西省地形以山地和丘陵為主，導(dǎo)致許多農(nóng)田的灌溉存在問(wèn)題，并且灌溉模式粗獷，以大田漫灌為主，水資源利用率低。有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)充分利用有限的水資源，最大限度地蓄水保墑，從而提高水分利用率。

1.2.1 水土流失問(wèn)題嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱

山西省風(fēng)沙強(qiáng)烈，同時(shí)一部分鄉(xiāng)村仍堅(jiān)持傳統(tǒng)的耕作方式，導(dǎo)致山西省水土流失嚴(yán)重。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2016 年，山西省全省水土流失面積高達(dá)10.9×104km2[8]。其中呂梁山區(qū)是山西省水土流失的重災(zāi)區(qū)，耕地年平均流失土壤達(dá)到4.6 t/667 m2，使得當(dāng)?shù)赝寥澜Y(jié)構(gòu)惡化，養(yǎng)分流失嚴(yán)重，農(nóng)作物平均產(chǎn)量?jī)H750 kg/hm2[9-10]。

繡娘是整個(gè)貿(mào)易模式中的生產(chǎn)者，也是傳統(tǒng)藏繡的直接傳承人，她們肩負(fù)著傳承傳統(tǒng)文化的使命。藏繡公平貿(mào)易模式的開(kāi)展可以吸引更多的當(dāng)?shù)貗D女加入刺繡的行業(yè)，用經(jīng)濟(jì)效益刺激繡娘提高產(chǎn)出，生產(chǎn)者和供應(yīng)量提升的同時(shí)還可以提高當(dāng)?shù)乩C娘的技藝，更重要的是繡娘可以為家庭創(chuàng)造額外收入，提升家庭地位，并且擴(kuò)大了自己的人際交往范圍，豐富了自己的朋友圈，提升自我的形象氣質(zhì)和文化藝術(shù)修養(yǎng)。

1.2.2 地膜農(nóng)藥用量大，環(huán)境污染嚴(yán)重

地膜覆蓋種植作為山西省主要的種植方式，具有保水保肥、增溫增產(chǎn)等作用，但是地膜殘留的危害也日益增加，不僅對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，而且破壞了土壤理化性狀、改變水肥轉(zhuǎn)運(yùn)特性以及抑制土壤生物活性。除草劑、殺蟲(chóng)劑及殺菌劑等普遍使用，既嚴(yán)重影響了旱區(qū)優(yōu)勢(shì)特色農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和市場(chǎng)價(jià)值，又造成潛在的環(huán)境污染和產(chǎn)品質(zhì)量安全隱患[11]。

1.2.3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不完整，一二三產(chǎn)融合差

農(nóng)業(yè)一產(chǎn)重、二產(chǎn)輕、三產(chǎn)弱是山西旱作農(nóng)業(yè)整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題。山西省農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)數(shù)量不多，產(chǎn)業(yè)鏈不完整，價(jià)值鏈以中低端為主，整體效益不高。缺乏農(nóng)業(yè)多功能挖掘，生產(chǎn)、生態(tài)、生活服務(wù)功能一體化開(kāi)發(fā)不足，直接制約了鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施[12]。

2 “校院企地”協(xié)作模式構(gòu)建

2019 年9 月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與大同市政府簽署市校合作協(xié)議，提出共建中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院（大同），搭建有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)；12 月中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院與永定河流域投資有限公司簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，合作共建永定河流域有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)科研工作站，并邀請(qǐng)?jiān)轿鬓r(nóng)業(yè)科學(xué)院、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院相關(guān)專(zhuān)家加盟。兩年來(lái)，“校院企地”協(xié)作的有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展模式初步形成[13]。

2.1 聯(lián)合編制區(qū)域有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

幾方共同完成《桑干河流域10 萬(wàn)畝有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展示范區(qū)建設(shè)規(guī)劃》，確立區(qū)域有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略框架。

2.2 搭建有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)科研與技術(shù)示范平臺(tái)

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)與永定河流域投資有限公司、大同市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，共同在云州區(qū)吉家莊鄉(xiāng)建成有機(jī)旱作試驗(yàn)站，開(kāi)展特色產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和集成示范。試驗(yàn)示范基地現(xiàn)已建成10.87 hm2高標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)示范農(nóng)田，并配有智能灌溉系統(tǒng)、氣象觀測(cè)站、樣品室、化驗(yàn)室等配套設(shè)施，常年有博士、碩士在站開(kāi)展科研工作。同時(shí)根據(jù)科研試驗(yàn)與示范基地建設(shè)實(shí)際需要，試驗(yàn)站共建各方選派相關(guān)人才開(kāi)展技術(shù)咨詢(xún)、技術(shù)培訓(xùn)、交流合作及人才培養(yǎng)，共同參與碩士、博士在基地的論文研究及科研實(shí)踐工作。按照“資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏”的原則，針對(duì)桑干河流域有機(jī)旱作雜糧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技需求，組織共建單位聯(lián)合申報(bào)國(guó)家、省、部、市級(jí)科技項(xiàng)目和職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)、農(nóng)村社會(huì)化服務(wù)等項(xiàng)目，不斷提升工作站科技創(chuàng)新能力和影響力。作為“校院企地”協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，大學(xué)提供知識(shí)和技術(shù)支撐，企業(yè)作為主體機(jī)械成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)，政府提供政策和經(jīng)費(fèi)支持，大學(xué)、企業(yè)、政府三者之間相互影響、相互作用，有助于探索有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)、示范、培訓(xùn)、產(chǎn)出的目標(biāo)。

開(kāi)展有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)旱區(qū)水資源缺乏、土壤質(zhì)量較差、地膜農(nóng)藥污染嚴(yán)重、優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品功能挖掘不夠、生產(chǎn)效益低而不穩(wěn)等突出問(wèn)題，開(kāi)展光熱水土肥等資源優(yōu)化配置與高效利用、雜糧作物優(yōu)異品種資源篩選與營(yíng)養(yǎng)功能潛力挖掘、農(nóng)業(yè)綠色低碳和土壤質(zhì)量提升等技術(shù)研究，破解制約旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“綠色、健康、生態(tài)、高效”的重大科學(xué)問(wèn)題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題。試驗(yàn)站目前開(kāi)展的核心技術(shù)研究包括以下幾方面。

2.2.1 地力培育與保護(hù)性耕作

通過(guò)合理施用有機(jī)肥和化肥及微生物調(diào)控等技術(shù)，提升土壤理化性質(zhì)，改良土壤健康程度。同時(shí)采取保護(hù)性耕作措施，不進(jìn)行深翻，采取少免耕等耕作措施，防止土壤侵蝕，減輕水土流失，提升耕地質(zhì)量。

2.2.2 水肥一體化技術(shù)

通過(guò)作物智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤墑情和農(nóng)田環(huán)境信息，并根據(jù)作物生長(zhǎng)狀況和各生育期的需水規(guī)律，以及作物根系可耐受水肥濃度，將可溶性固體或液體肥料溶于水中，形成水肥液，借助壓力系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行灌溉水與施用肥料，最大限度地提高水的利用率，緩解干旱缺水壓力。

2.2.3 地膜替代栽培技術(shù)

根據(jù)地膜保水、增溫和防控雜草的主要作用，設(shè)置不同的灌溉次數(shù)與灌溉量試驗(yàn)，探究適合不覆膜種植條件下的最佳灌溉水平；設(shè)置谷豆間作、寬窄行種植等種植方式，減弱光照強(qiáng)度，緩解土壤水分蒸發(fā)量大的問(wèn)題；設(shè)置火焰除草、種植方式控草等雜草控制方式，探究最佳的雜草防治技術(shù)。并在試驗(yàn)站設(shè)置示范區(qū)，帶動(dòng)周邊農(nóng)戶(hù)，推廣不覆膜種植。

2.2.4 作物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化技術(shù)

通過(guò)外源添加鋅、硒、鐵和錳等微量元素，以及配施有機(jī)肥、菌肥等肥料，增加農(nóng)作物中能夠?yàn)槿梭w吸收利用的微量營(yíng)養(yǎng)元素含量或生物利用性，使農(nóng)產(chǎn)品富含更多能增進(jìn)人體健康的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)增加作物的品質(zhì)。

2.3 打造有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)品牌

與相關(guān)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)合作，進(jìn)行品牌設(shè)計(jì)與市場(chǎng)推廣，著力提升有機(jī)旱作農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值?！坝蓝ㄈ备吆s糧是試驗(yàn)站面向終端消費(fèi)市場(chǎng)推出的第一批永定河農(nóng)業(yè)綠色農(nóng)產(chǎn)品，是政企研農(nóng)合作方式推出的全新綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)品品牌。永定河流域投資有限公司發(fā)揮平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)入科技要素，提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，打造“生態(tài)治理+科技引領(lǐng)+品牌驅(qū)動(dòng)+三產(chǎn)融合”的生態(tài)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展模式，助力鄉(xiāng)村振興?！坝蓝ㄈ备吆s糧特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾方面。一是綠色科學(xué)種植。由中國(guó)農(nóng)科院甄選優(yōu)質(zhì)種源，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)旱作專(zhuān)家精心指導(dǎo)，施用谷子專(zhuān)用生物有機(jī)肥，研究生團(tuán)隊(duì)全程按照有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)耕種，鑄就健康食品。二是千米海拔原生。長(zhǎng)于海拔1 000 m 的黃土高原半干旱丘陵山區(qū)桑干河畔，清澈桑干河水灌溉，年均日照達(dá)2 703 h，晝夜溫差大，利于糖分的積累，不易滋生病蟲(chóng)害，綠色原生，品質(zhì)之選。三是精心甄選一級(jí)。每一粒原生態(tài)的雜糧產(chǎn)品均經(jīng)現(xiàn)代化工廠數(shù)道工序嚴(yán)格甄選，顆顆飽滿(mǎn)，營(yíng)養(yǎng)豐富。

3 發(fā)展前景

按照“政府引導(dǎo)、院校支撐、企業(yè)主體、市場(chǎng)化運(yùn)作”思路構(gòu)建的“校院企地”協(xié)作模式，在推進(jìn)區(qū)域有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展方面取得顯著成效。

一方面，明顯增強(qiáng)了有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)的科技支撐能力，通過(guò)優(yōu)良品種選用、優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)推廣、品牌建設(shè)及技術(shù)培訓(xùn)等，提高了作物品質(zhì)與市場(chǎng)價(jià)值，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收起到示范引領(lǐng)作用，助力脫貧攻堅(jiān)成果鞏固和鄉(xiāng)村振興。

另一方面，顯著改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境，通過(guò)推廣生物有機(jī)肥料、生物全降解地膜、病蟲(chóng)草害生物防治與綠色綜合防控等綠色生產(chǎn)技術(shù)體系，可以明顯改善項(xiàng)目區(qū)大氣、水質(zhì)、耕地土壤質(zhì)量，使農(nóng)田面源污染和農(nóng)產(chǎn)品污染得到有效控制。同時(shí)，積極探索了“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用”合作創(chuàng)新機(jī)制和科技成果轉(zhuǎn)化有效模式，實(shí)現(xiàn)了“資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏”目標(biāo)，為有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興提供可復(fù)制、可推廣的模式和經(jīng)驗(yàn)。