日暖風暢，黑土茫茫。遼西北的玉米已有齊肩高，正是夏日漸長的好時光。

遼寧省阜新蒙古族自治縣（以下簡稱“阜新縣”）阜新鎮(zhèn)他本扎蘭村有一塊近300畝的試驗田，這是種植大戶馬獻明心里的寶地?！案沸隆昃藕怠^去有的年頭，坡地上經常顆粒無收。這些年通過新品種、新技術和保護性耕作的應用，不僅玉米畝產達800公斤以上，還養(yǎng)肥了黑土地?！闭f起多年來地里的變化，馬獻明分外喜悅。

在阜新縣阜新鎮(zhèn)沙扎蘭村，有一個旱作農業(yè)科研基地，兩幢平房，十間屋，一個院子，幾畝地，這是遼寧省農業(yè)科學院旱地耕作制度創(chuàng)新團隊的眾多實驗基地之一，也是我國旱作農業(yè)科學研究最早的啟航地之一。

旱作農業(yè)，又叫旱地耕作或雨養(yǎng)農業(yè)，是完全依靠自然降水——雨水進行農業(yè)生產的耕作方式。旱地耕作制度創(chuàng)新就是通過技術改進一個地區(qū)的種植制度和養(yǎng)地制度，提高雨水利用效率，實現耕地可持續(xù)利用和糧食高產穩(wěn)產。

我國約一半的耕地屬于旱地，如何在這些旱地上利用好雨水，進行農業(yè)生產，關系著我國糧食生產的“半壁江山”。隨著近年來，全球氣候變化加劇，極端天氣頻發(fā)，旱地如何實現穩(wěn)產高產？尤其是東北黑土區(qū)超一半的旱田，如何在保護中利用，在利用中保護，解決產能提升和黑土地保護兩難的問題？

40多年來，遼寧省農業(yè)科學院旱地耕作制度創(chuàng)新團隊（以下簡稱“旱作團隊”或“團隊”）在自然稟賦“先天不足”的風沙半干旱區(qū)，立足旱地耕作制度不斷創(chuàng)新，一步步探索出適合旱地的一系列資源高效型種植、旱地水資源高效利用、黑土地保護性耕作技術模式，把豐收的希望播撒到千家萬戶。

“種一坡收一車，打一簸箕煮一鍋，吃一頓剩不多?！边@是20世紀80年代阜新縣當時流傳的順口溜，也是當地長期廣種薄收的真實寫照。

阜新縣地處蒙古高原至遼河平原的過渡帶，六成以上的耕地為坡耕地，是典型的風沙半干旱區(qū)，降水少，土壤風蝕沙化嚴重。過去，先天的自然條件制約，使得這里糧食平均畝產不足200斤，當地農民長期吃返銷糧解決溫飽。

1982年，遼寧省農業(yè)科學院（以下簡稱“省農科院”）耕作栽培所所長、全國旱作農業(yè)科研帶頭人之一的李慶文研究員，率領60多人的科技團隊，在阜新縣沙扎蘭村建立了旱作農業(yè)科研基地，發(fā)起對傳統農業(yè)的技術改革，探索構建糧食高產穩(wěn)產技術體系。

旱地耕作的主要目標就是留住“天上水”，保住“土中水”，防止農田土壤被風吹蝕，保墑保肥，實現作物穩(wěn)產增產。

李慶文帶著團隊，系統分析了當地自然狀況，發(fā)現除了引進適宜的作物新品種，解決水的問題是關鍵。為了準確掌握降水和土壤水的變化規(guī)律，李慶文帶領團隊建立了多個觀測站，每年4月到11月，每5天觀測一次。晴天一身汗，雨天一身泥，團隊通過分析連續(xù)多年積累的數十萬個數據，探明了區(qū)域農田土壤水分變化規(guī)律，提出了半干旱地區(qū)六項綜合增產的新技術：改晚播為適時早播，改化肥淺施為分層深施，改淺播為深溝播，改老品種為雜交種，改苗期淺蹚為中耕深松，改連年翻地為隔年深松。

阜新縣通過推廣這些技術，1990年全縣糧豆總產6億多公斤，農業(yè)總產值6.2億元，均比1982年翻了兩番多。李慶文帶領團隊用8年時間將靠吃返銷糧的阜新縣變成了“國家商品糧生產基地縣”和遼寧省糧食總產第二大縣，解決了當地吃飯“自給”的問題。

同時，作為阜新縣科技副縣長的李慶文，還根據當地氣候特點，提出了大力發(fā)展畜牧業(yè)和林果業(yè)的建議，通過種植結構的調整，不僅提高了農業(yè)綜合產出效益，還發(fā)揮了林果防風固沙改善生態(tài)環(huán)境的作用，推動了阜新縣成為“全國秸稈養(yǎng)牛示范縣”和“優(yōu)質果品生產基地縣”。

1992年，小時候挨過餓，一心“想讓更多人吃飽飯”的孫占祥從沈陽農業(yè)大學畢業(yè)，分配到省農科院工作。作為當時省農科院為數不多的全日制碩士畢業(yè)生，院領導認為，好鋼要用在刀刃上。于是，報到當月，孫占祥就被派駐阜新縣旱作農業(yè)科研基地“蹲點”，這一去，就是10年。

孫占祥的到來，讓當時年近六旬的李慶文感到，自己有了“接班人”。當時正值“八五”科技攻關的關鍵時期，李慶文讓孫占祥全程參與課題，從方案設計到做實驗再到報告撰寫。這樣的“壓擔子”是莫大的信任，也意味著巨大的責任。

那時，基地生活條件簡陋，門前一口井，院前一片地，土房、土路、土設備，交通靠走，取暖靠炭?？删驮谶@不大的土院落，孫占祥“接棒”李慶文繼續(xù)帶領團隊開啟了我國旱地耕作制度的又一輪全新探索。

科研難度大，一個現象需要多年持續(xù)觀察，每天至少有半天待在田里。夏天做實驗，春天、秋天做指導，冬天搞培訓，孫占祥干得無比踏實。在旱作團隊的共同努力下，“八五”期間，阜新、彰武兩縣結束了長期吃返銷糧的歷史，雙雙跨入國家商品糧基地縣行列。

到1996年，參加工作僅4年的孫占祥已成為旱作團隊的中流砥柱，隨后擔綱主持了國家“九五”至“十三五”期間的一系列重大科技攻關課題，并榮獲“九五”國家重點科技攻關計劃先進個人。省農科院與阜新市開展科技共建42年，如今，阜新市全市糧食產量由共建前的14億斤提高到了53億斤。

過去的阜新縣，“十年九旱，靠天吃飯”，當地農民這樣形容。

建設鎮(zhèn)德一村年近80歲的老支部書記徐占利回憶，上世紀80年代，村里種的傳統紅高粱品種，畝產只有500斤，不僅產量低，而且口感澀、味道差，也賣不上價。為此，旱作團隊利用外出調研的機會，帶著縣農技人員跑了全國許多地方，引進了兩個適宜當地種植的高產高粱品種，分別是釀酒用的“高粱527”和食用的“高粱0-30”。

“‘0-30’這個品種，是白高粱，不僅畝產超千斤，而且口感好，就跟吃白面似的，香！”徐占利談道，旱作團隊引進的各種新品種，在過去物資匱乏的年代，解決了當地農民的溫飽問題。

通過引品種、調整種植結構、改變種植習慣解決了基本溫飽后，孫占祥帶著團隊開始思考如何實現抗旱穩(wěn)產豐產。

水資源短缺是農業(yè)長期面臨的主要問題之一，尤其在干旱、半干旱地區(qū)，如何用好有限的天然降水，提高水的利用效率，是實現抗旱豐產的關鍵。

通過連續(xù)多年監(jiān)測，孫占祥發(fā)現，土壤冬春季存在著無效蒸發(fā)過高的現象。于是，他提出通過地表覆膜的方式保水保墑，為來年春玉米的播種留住“土中水”；同時，他與阜新縣農機局聯合研發(fā)了深松鏟，在玉米拔節(jié)初期、雨季到來前進行深度松土，擴大土壤庫容，提高土壤的蓄水能力留住“天上雨”。

據測算，通過這樣一套節(jié)水技術體系，平均每畝地可以多蓄納16至19噸水，這相當于在土壤中儲存了一場中雨的降水量，大大提高了玉米等作物的耐旱抗旱能力，保障了作物穩(wěn)產高產。2000年，該旱作節(jié)水項目通過國家驗收，為我國東北、西北8000萬畝的風沙半干旱區(qū)提供了較成熟的農林牧持續(xù)綜合發(fā)展典型模式。

如今，阜新市已成為全國旱作節(jié)水農業(yè)技術研發(fā)、示范、應用的重要代表區(qū)域。在耕作制度方面，針對旱地施肥技術落后、肥料利用率低的問題，旱作團隊提出了“選擇高效利用肥料的作物品種、施肥期后移、分次施肥”的技術模式，在保證糧食產量不減少的前提下可以節(jié)省三分之一的肥料，還降低了面源污染的風險。

“2015年以來，通過選育耐旱早熟玉米品種、玉米高效群體構建、玉米花生間作輪耕、交替間隔深松耕作、坡耕地壟膜溝種、全降解地膜覆蓋、地膜減量施用及易回收、秸稈還田與碳氮互作8項技術的示范推廣應用，阜新縣共建立核心示范區(qū)1740畝，輻射推廣70余萬畝，增加糧食產量約7萬噸，新增經濟效益9800余萬元?！弊鳛楹底鲌F隊的一員，劉洋自2015年被派到阜新縣擔任科技副縣長，他告訴記者，有了好技術，還要做好、做細農技推廣。

阜新縣每戶農民家里，幾乎都有這樣一款特殊的掛歷，紅色封面上，燙金字印刷著一副對聯，上聯是“藏糧于技推進減肥增效”，下聯是“藏糧于地提升耕地質量”，橫批“沃土生金”。翻開掛歷，每個月份頁，都印著彩色的圖文農技知識：玉米缺磷的表現和應對措施，花生缺鉀的表現和應對措施……圖片形象，文字易懂，一目了然。

“以前發(fā)小冊子、明白紙，農民不愛領，領了也不愿留著看。印成掛歷后，農戶每年春節(jié)前后，都會主動來問、來領。”阜新縣現代農業(yè)服務中心主任蘇建黨回憶，旱作團隊這樣一個不起眼的小改進，解決了當時農技推廣“最后一公里”的問題。為此，團隊帶頭人孫占祥還主動讓出基層培訓的講課費，給農戶定制掛歷。

解決了基本溫飽，實現了糧食穩(wěn)產，旱作團隊開始思考如何推動阜新農業(yè)結構調整，經濟發(fā)展實現規(guī)?；?。

1997年阜新縣要建設一個現代農業(yè)示范帶，縣里把電話打到孫占祥那兒。他二話不說，帶著團隊做調研，糧油、農機、水利、林果業(yè)……一個行當一個行當地逐一研究學習。選產業(yè)，做設計，寫報告……全程主導完成規(guī)劃項目。

這樣的傳統一直延續(xù)下來，到“十三五”期間，針對阜新縣花生、玉米、旱作節(jié)水、肉羊、蔬菜、果樹等6大類特色優(yōu)勢產業(yè)的特點，省農科院又重新調整了阜新縣科技共建專家團隊，以家庭農場、合作社和示范戶為抓手，建立特色產業(yè)示范基地，發(fā)展壯大村集體經濟、促進農民致富。

至今，阜新縣已完成200萬畝現代農業(yè)示范帶建設，彰武縣也在旱作團隊的幫助下，入選了農業(yè)農村部農業(yè)現代化示范區(qū)。“這么多年，農業(yè)上有什么事，都習慣找省農科院?！备沸?、彰武兩縣的農業(yè)干部都對旱作團隊的“全能”“接地氣”印象深刻。

引品種，改農機，做農技推廣，進行產業(yè)規(guī)劃……像李慶文那樣，孫占祥帶領團隊接了許多不是“分內”的事：踩泥土，察農情，與農民交朋友……科技共建42年，團隊的初心從未改變，實現了農業(yè)技術落地，讓更多人吃飽飯。

“九五”以來，旱作團隊逐步建立了“基地+新型農業(yè)經營主體+農技服務團隊”的成果轉化模式，充分調動農技人員、企業(yè)、農戶的積極性，提高了農業(yè)新技術、新成果的轉化率，解決了農業(yè)科技成果轉化“最后一公里”的問題。

“十二五”以來，新技術成果累計應用面積達6440萬畝，新增糧食30.62億公斤，新增產值82.3億元，產生了良好的經濟、社會和生態(tài)效益。

在糧食高產穩(wěn)產的基礎上，近年來，孫占祥帶領團隊把研究重點放在了黑土地的永續(xù)利用上。

馬獻明和孫占祥相識于2001年，彼時一位是阜新縣阜新鎮(zhèn)他本扎蘭村農民，一位是省農科院的栽培所所長，遼北的風吹得漫天是土，兩人一走一過，全身都是沙子。

“在老一輩人眼里，俺村的地又黑又肥，夏天一挖，全是蚯蚓?！瘪R獻明發(fā)現，這些年，兒時的黑土變硬了，糧食產量也上不來。馬獻明的體驗并非個例，過去，當地農民習慣了精耕細作，大量施用化肥，再加上風沙侵蝕，導致土壤風蝕退化，有機質降低，黑土地“變薄、變瘦、變硬”。孫占祥看著熟悉的黑土地，想探索出適合這片土地的養(yǎng)地、用地模式。

彼時，秸稈還田、不動土或少動土、適當輪作的保護性耕作模式怎么落地，全國各地都在摸索。解決黑土地保護的問題，最直接的辦法是休耕，但土地休耕時間長、面積大，對糧食緊平衡的國家、地區(qū)來說，實施難度大。因此，需要找到一種既能養(yǎng)地力，又能保產能的耕作模式。

2001年，孫占祥在阜新鎮(zhèn)包下馬獻明的10余畝農田，開始保護性耕作試驗。從種到收，孫占祥帶著團隊一年往返沈陽和阜新20余次，有時一待就是一個星期。

馬獻明也說干就干，秋收時，當別的農戶都把地清理得不剩一根草刺的時候，他的試驗田里，橫七豎八地“躺著”一堆秸稈，成了名副其實的“臟地”。

來年春天，按照保護性耕作的方式，馬獻明將秸稈一行行歸集起來，露出一行行苗帶，進行免耕播種，隨后便是焦急的等待。到了出苗的時候，別人家地里，玉米苗都破土而出了，馬獻明的田里卻遲遲不見出苗，于是他打電話給孫占祥?！敖斩捀采w的田塊，地溫偏低，出苗會晚一些，但產量不會少。”孫占祥的回復給馬獻明吃了“定心丸”。

果然，5天后馬獻明的田里，玉米苗一下長出來了，苗又高又壯，結出的籽粒更飽滿，到了秋收，馬獻明比其他農戶每畝多打了兩百多斤糧。隨后，馬獻明又將保護性耕作田塊擴大到300畝。

2020年，國家啟動《東北黑土地保護性耕作行動計劃（2020—2025年）》，在東北區(qū)域推廣應用保護性耕作技術。孫占祥和馬獻明的試驗田，迎來一批又一批的訪客。

馬獻明在試驗田里挖了一個1米多深的大坑，透過挖開的土壤剖面可以看到，過去地下20厘米深的犁底層消失了，取而代之的是上下一致松軟的土層，玉米根系扎到了地下1米多深，這不僅意味著土壤容納降水的能力增大了，更意味著作物根系吸收土壤中水分的空間擴大了。經省農科院測算：當地實施保護性耕作的農田，比傳統耕作的農田，作物的耐旱時間可以延長約一周時間。

馬獻明領著訪客走在田里，高興地合不攏嘴：“看這土多肥厚，多松軟，玉米長得多好！”

“通過監(jiān)測發(fā)現，在旱年頭（欠水年），仍然能保持玉米畝產700至900公斤的穩(wěn)定產量?！睂O占祥介紹，這種保護性耕作模式能保墑培肥抗旱，在欠水年份，仍可實現增產效果。

經過20多年的探索，如今以團隊的技術為支撐，阜新縣實施保護性耕作面積405.5萬畝，促進糧食增產4.87億斤，節(jié)本增效6.73億元，成為全國高標準高質量保護性耕作示范樣板。團隊研發(fā)的“玉米秸稈全量還田+免耕播種+二比空種植及玉米+豆科作物間作輪作”技術模式，創(chuàng)造了豐水年、平水年和欠水年單產波幅低于8%的北方旱作農業(yè)記錄，在遼西北多個地市應用超1000萬畝，增產糧食8億噸，節(jié)本增效20億元，并在黑龍江、吉林、內蒙古東四盟等同類地區(qū)廣泛推廣應用。

在旱作農業(yè)領域深耕多年，孫占祥帶領旱作團隊把關注的目光從阜新市擴大到東北、華北等北方旱作農業(yè)地區(qū)，研究領域從耕作制度，到以水資源高效利用為核心的抗旱豐產技術，再到與固碳減排相關的氣候型智慧農業(yè)模式。

不同于具體的農業(yè)技術研究，耕作制度就是“明確什么地適合種什么莊稼、怎樣種莊稼，用什么方式種莊稼，是間作，輪作，還是套作?！睂O占祥形象地介紹道，研究成果是發(fā)到農民手上一本本操作手冊，讓農民一看就懂、一學就會。這種研究難成名、難獲利，但卻是解決農業(yè)技術成果轉化的關鍵所在，所以孫占祥帶著團隊始終堅守在這個偏冷門的領域做研究。

東北地區(qū)是我國最大的商品糧生產基地，糧食產量占全國四分之一以上，其中80%由旱田貢獻。

團隊通過研究近50年來全球氣候變化對東北地區(qū)主要旱田作物布局的影響，發(fā)現了不同熟期品種種植邊界呈現“北移東擴”的特征。

東北地區(qū)北部受積溫影響，應是大豆主產區(qū)；東北地區(qū)西部、內蒙古東部，包括阜新市和沈陽市的康平縣、法庫縣，受水資源不足影響，應是雜糧、雜豆、薯類、花生的適宜區(qū)……孫占祥在國際上首次創(chuàng)建了集作物生產潛力、氣象災害、地理信息等多因素聯合評價的作物種植區(qū)劃分方法，提出“擴玉減麥”（擴大玉米、減少春小麥）的增糧策略，為東北地區(qū)糧食產量大幅度提升提供了理論和技術支撐。

除了“抬頭看天”關注氣候等對作物產量的影響，旱作團隊還“低頭看地”，關注土壤與作物生產的關系。通過探明作物產量與土壤理化性質之間的關系，旱作團隊提出了作物高產耕層構建的理念，確定了東北地區(qū)不同類型土壤的玉米高產耕層標準參數閾值，建立了多種土壤輪耕體系及耕層培肥方法，集成了“北部糧豆輪作、中部局部深松、中南部有機無機配施、西部間套作和蒙東南田間優(yōu)化配置”5套適合東北不同類型區(qū)的耕作制度綜合技術體系，實現了區(qū)域農業(yè)生產技術制度化，為旱地種植業(yè)高質量發(fā)展提供了技術支撐。

為更進一步破解地力退化和產能提升兩難的問題，旱作團隊將氣候、作物、土壤三者協同研究，創(chuàng)建了用地、養(yǎng)地結合的耕作制度模式，構建了“玉米/大豆輪作+原壟卡種”“玉米秸稈全量覆蓋+比空種植+深松蓄水”等多種適合不同區(qū)域的耕作制度綜合技術體系，使東北示范區(qū)地力提升了0.5個等級，作物增產10%，技術覆蓋率達43%。

2021年，在一項針對秸稈可持續(xù)還田與土壤健康的項目中，孫占祥任首席技術顧問，他帶著旱作團隊聯合多家科研單位在東北、華北等多個縣區(qū)開展試驗示范?！昂颖钡狞c位處在華北地下水超采漏斗區(qū)，秸稈還田技術模式首要考慮節(jié)水；山東的點位有作物高產要求，一年兩季，土壤消耗較大，秸稈還田方式首要考慮土壤培肥。”承接華北地區(qū)研究組的中國農業(yè)大學農學院副教授趙鑫回憶，從研究之初，孫占祥就提出了針對不同地區(qū)分類分區(qū)研究的思路，并指導各技術組，要充分考慮各地自然稟賦的不同，開展試驗研究，主導技術要著重解決當地面臨的突出問題。

黑龍江樺川縣地溫偏低，過去傳統的秸稈全覆蓋還田方式會造成來年播種時地溫回升慢，影響出苗，孫占祥建議研究組嘗試秸稈條帶還田加少耕的方式，促進苗帶回溫，既保證出苗和產量，又實現了不同條帶間休耕養(yǎng)地?！昂髞?，這種模式成了當地主推的秸稈還田技術模式?！壁w鑫補充道。

最終，該項目構建了適宜東北、華北不同地區(qū)的秸稈還田固碳增產技術模式，作物平均增產8%以上，實現了保證糧食安全、適應氣候變化和固碳減排“三贏”效果。

樺川縣悅來鎮(zhèn)雙興村玉成現代農機專業(yè)合作社負責人李玉成，近年來明顯看到了秸稈還田的效果?！敖斩捀采w還田讓土壤有機質增加，配合糞肥還田和測土配方施肥，化肥用量降低，黑土地松軟了，糧食產量也提升了，2016年之前每公頃水田糧食產量不到8.5噸，現在都在9噸以上?！崩钣癯烧f。

“做研究、做技術，要‘講武德’。”孫占祥半開玩笑地說，做研究最怕陷入技術流，任何技術都有其區(qū)域適應性的限制，沒有一種技術是“放之四海而皆準”的，充分考慮各地的氣候、資源承載力等要素稟賦，因地制宜才能讓科技創(chuàng)新推動農業(yè)生產力的進一步發(fā)展。

截至目前，旱作團隊的研究成果累計在遼寧、黑龍江、吉林、內蒙古東四盟地區(qū)的應用面積超過1.5億畝，創(chuàng)造經濟效益超百億元。

“國家農業(yè)環(huán)境阜新觀測實驗站”“農業(yè)農村部阜新農業(yè)環(huán)境與耕地保育科學觀測實驗站”“中國農業(yè)大學研究生校外實踐的基地”……如今的阜新縣旱作農業(yè)科研基地，被賦予了更多的使命，有了更多的頭銜。

院前的試驗田，被分隔出一個個小田塊，作為理論研究實驗微區(qū)。“這塊地是白偉的實驗區(qū)，看看不同的耕法對于土壤耕層和作物生長發(fā)育的影響；這塊地是張哲的，研究土壤改良對作物產能提升的影響；這塊地用于玉米和花生間作試驗……”孫占祥邊走邊一一介紹。

像當年的李慶文一樣，現在，孫占祥也投入大量的精力培養(yǎng)年輕人。“今年4月的全國保護性耕作現場演示會，白偉主講的；馮良山多次主持了國家重點科研項目，也開始挑大梁了！”孫占祥說年輕人有干勁，理論也扎實，多給機會，多壓擔子，璞玉渾金，精雕細琢，農業(yè)科技才會后繼有人。

黑土無言，風沙漫漫。又是一年春種夏長，省農科院旱地耕作制度創(chuàng)新團隊在廣袤的黑土地上耕耘不輟，描繪出了旱作農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的藍圖。（于險峰　李清新）