淺談新時期我國作物栽培學面臨的形勢與發展方向

引言：作物栽培學是農業科學的前沿學科之一，在解決我國農產品的安全供給上發揮了重要作用。回顧20世紀我國作物栽培學的發展歷程與所取得的重大成就，展望21世紀作物栽培學所面臨的挑戰和發展機遇，提出了作物栽培學在新時期創新與加速發展的對策。

一、前言

我國是一個農業大國，隨著人口的不斷增長和人民生活水平的日益提高，資源緊缺與環境惡化等矛盾將日益突出。[1]而解決我國十多億人口優質農產品的安全供給問題，將始終是我國國計民生中的頭等大事。因此堅持依靠科技進步，不斷提高農業生產水平，促進我國由農業大國向農業強國的轉變，是農業戰線科技工作者肩負的偉大歷史使命。建國以來，我國農業取得了舉世矚目的成就，以不足世界7%的土地養活了世界22%的人口，對世界的發展作出了巨大貢獻。

二、我國作物學當前面臨的形勢

作物栽培學是研究作物生長發育和產量、品質形成規律及其與環境條件的關系，探索通過栽培管理、生長調控、優化決策、栽培管理等途徑，實現作物高產、優質、高效及其可持續性的理論、方法與技術的科學。我國是一個人口眾多與資源相對貧乏的國家，保障糧食安全是關系國計民生與社會穩定的基礎性工作。[2]近年來，中央一號文件十分重視糧食生產與糧食安全，其中 2012 年明確提出將糧食科技作為農業科技的第一要務，并以糧食豐產科技工程為建設重點來全面、系統部署糧食生產與科技工作。可以說，作物栽培科技在我國糧食安全中正發揮并將繼續發揮著重要中堅作用。但隨著社會經濟的不斷發展，作物栽培科技的不斷進步，以及全球氣候環境的不斷變化，作物栽培學如何與時俱進地抓住時機、乘勢而上，努力開辟中國特色作物栽培科學現代化的廣闊道路，奮力開創作物栽培科學支持社會主義新農村建設、保障糧食安全的嶄新局面，為提高我國作物生產水平而發揮其他學科不可替代的作用，對此必須進一步深刻認識。當前作物栽培學存在作物生產增收增效困難以及栽培出的成果產出無法適應農業生產的需求兩個大的難題。增收增效的難度提高，自重就要加強要就的工作，目的在于為了推進生產的發展需要提供更多的先進技術。同時借鑒其他國家的研究經驗，例如日本等資源十分匱乏的國家發展現代化農業生產等經驗都可以成為我國借鑒的目標。在最近幾年，我國不少新的作物品種都被培育出來，許多作物的性狀得到極大的改善，但是存在的問題便是作物本身的產量潛力沒有得到突破，無法維持高產的狀態。因此可以說我國的作物栽培學仍然存在極大當前潛力，具有很大的發展空間，因此如果要讓科研工作者的積極性提高，思想開闊開放，培養科研工作者的創造性潛質就需要在科研計劃以及課題的設置上重視栽培，不要把栽培單純的定義為育種學科，同時不要束縛工作者的思想，要保證其全方位多面發展。

三、新時期我國作物栽培學的發展方向

為適應 21 世紀作物生產的新形勢，滿足國家農產品持續增長和環境改善的需求，作物栽培學科要勇挑重擔，拓展研究范圍，強化研究深度，提高成果水平。其中需重點研究的方向與內容有以下方面。

（一）作物超高產栽培

實踐表明，作物超高產的研究與應用，在提高大面積作物生產水平和提高單產方面起到了關鍵性作用，對推進作物生產現代化和確保糧食安全具有重大的戰略意義和現實意義。我國糧食總產八連增，離不開作物超高產的示范推廣，我國未來作物的持續增產將更大程度上依靠作物超高產栽培技術的進步與引領。同時，低產變中產需要超高產栽培技術的推動，中產變高產需要超高產栽培技術的引領，高產變更高產則也需要超高產栽培的突破與直接應用。當前，不僅要加強超高產種質資源、自然資源以及社會資源等綜合協調創新與再創新外，還要重點加強機械化與輕簡化栽培方式的超高產栽培研究與應用。

（二）作物信息數字化栽培

運用農業信息技術，可以對復雜的作物栽培生產過程進行系統的分析和綜合，建立動態的模擬模型和管理決策系統，實現作物生產管理的定量決策，從而促進作物栽培的規范化、信息化、科學化，使傳統作物栽培學轉變為作物智能栽培學。作物智能栽培學研究內容涉及面很廣，主要包括作物生產數據庫及信息系統、作物生長預測和監測系統、作物管理決策支持系統、作物空間信息系統（3S技術等）、精確農業支持系統、作物智能教學和苗情診斷系統、虛擬作物以及網絡服務系統等。在這方面，我國必須根據實際情況合理地吸收國外先進思想與技術，走自己的路，構建有中國特色的智能栽培學。

（三）農產品質量安全與控制

農產品安全生產，不僅包括農產品數量安全，還涵蓋農產品質量安全。要重點研究作物安全、清潔生產的障礙因子及成因，不同作物類型對重金屬、農藥、有機污染物等典型污染物的響應，土壤和作物中重金屬分布、富集、規避的規律和分子機理，主要污染物影響農產品安全性的機制及其修復理論與機制，有害物質替代、阻抗和消減理論和技術途徑，作物安全清潔生產的典型和區域模式等。

（四）作物栽培生理基礎

作物栽培學基礎研究是作物栽培學研究的重要組成部分，對作物栽培學理論與技術的發展起著引領和支撐作用。目前，雖然對作物生長發育及其調控的葉齡模式、作物產量形成的光合性能機制、作物“源、庫、流”關系、作物群體質量形成生理診斷指標等進行了初步研究，但要充分認識其機理，闡明作物栽培學的一些重大生理環境問題，如“作物高產、優質、高效的栽培生理基礎”、“禾谷類作物強、弱勢粒灌漿差異機理”、“作物對生理逆境（ 如干旱、礦質營養脅迫等） 響應及其栽培調控途徑”等，還需加強學科內、學科間和國際間的交流與合作，齊心協力促進作物栽培學科的發展。同時，利用基因組學、蛋白組學、代謝組學等新技術，從激素、酶學、分子等微觀角度開展作物生長發育、產量品質形成及其生理生化機制的功能研究。

參考文獻

[1]凌啟鴻，張洪程.作物栽培學的創新與發展[J].揚州大學學報（農業與生命科學版）， 2002，23（4）：66-69.

[2]霍中洋，張洪程，吳文革等.新時期中國作物栽培學發展研討[J].安徽農業科學，2012，40（36）：17959-17961.

（作者單位：黑龍江八一農墾大學農學院）

作者簡介

劉永兵（1988.10-），男，黑龍江省海林人，黑龍江八一農墾大學農學院農學專業。