塔克拉瑪干沙漠喜見高產水稻

面對一望無垠的大沙漠，不少人會有探險的沖動，也許有人會聯想到治沙洲，但決計不會有人想到在沙漠里種水稻。

中國農科院都市農業研究所的專家就創出這樣一個奇跡，該研究所首席科學家楊其長研究員告訴記者：“今年我們在新疆和田的萬畝沙漠設施農業產業園，已經成功種植和收獲了4茬水稻，每一茬的畝產量為1000公斤，4茬的總產量就是4000公斤。從11月底開始，將接著種第5茬，預計60多天后，可收獲跨年度的第5茬水稻。”

我國是世界上最早種植水稻的國家，在距今約5300-4300年的良渚遺址中，考古專家就發現了約20萬公斤的炭化稻谷。但在沙漠設施條件下種植水稻，可是5000年來頭一回啊！

在北緯37°線上打造“戈壁菜倉”

中國農科院新疆和田萬畝沙漠設施農業產業園位于和田市以北約40公里處，在中國最大的沙漠——塔克拉瑪干沙漠的西南緣。從矗立于產業園中心的辦公樓放眼望去，只見1000多棟沙漠溫室環繞著產業園中心，在沙漠上向四周依次鋪開，如同排列整齊的軍陣一般壯觀。

這是一場氣勢何等雄偉的“向沙漠進軍”！眾所周知，新疆維吾爾自治區是我國陸地面積最大的省級行政區，約占我國國土總面積的六分之一，但仔細一盤點，發現戈壁沙漠在這里占地竟有10.5億畝之多。中國農業科學家絕不向戈壁沙漠低頭，“向設施農業要糧食、蔬菜和瓜果，這是我們中國農科人的責任和使命”。擔任中國農科院重大科技任務“戈壁設施綠色高效種植技術研究與示范”的首席科學家楊其長告訴記者，“在新疆10.5億畝的戈壁沙漠中，有3.9億畝具有設施農業開發的潛力，其主要位于和田、喀什、阿克蘇等水資源相對有保障且光熱資源豐富的南疆地區。現代設施農業就要充分利用沙漠、戈壁等非耕地資源，通過智慧農業手段實現規模化種植，把過去的不毛之地變成未來的菜倉、糧倉。”

產業園的1000多座溫室大棚，每個棚占地約3.35畝地，分別種著蔬菜、瓜果和水稻。走進蔬菜大棚，一眼望去，綠意盎然，頓覺心曠神怡，疑是戈壁綠洲。西紅柿和尖辣椒從綠葉中露出紅艷艷的笑臉，翠綠的甜椒也惹人喜愛。都市農業研究所助理研究員胡江濤介紹說，大棚內的地面仍是沙漠，這是標準的“沙漠+設施”的新型農業，采用的有“起壟內嵌式基質栽培”模式，在溫室內起壟，在壟內嵌入基質，結合滴灌與水肥一體化系統，減少了水肥資源的投入，并通過地埋增溫管減小作物根區晝夜溫度的波動幅度，冬季夜間可比傳統溫室提高5℃，甜椒的產量較土壤栽培高出50%；還有一種是“可再生基質無土栽培”模式，就地取材，采用黃沙+棉花秸稈+粉煤灰等配成的混合基質，成本低，吸水性好，由營養液自動化控制系統提供養料，西紅柿產量可達35公斤/平方米。

當初是怎么想到在和田打造“戈壁菜倉”的？楊其長說，想把和田打造成“戈壁菜倉”，主要是想解決“菜糧爭地”的矛盾。其可行性依據是基于地理氣候特征的“北緯37°現象”：新疆和田與山東“蔬菜之鄉”壽光，以及“歐洲蔬菜之都”西班牙阿爾梅里亞地區同在北緯37°線上。這一緯度地區的光熱資源好，氣候溫和，具有大規模發展設施農業的天然優勢。

事實證明，“戈壁菜倉”的建設是成功的。都市農業研究所研究員王森說，這里年產蔬菜已達到了7萬噸，為緩解南疆和北疆的蔬菜供應緊張作出了貢獻，未來有望通過“一帶一路”將果蔬銷往中亞國家。

“政產學研用”快繁“沙漠水稻”

原本人跡罕至的塔克拉瑪干沙漠再次被中國農科人喚醒。2019年，中國農科院都市農業研究所、塔里木大學、新疆盛世華強農業科技有限公司在和田當地政府的鼎立支持下走到了一起，決定在此合力推進設施農業項目。這一項目，從一開始就成為具有典型的“政產學研用”特征的科技創新項目。不能不佩服和田當地政府的決策團隊，因為如此規模的沙漠設施農業產業園，僅建設溫室大棚一項，就是一筆金額巨大的投資。眾所周知，設施農業的投資金額大、回報周期長，要找到一家有非凡的眼光、雄心和實力的企業并不容易。在萬事俱備、只欠東風的時刻，和田當地政府果斷出手，以看得見的手推動了效益和風險都看得見的事業。

如今，具體負責產業園生產運營的是盛世華強農科公司。該公司副總經理李玲輝告訴記者，該項目分為三期，政府和企業共投資逾10億元，其中政府投資三分之二，盛世華強投資三分之一，占地總面積10734畝。如今，該項目不僅產出的果蔬喜人，而且帶動了當地1200多人就業，成為當地群眾以進園區工作為榮的“大廠”。

塔里木大學園藝與林學學院設施工程系的劉義飛老師，是中國農科院第一個來南疆工作的碩士，如今是“設施農業團隊科技特派員”。早在10年前，也就是2014年，他的導師楊其長親自將他從北京送到塔里木大學，鼓勵他在南疆好好干出一番事業。劉義飛果然沒有辜負師長的期望，和塔里木大學的老師們為和田設施農業項目殫精竭慮。他們每次從塔里木大學所在地阿拉爾市南下和田，都要花7個多小時筆直穿越塔克拉瑪干沙漠，令所有的和田人為之感動。他們為實現水肥一體化、遠程物聯網系統、病蟲害防治和溫室精細化、標準化管理模式的建立，作出了貢獻。2020年五四青年節，劉義飛被團中央授予“全國向上向善好青年”榮譽稱號。

就在“戈壁菜倉”建設已然成效卓著時，楊其長沒有滿足，提出了要在和田沙漠設施農業產業園試種水稻，進行沙漠溫室水稻快速繁育試驗研究。他的遠見和勇氣，讓他的研究生們今天回想起來依然都十分佩服。

走進種植著水稻的258號大棚，種植架上當地的品種“新稻1號”長得郁郁蔥蔥。其植株高度為70厘米左右，比常規的1米左右的水稻要矮些，其好處是，在一個種植架上可以種3層水稻，等于“憑空”拓展了2倍的“土地面積”。大棚一側的自動化育苗機，正忙著育苗。都市農業研究所駐和田的科研人員楊俊告訴記者，自動化育苗機只需10-12天就可完成育秧，而過去在大田育秧通常需要一個月時間。現在，當秧苗長出3-4片葉子，有15-20厘米高時就可在種植架上定植（即過去的“插秧”）。中國農科院研究團隊通過精心研制的LED光配方及其動態調光、營養液精準供給等環境-營養耦合調控技術，促進了水稻由營養生長到生殖生長的快速轉換，加速了水稻的開花周期和快速結實，首次在植物工廠環境下實現水稻生育期減半，將常規水稻120-150天的生長周期縮短到63天，一年可繁育5-6代，顯著提升了水稻繁育迭代速度。

工廠化種植的水稻，能不能保證水稻原有的營養成分？楊其長解開了記者的疑問：采用營養液栽培模式后，農藥化肥減量達30%以上。我們已研究測試了快繁水稻的品質特性，結果表明種子具有良好的發芽率，酚酸和有機酸等代謝物含量顯著上升，有效保障了種子活性和稻米營養品質。這一研究成果已經發表在最新一期的中國工程院院刊 《Engineering》 （《工程》）上。

更多的非耕地將煥發出無限生機

中國農科院的水稻快繁研究破解了水稻育種周期長的產業難題，為其他作物快速育種提供了新的有效途徑，其意義可謂深遠。

楊其長告訴記者，海南年平均光照為2200-2300小時左右，三亞附近的冬季平均氣溫在20-27℃，因此有了南繁育制種基地，而和田的年平均日照時數達到了3500小時。這里冬天雨雪天少，溫室大棚內農作物越冬條件良好。過去，農業育種專家即使每年冬天趕到海南加代繁育種子，一年也只能加代1-2代，但一個純系良種至少要經過8-12代的選育，才能穩定遺傳性狀，最快也需要七八年才能繁育出一個優良品種，可謂周期長、效率低；而如果在和田繁育稻種，一年可加代4代以上，3-4年就有望選育出一個良種。這可是事關國之長久的種業啊！

該農業園特制的輕簡裝配式新型溫室，采用柔性的保溫復合墻體，墻體厚度由傳統土壘大棚的6-8米，降至0.2-0.3米，建造工時縮短了35%，土地利用率提升30%以上，造價為290-320元/平方米。采用黑體材料集熱與水循環儲放熱的主動蓄放熱系統，白天積蓄太陽能熱源、夜晚低溫時段進行釋放，夜間最低溫度比普通大棚高4-5℃。而他們最新研制成功的新型高效節能沙漠連棟溫室，成本與現有的日光溫室相當，加溫能耗僅為文洛式連棟玻璃溫室的30%左右，土地利用率達85%以上，且適宜于機械化生產。這為低成本大型連棟溫室在各地推廣創造了較好的經濟可行性。

已經連續三個月每晚睡在水稻大棚里值班的楊俊告訴記者，他老家在安徽蕪湖，這兩年回老家，發現還留在村里種地的年輕人幾乎沒有了，承包流轉土地的都是50歲以上的老農。中國農科院在讀博士生羅暢也感慨說，現在學農并從事農業的年輕人越來越少，他本科讀四川農大時有2個班，80多個同學。現在讀博時發現還在從事農業的不足4個人。而楊其長認為，唯有通過智慧農業技術才能把年輕人吸引回來一起創建現代農業！

今年3月，新疆維吾爾自治區黨委書記馬興瑞走進和田萬畝沙漠設施農業產業園的溫室大棚，察看了人參果、櫻桃、番茄和牧草立體工廠的生產情況，對產業園發展現代設施農業帶動就業增收的做法給予高度肯定，鼓勵中國農科院和盛世華強農業科技有限公司用好沙漠資源，科學擴大沙漠設施農業規模，多生產附加值高的產品，帶動更多農民從中受益。

楊其長告訴記者，農業農村部去年聯合國家發展改革委、財政部、自然資源部制定印發了 《全國現代設施農業建設規劃（2023—2030年）》 。這是我國出臺的第一部現代設施農業建設規劃。黨的二十大報告、中央一號文件也明確提出“大力發展設施農業”，“在保護生態和不增加用水總量前提下，探索科學利用戈壁、沙漠等發展設施農業”。有國家層面的規劃與部署，相信不久的將來，更多的“戈壁菜倉”、“沙漠糧倉”一定會讓更多的非耕地煥發出無限生機！※