本刊记者：您认为当前抗旱节水的新技术、新途径包括哪些内容？

　　山仑：我想强调的有两点，一是在阐明作物抗旱机制的同时运用生物技术、特别是转基因技术培育抗旱节水新品种；二是搞清作物需水规律的基础上运用信息技术及新的工程与农艺技术实施少量水的精确补灌。应当说，前者的前景更为广阔，但后者(半旱地)更为现实可行。经我们建议，“半旱地农业高效用水”内容己分别列入《十二五科技规划》和《十二五农业和农村科技规划》之中，正在推动立项实施。我之所以强调在旱区与缺水灌区推行半旱地农业的依据是：在旱区(如黄土高原)，旱作高产农田继续增产的潜力已有限，急需寻求在充分利用自然降水基础上新的增产途径；在缺水灌区(如黄淮海地区)，常规高定额灌溉已难以承受，急需明确在保持高产的同时大幅度减少灌溉用水的可行技术方向。

　　本刊记者：请您介绍一下半旱地农业的概念、实践经验及实施上的可行性。

　　山仑：长期以来，农业用水管理基本采取了两种分离的做法，要不就是旱地农业，要不就是灌溉农业，实际上它们是互通的，应当把旱地和灌溉地看作是一个连续系统，两者都应以充分利用自然降水为基础，都用单位水量形成多少产量来评价，因而在两者之间可以有更多的选择，这就为推行节水农业扩展了更大空间，而能否发展第三种农业用水类型——半旱地农业的问题也由此提出。

　　什么是半旱地农业？简单地讲，可以将半旱地农业理解为在运用旱作技术充分利用自然降水的基础上补充少量灌溉水的农业。其目标可归结为：在缺水灌区保持农田高产的同时，做到大量节约灌溉用水；在旱作山区通过雨水集流和建设小微型水源工程等措施对部分农田实施机动补充供水，以达到显著增产。半旱地农业首先强调运用旱作高效用水技术，在此基础上补充少量灌溉水，而且形式多样（关键期供水、机动性补水、水旱轮作等）。另外，半旱地农业的发展具有明显的区域性，当前最适宜推行的地方一个是半湿润易旱地区，特别是黄淮海地区，再是半干旱地区的山区，例如黄土丘陵区，今后在发生季节性干旱地区也有发展前途。

　　本刊记者：您为什么反复强调发展半旱地农业，促进农业用水方式转变？您有哪些具体的建议。

　　山仑：推行半旱地农业首先是为了缓解我国北方地区缺水压力，同时也是发展现代农业本身的需求。《2008年维也纳世界水大会公报》指出：农业用水占到全球供水量的2/3强，今天的水浇地明天将会怎样，至今没有答案。不过一些专家认为，未来将逐步做到以土壤水资源替代部分灌溉用水，农业中用更少量的灌溉水正在变得可以实现。我国研究者曾提出对水稻、小麦等作物实行半旱作栽培的主张，近年又多次出现“灌溉农业和旱作之间的差别越来越小”，“应淡化灌溉农业与雨养农业人为划分”的呼声。

　　在大田生产条件下，水分亏缺在作物生育期间是不可避免的，问题在于要获得高产，允许缺水到什么程度。研究表明，通常意义上的干旱缺水并不必一定导致产量下降，许多作物在一定生育阶段经受适度水分亏缺可能对节水和增产都有利。其机理可以解释为：缺水对作物有一个从“适应”到“伤害”的过程，不超过适应范围的缺水，往往复水后可在生理、生长和产量形成上产生补偿效应，在节约大量用水的同时，最终产量基本不受影响。

　　发展半旱地农业也有其实践基础。年均降水量567mm的山东省恒台县提供了一个主动应对水资源紧缺采取半旱作模式——节水栽培的成功例证，在连续10年保持吨粮县的情况下，该县实验区小麦亩灌溉定额约100m3，不足正常灌溉量的一半；近年来北京市在推行小麦少灌、玉米不灌的半旱作制方面已取得初步成功；黄土丘陵山区运用雨水集流技术每亩补水10m3~20m3获得显著增产的实例也屡见不鲜。

　　我的建议主要有三点：首先要做好半旱地农业的布局。未来农业用水将是旱地农业、灌溉农业和半旱地农业三者并存的格局。半旱地农业建设具有很强的综合性，严格的区域性和一定的风险性。在现阶段哪些地方适于发展半旱地农业要有一个科学界定和合理规划。其次要建立半旱地农业的技术体系。要依据不同作物的需水规律解决好少量水补灌的一系列关键技术问题，包括小微型水利工程建设，少量水地面灌溉机具的研制，最佳补灌方式与时间的确定。还必须与农业结构调整，抗旱节水新品种培育，以及以中、小流域为单元的农业水资源统一调配相结合。另外还要搞好半旱地农业的典型示范。要在有代表性的地方建立若干个大范围半旱地农业实验示范区，采用现代技术和先进管理模式进行运作，以期获得实效、经验及完整的基础数据，为促进农业用水方式的转变探索新路，引领和推动我国缺水区现代农业发展。

　　本刊记者：请您就近年频发的农业干旱事件，谈谈应该如何科学认识与应对我国南、北地区农业干旱的问题。

　　山仑：近年来我国农业干旱频发，部分地区受旱严重，已引起普遍关注。如2011年长江中下游早稻主产区遭遇近50年来罕见的大旱，1~5月湖南、湖北等6省的降水量较多年同期偏少30%~80%，使“鱼米之乡”遭受到严重缺水的困扰。2009年秋季到2010年3月下旬，我国西南大部降水持续偏少，蓄水严重不足，云南、贵州西部和南部、广西北部旱情十分严重，达到特大旱等级，部分地区的降水量比正常年份偏少70%以上，接近历史极值。云南等受灾严重地区本来有很多河流，常年降水量较充沛，水资源总量排在全国前列，但由于抗旱基础设施建设滞后，灌溉设施不配套，故在大旱面前无能为力。

　　我国北方近几年的旱情同样严重。2008年11月初到2009年2月上中旬，北方冬麦主产区115天无有效降水，黄河流域大部分地区的降水量不足15毫米。一年以后，北方9省冬麦区又遭受到冬春连续干旱，情况与2008—2009年度类似。由于采取措施得力，加之旱后降水适宜，这两次干旱总体上对夏收未造成明显影响。

　　当前，我国北方地区的干旱缺水主要是资源性的，短期内难以从根本上解决，而南方地区的干旱缺水主要是工程性的，经过努力较易克服。因此，今后应对农业干旱的重点与难点依然在北方地区，大体上以长江为界区分“旱区”与“非旱区”以指导我国两大区域的农业发展仍然是适当的，但这绝不是说可以因此忽视南方地区出现的干旱问题，我们对历史上和近年来南方地区季节性干旱对农业和社会造成的危害必须给予足够重视。为此，我们应充分利用南方水资源丰富的优势，全面加强这一地区的农田水利工程建设，以保证严重干旱年份的农业用水，努力取得较好的收成。

　　本刊记者：面对全球气候变化的大环境，在科技方面今后如何应对日趋严重的干旱缺水？

　　山仑：随着全球气候变化和人类活动的加剧，我国水资源波动的不确定因素增加，特别是北方地区农业的干旱缺水现象将日趋严重，如何科学有效应对是一个重大战略性问题。

　　首先，应认识到“农田水利建设滞后仍然是影响农业稳定发展和国家粮食安全的最大硬伤”，要“坚持不懈加强农田水利建设”。总体而言，解决农业干旱问题不外乎两个途径：一是改造环境使之适应作物的需要，二是改造作物本身以适应外部环境。目前，实践中采取的抗旱关键措施多属于前者，今后则应强调两者并重，即采取环境调控与生物改良密切结合与互动的技术路线。与此同时，还应在改革农业用水体制上下工夫，通过实现农业用水系统的现代化有效缓解干旱带来的危害。

　　其次，探索农业抗旱的新途径。在充分挖掘现有农业抗旱节水潜力的基础上，还应努力研究增强农业抗旱能力的新途径与新技术。在这一方面当前有两个热点：一是在阐明作物抗旱机制的同时运用生物技术培育抗旱节水新品种，二是在搞清作物需水规律的基础上运用信息技术，实施少量水精确灌溉以发展半旱地农业。

　　其三，树立“以丰补歉、区域调节”的策略思想，积极发展适应性农业。在当前科技水平下，严重干旱年份导致大幅度减产的情况在世界各国都不可避免。因此，对产量的要求不宜以单一年度为标准，而应着眼于一个周期年内区域间的平衡，比如以5年作为一个周期进行统筹考虑，保持周期内总产量稳步上升。建立更加科学严密的农业环境监测系统，准备多套有针对性的种植方案和区域调节方案，制定一旦出现旱情或其他灾害时的应急预案，以及有效开发利用农作物本身对干旱逆境的适应潜力等。

　　本刊记者：转基因作物育种当前处于怎样的发展阶段？在我国旱区农业发展和粮食增产中处于什么地位？

　　山仑：曾经因为为转基因抗虫水稻和高植酸酶玉米发放安全证书的事，在我国科技界和民众中引起了一些争议。在此之前，在我国虽先后已有转基因棉花、杨树等植物的应用，但毕竟不是作为食品直接食用。我本人没有直接从事作物育种研究的经历，对转基因育种技术更是知之不多，据我了解，无论是国际上还是我国对转基因产品都有一套审定标准和程序。我相信如果严格按标准和程序办事转基因食品是相对安全的，但是应该让公众有选择权。国家已经投巨资启动了转基因生物新品种选育重大科技专项，我理解这一举措在总体上属于前瞻性布署，对于增强我国农业科技的国际竞争力，支撑我国未来农业生产的持续增长具有不可替代的作用，是非搞不可的；但同时要对其作出确切评价，不应笼统地声称或承诺这类项目对解决我国近期农业发展，特别是增强粮食生产能力中能起到关键技术作用。

　　从理论上讲，通过转基因技术培育抗旱节水品种的可行性很大，但实际进展中困难很多。据报道，全世界已有数百个干旱响应基因被鉴定出来，并获得相当数量转基因植株，但至今尚未获得商业用品种。这是因为作物抗旱性是一个十分复杂的性状，不但是多基因控制的，而且是通过不同途径实现的，加之当前抗旱转基因研究又多限于机理上尚不十分清晰，且与高产性状存在一定矛盾的耐旱性范围。故针对抗旱节水的转基因作物育种目前基本上处于实验阶段，离产业化还有较大距离。

　　近期内，就生产环节而言，我国作物品种选育工作仍应坚持以常规育种为主，推进常规育种与分子育种的结合。从长远看，分子设计育种的地位将会愈来愈重要。新技术育种不应局限于转基因一种，要重视对生物技术的综合应用，如利用远缘杂交技术和染色体工程曾培育出大面积应用的优良小麦品种；分子标记辅助选择育种被认为是实用性和安全性可以得到很好结合的一种分子育种技术。在作物育种目标上，在继续重视高产区需求的同时，应把更多的力量投入到中低产区，特别是广大旱区。旱区育种目标应把适应性放在第一位，大面积上达到中等以上产量水平即可。要加强转基因育种的基础理论研究，特别在实现育种目标的生理与分子机制上下工夫。应强调从技术入手和从机理入手并进。在研究对象上，除农作物外，将抗旱转基因植物研究的另一个重点放在林草植物上更为可行，因为这方面的抗逆基因资源更为丰富，而且与一年生农作物相比，对这类植物而言，存活需求是第一位的，产量高低是第二位的，生态效益在先，只要生存下来，就有机会实现其生态经济目标。我认为，2020年以前或更长一个时期里，常规育种仍将是我国粮食增产主要依靠的育种技术，要给予有力的稳定支持。