什么是農業(yè)高質量發(fā)展？土壤中怎么長出“好糧食”？農業(yè)生產與環(huán)境保護如何平衡？如何用好亞熱帶地區(qū)這塊農業(yè)寶地？
為解決亞熱帶農業(yè)高質量發(fā)展的一系列核心科學問題，10月15日至16日，第796次香山科學會議在京舉行。中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所研究員陳洪松在會上表示，面對農業(yè)資源利用率低、現代化程度低等問題，亟須發(fā)展智慧農業(yè)，保障亞熱帶地區(qū)食物安全與生態(tài)環(huán)境質量協同提升，以科技之力用好亞熱帶地區(qū)這塊農業(yè)寶地。
亞熱帶農業(yè)發(fā)展與挑戰(zhàn)并存
我國亞熱帶地區(qū)面積約占全國國土面積的四分之一，人口約占全國總人口的一半。該地區(qū)光熱水資源豐盈、雨熱同期，是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢農業(yè)主產區(qū)。其糧食作物產量約占全國的40%，豬牛羊肉占比53%。
“然而，自20世紀90年代起，我國南方省份糧食生產地位逐步下降，進入‘北糧南調’時代。”陳洪松說，但受水資源限制和環(huán)境壓力影響，我國北方糧食生產潛力有限，且氣候不穩(wěn)定性加劇，尤其在當前國際糧食危機加劇的形勢下，應重新審視“湖廣熟、天下足”，強化南方糧食安全保障能力。
“萬物土中生。”在中國工程院院士、中國科學院南京土壤研究所研究員張佳寶看來，土壤是生命之源、農業(yè)之本。
但在亞熱帶地區(qū)，由于氣候濕潤、降水充沛，加之地形地貌復雜多樣，土壤酸化問題愈發(fā)突出。“近40年來，我國紅壤農田酸化速度極快，是自然過程的上萬倍，已成為耕地質量退化的最突出表現之一。”中國工程院院士、山西農業(yè)大學教授徐明崗說，長期大量施用氮肥是南方耕地酸化的主要誘因，而有機肥替代阻酸技術是核心防控手段。
要讓亞熱帶地區(qū)土壤中長“好糧食”，除了治理土壤酸化，還需提升土壤生產力。“土壤生產力來源于自然賦能、生物賦能以及在此基礎上的人工賦能。”張佳寶認為，土壤有機質積累，即增碳沃土，是提升土壤生產力的關鍵。
除了土壤，水資源也是農業(yè)生產不可或缺的要素。“我國人均水資源匱乏，‘水缺’比‘地少’更加嚴峻。”中國工程院院士、中國農業(yè)大學教授康紹忠說，水資源短缺已成為制約國家食物安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的短板，未來應大力發(fā)展智慧高水效農業(yè)。
中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所研究員吳金水認為，通過構建丘陵區(qū)源流匯分布式治理、水網區(qū)生物消納往復進化、湖垸區(qū)溝渠—回流節(jié)點生態(tài)治理等分區(qū)模式，能夠實現水污染治理生態(tài)化，提高水資源利用率。
產品供給與生態(tài)服務并重
規(guī)模化、集約化的農業(yè)生產在一定程度上會破壞生態(tài)環(huán)境，而農業(yè)生產與生態(tài)保護是相互依存、共同發(fā)展的關系。在陳洪松看來，農業(yè)高質量發(fā)展需產品供給與生態(tài)服務并重，既要保障農業(yè)生產效益的“里子”，也要注重環(huán)境保護的外在“面子”，這就需要借助科技手段，推動智慧農業(yè)發(fā)展。
中國工程院院士、北京市農林科學院研究員趙春江說，智慧農業(yè)是一種數字化管理、智能化決策、自動化作業(yè)、精準化投入和網絡化服務的全新農業(yè)生產經營方式。
“在智慧農業(yè)中，感知是基礎，認知是核心。”趙春江解釋說，感知重點是利用生物感知機制，全面、準確地獲取農業(yè)生產環(huán)境和作物信息；認知是通過建立小模型和大模型，將海量、多源、異構的農業(yè)數據轉化為可操作的知識和決策，實現從“看清”到“看懂”的跨越。
人工智能正推動農情遙感監(jiān)測技術發(fā)生革命性變革，在提升監(jiān)測精度、優(yōu)化資源配置、保護生態(tài)環(huán)境等方面展現出顯著優(yōu)勢。“我國亞熱帶地區(qū)是水稻種植的主要區(qū)域，但該區(qū)域云雨較多，光學遙感影像缺失嚴重；同時該地區(qū)以丘陵地形為主，水稻田塊破碎給遙感識別帶來了極大挑戰(zhàn)。”北京大學教授袁文平說，針對中國亞熱帶地區(qū)光學遙感數據質量較差的問題，團隊研發(fā)了一種結合光學遙感數據和合成孔徑雷達數據的識別方法，制作了中國區(qū)域高分辨率的水稻種植分布圖。
中國工程院院士、中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所研究員印遇龍認為，為用好亞熱帶地區(qū)這塊農業(yè)寶地，未來我國應進一步加強國際合作與本土創(chuàng)新的深度融合，推動種養(yǎng)循環(huán)，促進功能產品開發(fā)、智能技術普及與市場整合體系完善，走出一條具有中國特色的生態(tài)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路。
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