浅谈新时期我国作物栽培学面临的形势与发展方向

引言：作物栽培学是农业科学的前沿学科之一，在解决我国农产品的安全供给上发挥了重要作用。回顾20世纪我国作物栽培学的发展历程与所取得的重大成就，展望21世纪作物栽培学所面临的挑战和发展机遇，提出了作物栽培学在新时期创新与加速发展的对策。

一、前言

我国是一个农业大国，随着人口的不断增长和人民生活水平的日益提高，资源紧缺与环境恶化等矛盾将日益突出。[1]而解决我国十多亿人口优质农产品的安全供给问题，将始终是我国国计民生中的头等大事。因此坚持依靠科技进步，不断提高农业生产水平，促进我国由农业大国向农业强国的转变，是农业战线科技工作者肩负的伟大历史使命。建国以来，我国农业取得了举世瞩目的成就，以不足世界7%的土地养活了世界22%的人口，对世界的发展作出了巨大贡献。

二、我国作物学当前面临的形势

作物栽培学是研究作物生长发育和产量、品质形成规律及其与环境条件的关系，探索通过栽培管理、生长调控、优化决策、栽培管理等途径，实现作物高产、优质、高效及其可持续性的理论、方法与技术的科学。我国是一个人口众多与资源相对贫乏的国家，保障粮食安全是关系国计民生与社会稳定的基础性工作。[2]近年来，中央一号文件十分重视粮食生产与粮食安全，其中 2012 年明确提出将粮食科技作为农业科技的第一要务，并以粮食丰产科技工程为建设重点来全面、系统部署粮食生产与科技工作。可以说，作物栽培科技在我国粮食安全中正发挥并将继续发挥着重要中坚作用。但随着社会经济的不断发展，作物栽培科技的不断进步，以及全球气候环境的不断变化，作物栽培学如何与时俱进地抓住时机、乘势而上，努力开辟中国特色作物栽培科学现代化的广阔道路，奋力开创作物栽培科学支持社会主义新农村建设、保障粮食安全的崭新局面，为提高我国作物生产水平而发挥其他学科不可替代的作用，对此必须进一步深刻认识。当前作物栽培学存在作物生产增收增效困难以及栽培出的成果产出无法适应农业生产的需求两个大的难题。增收增效的难度提高，自重就要加强要就的工作，目的在于为了推进生产的发展需要提供更多的先进技术。同时借鉴其他国家的研究经验，例如日本等资源十分匮乏的国家发展现代化农业生产等经验都可以成为我国借鉴的目标。在最近几年，我国不少新的作物品种都被培育出来，许多作物的性状得到极大的改善，但是存在的问题便是作物本身的产量潜力没有得到突破，无法维持高产的状态。因此可以说我国的作物栽培学仍然存在极大当前潜力，具有很大的发展空间，因此如果要让科研工作者的积极性提高，思想开阔开放，培养科研工作者的创造性潜质就需要在科研计划以及课题的设置上重视栽培，不要把栽培单纯的定义为育种学科，同时不要束缚工作者的思想，要保证其全方位多面发展。

三、新时期我国作物栽培学的发展方向

为适应 21 世纪作物生产的新形势，满足国家农产品持续增长和环境改善的需求，作物栽培学科要勇挑重担，拓展研究范围，强化研究深度，提高成果水平。其中需重点研究的方向与内容有以下方面。

（一）作物超高產栽培

实践表明，作物超高产的研究与应用，在提高大面积作物生产水平和提高单产方面起到了关键性作用，对推进作物生产现代化和确保粮食安全具有重大的战略意义和现实意义。我国粮食总产八连增，离不开作物超高产的示范推广，我国未来作物的持续增产将更大程度上依靠作物超高产栽培技术的进步与引领。同时，低产变中产需要超高产栽培技术的推动，中产变高产需要超高产栽培技术的引领，高产变更高产则也需要超高产栽培的突破与直接应用。当前，不仅要加强超高产种质资源、自然资源以及社会资源等综合协调创新与再创新外，还要重点加强机械化与轻简化栽培方式的超高产栽培研究与应用。

（二）作物信息数字化栽培

运用农业信息技术，可以对复杂的作物栽培生产过程进行系统的分析和综合，建立动态的模拟模型和管理决策系统，实现作物生产管理的定量决策，从而促进作物栽培的规范化、信息化、科学化，使传统作物栽培学转变为作物智能栽培学。作物智能栽培学研究内容涉及面很广，主要包括作物生产数据库及信息系统、作物生长预测和监测系统、作物管理决策支持系统、作物空间信息系统（3S技术等）、精确农业支持系统、作物智能教学和苗情诊断系统、虚拟作物以及网络服务系统等。在这方面，我国必须根据实际情况合理地吸收国外先进思想与技术，走自己的路，构建有中国特色的智能栽培学。

（三）农产品质量安全与控制

农产品安全生产，不仅包括农产品数量安全，还涵盖农产品质量安全。要重点研究作物安全、清洁生产的障碍因子及成因，不同作物类型对重金属、农药、有机污染物等典型污染物的响应，土壤和作物中重金属分布、富集、规避的规律和分子机理，主要污染物影响农产品安全性的机制及其修复理论与机制，有害物质替代、阻抗和消减理论和技术途径，作物安全清洁生产的典型和区域模式等。

（四）作物栽培生理基础

作物栽培学基础研究是作物栽培学研究的重要组成部分，对作物栽培学理论与技术的发展起着引领和支撑作用。目前，虽然对作物生长发育及其调控的叶龄模式、作物产量形成的光合性能机制、作物“源、库、流”关系、作物群体质量形成生理诊断指标等进行了初步研究，但要充分认识其机理，阐明作物栽培学的一些重大生理环境问题，如“作物高产、优质、高效的栽培生理基础”、“禾谷类作物强、弱势粒灌浆差异机理”、“作物对生理逆境（ 如干旱、矿质营养胁迫等） 响应及其栽培调控途径”等，还需加强学科内、学科间和国际间的交流与合作，齐心协力促进作物栽培学科的发展。同时，利用基因组学、蛋白组学、代谢组学等新技术，从激素、酶学、分子等微观角度开展作物生长发育、产量品质形成及其生理生化机制的功能研究。

参考文献

[1]凌启鸿，张洪程.作物栽培学的创新与发展[J].扬州大学学报（农业与生命科学版）， 2002，23（4）：66-69.

[2]霍中洋，张洪程，吴文革等.新时期中国作物栽培学发展研讨[J].安徽农业科学，2012，40（36）：17959-17961.

（作者单位：黑龙江八一农垦大学农学院）

作者简介

刘永兵（1988.10-），男，黑龙江省海林人，黑龙江八一农垦大学农学院农学专业。