塔克拉玛干沙漠喜见高产水稻

面对一望无垠的大沙漠，不少人会有探险的冲动，也许有人会联想到治沙洲，但决计不会有人想到在沙漠里种水稻。

中国农科院都市农业研究所的专家就创出这样一个奇迹，该研究所首席科学家杨其长研究员告诉记者：“今年我们在新疆和田的万亩沙漠设施农业产业园，已经成功种植和收获了4茬水稻，每一茬的亩产量为1000公斤，4茬的总产量就是4000公斤。从11月底开始，将接着种第5茬，预计60多天后，可收获跨年度的第5茬水稻。”

我国是世界上最早种植水稻的国家，在距今约5300-4300年的良渚遗址中，考古专家就发现了约20万公斤的炭化稻谷。但在沙漠设施条件下种植水稻，可是5000年来头一回啊！

在北纬37°线上打造“戈壁菜仓”

中国农科院新疆和田万亩沙漠设施农业产业园位于和田市以北约40公里处，在中国最大的沙漠——塔克拉玛干沙漠的西南缘。从矗立于产业园中心的办公楼放眼望去，只见1000多栋沙漠温室环绕着产业园中心，在沙漠上向四周依次铺开，如同排列整齐的军阵一般壮观。

这是一场气势何等雄伟的“向沙漠进军”！众所周知，新疆维吾尔自治区是我国陆地面积最大的省级行政区，约占我国国土总面积的六分之一，但仔细一盘点，发现戈壁沙漠在这里占地竟有10.5亿亩之多。中国农业科学家绝不向戈壁沙漠低头，“向设施农业要粮食、蔬菜和瓜果，这是我们中国农科人的责任和使命”。担任中国农科院重大科技任务“戈壁设施绿色高效种植技术研究与示范”的首席科学家杨其长告诉记者，“在新疆10.5亿亩的戈壁沙漠中，有3.9亿亩具有设施农业开发的潜力，其主要位于和田、喀什、阿克苏等水资源相对有保障且光热资源丰富的南疆地区。现代设施农业就要充分利用沙漠、戈壁等非耕地资源，通过智慧农业手段实现规模化种植，把过去的不毛之地变成未来的菜仓、粮仓。”

产业园的1000多座温室大棚，每个棚占地约3.35亩地，分别种着蔬菜、瓜果和水稻。走进蔬菜大棚，一眼望去，绿意盎然，顿觉心旷神怡，疑是戈壁绿洲。西红柿和尖辣椒从绿叶中露出红艳艳的笑脸，翠绿的甜椒也惹人喜爱。都市农业研究所助理研究员胡江涛介绍说，大棚内的地面仍是沙漠，这是标准的“沙漠+设施”的新型农业，采用的有“起垄内嵌式基质栽培”模式，在温室内起垄，在垄内嵌入基质，结合滴灌与水肥一体化系统，减少了水肥资源的投入，并通过地埋增温管减小作物根区昼夜温度的波动幅度，冬季夜间可比传统温室提高5℃，甜椒的产量较土壤栽培高出50%；还有一种是“可再生基质无土栽培”模式，就地取材，采用黄沙+棉花秸秆+粉煤灰等配成的混合基质，成本低，吸水性好，由营养液自动化控制系统提供养料，西红柿产量可达35公斤/平方米。

当初是怎么想到在和田打造“戈壁菜仓”的？杨其长说，想把和田打造成“戈壁菜仓”，主要是想解决“菜粮争地”的矛盾。其可行性依据是基于地理气候特征的“北纬37°现象”：新疆和田与山东“蔬菜之乡”寿光，以及“欧洲蔬菜之都”西班牙阿尔梅里亚地区同在北纬37°线上。这一纬度地区的光热资源好，气候温和，具有大规模发展设施农业的天然优势。

事实证明，“戈壁菜仓”的建设是成功的。都市农业研究所研究员王森说，这里年产蔬菜已达到了7万吨，为缓解南疆和北疆的蔬菜供应紧张作出了贡献，未来有望通过“一带一路”将果蔬销往中亚国家。

“政产学研用”快繁“沙漠水稻”

原本人迹罕至的塔克拉玛干沙漠再次被中国农科人唤醒。2019年，中国农科院都市农业研究所、塔里木大学、新疆盛世华强农业科技有限公司在和田当地政府的鼎立支持下走到了一起，决定在此合力推进设施农业项目。这一项目，从一开始就成为具有典型的“政产学研用”特征的科技创新项目。不能不佩服和田当地政府的决策团队，因为如此规模的沙漠设施农业产业园，仅建设温室大棚一项，就是一笔金额巨大的投资。众所周知，设施农业的投资金额大、回报周期长，要找到一家有非凡的眼光、雄心和实力的企业并不容易。在万事俱备、只欠东风的时刻，和田当地政府果断出手，以看得见的手推动了效益和风险都看得见的事业。

如今，具体负责产业园生产运营的是盛世华强农科公司。该公司副总经理李玲辉告诉记者，该项目分为三期，政府和企业共投资逾10亿元，其中政府投资三分之二，盛世华强投资三分之一，占地总面积10734亩。如今，该项目不仅产出的果蔬喜人，而且带动了当地1200多人就业，成为当地群众以进园区工作为荣的“大厂”。

塔里木大学园艺与林学学院设施工程系的刘义飞老师，是中国农科院第一个来南疆工作的硕士，如今是“设施农业团队科技特派员”。早在10年前，也就是2014年，他的导师杨其长亲自将他从北京送到塔里木大学，鼓励他在南疆好好干出一番事业。刘义飞果然没有辜负师长的期望，和塔里木大学的老师们为和田设施农业项目殚精竭虑。他们每次从塔里木大学所在地阿拉尔市南下和田，都要花7个多小时笔直穿越塔克拉玛干沙漠，令所有的和田人为之感动。他们为实现水肥一体化、远程物联网系统、病虫害防治和温室精细化、标准化管理模式的建立，作出了贡献。2020年五四青年节，刘义飞被团中央授予“全国向上向善好青年”荣誉称号。

就在“戈壁菜仓”建设已然成效卓著时，杨其长没有满足，提出了要在和田沙漠设施农业产业园试种水稻，进行沙漠温室水稻快速繁育试验研究。他的远见和勇气，让他的研究生们今天回想起来依然都十分佩服。

走进种植着水稻的258号大棚，种植架上当地的品种“新稻1号”长得郁郁葱葱。其植株高度为70厘米左右，比常规的1米左右的水稻要矮些，其好处是，在一个种植架上可以种3层水稻，等于“凭空”拓展了2倍的“土地面积”。大棚一侧的自动化育苗机，正忙着育苗。都市农业研究所驻和田的科研人员杨俊告诉记者，自动化育苗机只需10-12天就可完成育秧，而过去在大田育秧通常需要一个月时间。现在，当秧苗长出3-4片叶子，有15-20厘米高时就可在种植架上定植（即过去的“插秧”）。中国农科院研究团队通过精心研制的LED光配方及其动态调光、营养液精准供给等环境-营养耦合调控技术，促进了水稻由营养生长到生殖生长的快速转换，加速了水稻的开花周期和快速结实，首次在植物工厂环境下实现水稻生育期减半，将常规水稻120-150天的生长周期缩短到63天，一年可繁育5-6代，显著提升了水稻繁育迭代速度。

工厂化种植的水稻，能不能保证水稻原有的营养成分？杨其长解开了记者的疑问：采用营养液栽培模式后，农药化肥减量达30%以上。我们已研究测试了快繁水稻的品质特性，结果表明种子具有良好的发芽率，酚酸和有机酸等代谢物含量显著上升，有效保障了种子活性和稻米营养品质。这一研究成果已经发表在最新一期的中国工程院院刊 《Engineering》 （《工程》）上。

更多的非耕地将焕发出无限生机

中国农科院的水稻快繁研究破解了水稻育种周期长的产业难题，为其他作物快速育种提供了新的有效途径，其意义可谓深远。

杨其长告诉记者，海南年平均光照为2200-2300小时左右，三亚附近的冬季平均气温在20-27℃，因此有了南繁育制种基地，而和田的年平均日照时数达到了3500小时。这里冬天雨雪天少，温室大棚内农作物越冬条件良好。过去，农业育种专家即使每年冬天赶到海南加代繁育种子，一年也只能加代1-2代，但一个纯系良种至少要经过8-12代的选育，才能稳定遗传性状，最快也需要七八年才能繁育出一个优良品种，可谓周期长、效率低；而如果在和田繁育稻种，一年可加代4代以上，3-4年就有望选育出一个良种。这可是事关国之长久的种业啊！

该农业园特制的轻简装配式新型温室，采用柔性的保温复合墙体，墙体厚度由传统土垒大棚的6-8米，降至0.2-0.3米，建造工时缩短了35%，土地利用率提升30%以上，造价为290-320元/平方米。采用黑体材料集热与水循环储放热的主动蓄放热系统，白天积蓄太阳能热源、夜晚低温时段进行释放，夜间最低温度比普通大棚高4-5℃。而他们最新研制成功的新型高效节能沙漠连栋温室，成本与现有的日光温室相当，加温能耗仅为文洛式连栋玻璃温室的30%左右，土地利用率达85%以上，且适宜于机械化生产。这为低成本大型连栋温室在各地推广创造了较好的经济可行性。

已经连续三个月每晚睡在水稻大棚里值班的杨俊告诉记者，他老家在安徽芜湖，这两年回老家，发现还留在村里种地的年轻人几乎没有了，承包流转土地的都是50岁以上的老农。中国农科院在读博士生罗畅也感慨说，现在学农并从事农业的年轻人越来越少，他本科读四川农大时有2个班，80多个同学。现在读博时发现还在从事农业的不足4个人。而杨其长认为，唯有通过智慧农业技术才能把年轻人吸引回来一起创建现代农业！

今年3月，新疆维吾尔自治区党委书记马兴瑞走进和田万亩沙漠设施农业产业园的温室大棚，察看了人参果、樱桃、番茄和牧草立体工厂的生产情况，对产业园发展现代设施农业带动就业增收的做法给予高度肯定，鼓励中国农科院和盛世华强农业科技有限公司用好沙漠资源，科学扩大沙漠设施农业规模，多生产附加值高的产品，带动更多农民从中受益。

杨其长告诉记者，农业农村部去年联合国家发展改革委、财政部、自然资源部制定印发了 《全国现代设施农业建设规划（2023—2030年）》 。这是我国出台的第一部现代设施农业建设规划。党的二十大报告、中央一号文件也明确提出“大力发展设施农业”，“在保护生态和不增加用水总量前提下，探索科学利用戈壁、沙漠等发展设施农业”。有国家层面的规划与部署，相信不久的将来，更多的“戈壁菜仓”、“沙漠粮仓”一定会让更多的非耕地焕发出无限生机！