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沙漠藏粮!中国黑科技让沙漠长新芽

来源:光明网2026-05-21 09:01

  寸草不生、干旱少水的塔克拉玛干沙漠与喜水喜肥、离不开沃土的水稻,这对“看似不可能同行”的组合,却在新疆和田完成了一场奇妙的相遇。这背后,藏着一套打破农业常规的解决方案——沙漠温室水稻快速繁育技术。

  和田拥有得天独厚的自然优势,年日照时数达2470-3000小时,太阳辐射充足,光热资源极其丰富。并且昼夜温差大、空气干燥、病虫害相对较少,这些都为设施农业的发展提供了天然条件。从2015年开始,中国农业科学院都市农业研究所的科研团队就正式在和田扎根,开启了沙漠设施农业的探索之路,而水稻快速繁育,便是其中最具挑战性的项目之一。

  破局沙漠种稻:土水光的“科技解法”

  水稻喜水喜肥,而沙漠的核心问题是“缺土、缺水、生长周期长”,要让水稻在沙漠安家,科研团队必须逐一攻克这三大难关。

沙漠藏粮!中国黑科技让沙漠长新芽

  沙漠细沙保水保肥能力极差,传统水田种植完全行不通。起初,科研团队使用草炭、蛭石、珍珠岩等栽培基质,成本高达每亩8000-10000元,难以大规模推广。为了破解成本难题,团队摸索出了一套“土办法”:用70%左右的沙漠细沙,搭配经过碳化的棉花秸秆、玉米秸秆,调配出新型栽培基质。这种基质成本仅为传统基质的1/3到1/4,既解决了沙子保水保肥差的问题,还能利用当地丰富的农作物秸秆,实现资源循环利用。如今,科研团队还探索出黄沙加棉花秸秆、粉煤灰加植物秸秆、砂石加粉煤灰等多种基质配比方案,形成了独特的戈壁基质无土栽培模式,不仅能节水节肥,还能有效防止土传病害、盐类累积等土壤连作障碍。

  水资源短缺是另一道“生死关”。和田的年降水量仅35毫米,水资源极度珍贵。科研团队给出的解决方案是一套节水“组合拳”,以“光和水协同技术”为核心,结合膜下滴灌、水肥一体化和智能传感控制,实现节水60%-70%,每亩水稻用水量仅300方左右,远低于传统水田。传感器还可以实时监测基质湿度,精准调控灌溉,做到不浪费一滴水。

沙漠藏粮!中国黑科技让沙漠长新芽

  为缩短生长周期、提高产量,团队采用“光配方技术”,通过温室内LED灯,根据水稻不同生长阶段,精准配比红光、蓝光、远红外光等光谱,搭配温湿度、二氧化碳浓度的精准调控,让新疆本地新稻1号的生育期从大田的120-150天,缩短至75天左右,理论上一年可收获5-6茬,产量远超传统种植。

  温室“进化史”:解锁高效农业密码

  合适的温室是沙漠水稻稳定生长的核心载体,科研团队不断迭代温室技术,从装配式日光温室升级至连栋化温室,持续提升效率、降低成本。

  一期装配式日光温室建造快速,两到三周可建成一座;2023年升级的二期温室,新增主动蓄放热装置,节能环保,还实现竖向栽培、无立柱设计、远程控制等优化,大幅提升生产效率、降低劳动强度。

沙漠藏粮!中国黑科技让沙漠长新芽

  针对单栋温室土地利用率低、机械化率不足等短板,科研团队打造连栋化温室,实现三大突破:土地利用率从35%提升至90%;每平米成本300-350元,仅为荷兰玻璃温室的1/3至1/4,运行能耗仅为其25%,产量却不落后;机械化率提升至70%以上,实现多环节机械化操作。

  目前,这项中国独有的节能温室技术已与中东、欧洲、南美等地区开展合作,迈向技术输出新阶段。这项沙漠温室水稻快速繁育技术的潜力,远不止于种水稻。

  这项技术的潜力远不止种水稻,科研团队已在和田建成4座植物工厂,探索大豆、玉米等主粮及油菜、棉花、苜蓿等经济作物的快速繁育。以苜蓿为例,沙漠温室中采用立体栽培,一年可收割20茬,一亩产量相当于露地30-50亩,效率大幅提升。

  如今,和田沙漠已从农业禁区变为珍贵农业资源,不仅产出粮食和经济作物,更带动当地就业增收。基地直接带动2000多户农户参与大棚管理,加上上下游环节,有效解决就业难题,农民年人均收入可达4-5万元。

  从荒芜沙漠到金色稻浪,沙漠温室水稻快速繁育技术,不仅破解了沙漠种稻的世界难题,更践行了“中国人的饭碗要端在自己手里”的理念,用科技让沙漠焕发新生,让中国农业技术走向世界,书写着科技兴农的动人篇章。

  作者:田新宇

  AI训练:周上源(实习)

  科学性审核:中国农业科学院都市农业研究所助理研究员 谢俊华

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