2026年，一场有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件正席卷全球。据国家气候中心监测，赤道中东太平洋进入厄尔尼诺状态并快速发展，降水在时间与空间上严重错配。

阶段性干旱、灌浆期高温、旱涝急转、秋季连阴雨渍涝等灾害相互叠加，让长期依赖天然降水的旱作春玉米生产遭遇了前所未有的考验。

甘肃镇原千亩示范方现场。受访者供图

“气候变暖的进程不断提速，我国北方的气候规律明显生变，极端天气不仅来得更勤，强度、破坏性和突发性也在同步攀升。”国家旱地农业项目首席科学家、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员梅旭荣告诉《中国科学报》，今年尤甚，旱作春玉米生产正面临着“气候反复无常、灾害接连发生、水资源长期偏紧”的三重考验。

极端气候下的“生死大考”

旱地农业撑起了我国粮食生产的根基。我国旱地面积达9.65亿亩，占全国耕地总面积的50.33%。在北方广袤的旱作农区，春玉米与冬小麦并肩，是保障区域饲料粮与口粮供给的主粮作物，长期依靠天然降水开展雨养种植。然而，近几年极端天气的频繁袭击，让沿用多年的种植方式越来越难以招架。

“今年渭北旱塬区遭遇严重春夏连旱，降水量较多年平均值减少80%，同时春玉米孕穗期遭遇持续高温。而9月份却出现持续性秋淋强降雨天气。”西北农林科技大学教授任小龙向《中国科学报》描述了这种“干旱缺墒、高温热害、秋淋渍涝”三重风险叠加的严峻局面。

放眼北方各大旱区，形势同样不容乐观。陇东旱塬季节性干旱频发、土壤肥力偏低；渭北旱塬春夏连旱、孕穗期持续高温、秋淋强降雨交替来袭；晋东南丘陵耕层浅薄、有机质偏低、蓄水保墒能力不足；辽西风沙半干旱区干旱少雨、降水分布不均、水土侵蚀严重……

项目负责人、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员龚道枝告诉《中国科学报》：“晋东地区受气候变暖和降水时空分布不均影响，区域春玉米生产面临阶段性干旱、强降雨、旱涝急转等多重气候风险；同时，区域耕层偏浅、土壤蓄水保墒能力不足，有限降水难以高效转化为作物产量。”

“一地一策”：五套“科技组合拳”巧破困局

我国旱地农业科技工作者用数十年间积累的科研成果和经验来面对这场“史上最强”的厄尔尼诺大考。

他们坚持“一地一策”，摸清了北方核心旱农区的土壤条件、降水规律和种植传统，攻关那些适配性强、抗逆性好、农户也用得起的旱作丰产技术。从甘肃镇原到陕西合阳，从山西屯留、寿阳到辽宁阜新，五套成熟的春玉米高产稳产技术模式先后成形。

项目研发的深松机具，应用到陕西合阳县春玉米千亩示范方中。受访者供图

渭北旱塬和陇东旱塬面临的最大难题，是降水稀缺且时空错配。针对这一问题，两地不约而同地在“集雨”上做文章，力求以“集雨蓄水”为核心，让每一滴降水都“物尽其用”，但手法各有千秋。

任小龙团队扎根渭北黄土旱塬多年，集成创新出“旱地春玉米深松沟播集雨全程机械化”技术模式。该技术通过地表V型沟重构集雨界面，将微弱降水高效汇聚至种植带内，实现“小雨有效利用、无效降水资源化”；通过深松作业打破长期板结的犁底层，重塑疏松通透的土壤结构，加速降水入渗、减少土壤蒸发，大幅提升土壤蓄水保墒能力，实现“抗旱、防涝”双向保水。同时，该技术通过沟内定位播种、深层定量分层施肥，精准匹配水肥资源与玉米根系生长的时空需求，定向诱导根系下扎。

而在陇东旱塬，项目组则打出了一套不同的“科技组合拳”：以“冬春休闲期残茬覆盖保墒、播前整地秸秆粉碎深翻还田耕层构建、高水效玉米品种、北斗导航降解膜V沟覆盖沟播施肥播种覆膜机艺一体化作业、适水密植”为核心的旱塬玉米V沟降解膜覆盖适水密植绿色增产增效技术模式。梅旭荣认为，“蓄住天上水、保住地里墒、优化作物群体结构”是这条技术路径的精髓。

晋东南丘陵和晋东沟豁区面临的共同痛点是耕层浅薄、蓄水保墒能力不足。两地都将目光投向了“地下”——以“深耕扩容蓄墒”为突破口，让土壤本身成为更大的“隐形水库”。

龚道枝介绍，在山西屯留，项目组聚焦耕层浅薄、有机质偏低的生产痛点，集成深耕增碳耕层构建、秸秆快腐还田、绿色覆盖、水肥协同利用等多项核心技术，形成一套完整的旱地春玉米技术规程，涵盖播前秸秆留茬还田、深翻施肥、降解地膜覆盖穴播，生长期田间管护、飞防植保、收获等全链条作业环节。

而在山西寿阳，项目组创新集成了“适水深耕密植”和“集雨补灌密植”两套技术模式。龚道枝解释说：“适水深耕密植，不是简单地把地耕深、把玉米种密，而是先把土壤这个‘水库’扩容，再根据能蓄多少水、能供多少水来确定合理密度。土壤水库扩容和种植密度的定量决策依靠适雨种植AI决策系统来完成。”

他们首先通过约30厘米深松浅旋和秸秆细碎还田，打破紧实犁底层、改善土壤结构，让降下来的雨水能够快速渗入土壤、更长时间保存在根区；再配套覆膜贴墒播种，减少土壤裸露蒸发。在此基础上，根据不同地块的水分承载能力实行适水密植，沟坝地每亩种植密度约5000株、缓坡耕地和旱塬平地约4500株。

辽西风沙半干旱区的难题更为特殊：这里不仅干旱少雨、降水分布不均，还面临严重的土壤侵蚀问题。针对这一痛点，项目组在辽宁阜新集成构建了风沙半干旱区春玉米防蚀保墒丰产模式。

示范区技术负责人张哲介绍，该技术模式将秸秆覆盖与高水效耕层构建结合，即前一年玉米收获后秸秆全量覆盖地表，播种前条带耕作深施有机肥与保水剂，提升整个土壤环境的休闲期保水和生育期蓄水能力。

龚道枝说，该模式以秸秆覆盖固土防蚀为核心，结合自主研发的适雨种植制度平台为指导，立足本地降水资源禀赋，优化了适雨密植、高水效耕层构建、水肥协同提效等本地化技术参数，提升了降水利用率，在实现耕地可持续利用与资源高效利用的同时，促进了区域春玉米高产稳产。

逆势丰收：从“专家田”走向“农民田”

五套技术模式的实战效果令人振奋。

在渭北旱塬，2025年严重春夏连旱条件下，千亩示范方玉米平均亩产达349.6公斤，较周边农户传统种植田块增产63.1%；2026年气候适宜年份，亩产可达910.5公斤，较周边传统种植田块平均提升17.6%。真正实现了“大旱之年逆势保产、常态年份稳产增收、风调雨顺之年顺势高产”。

甘肃省镇原县甘井镇种植大户白粉莉难掩喜悦地说：“我们这儿向来靠天吃饭，一遇上干旱、高温天，玉米就长势差、空秆多。就拿去年来说，天气旱得很，可我家地里的玉米长势齐，根系壮，玉米秆没倒，产量还可以，周边很多都绝产了。今年产量高，有2000~2100斤，美得很。而且从种到收全程机械化，省时省力、好操作。”

旱作春玉米适雨种植抗逆丰产场景（AI生成）

在山西省寿阳市，南燕竹村党支部书记贾永珍同样感触深刻：“以前种玉米主要看老天，春天墒情差就担心出苗，到了拔节、灌浆期如果再遇上‘卡脖子旱’，产量心里更没底。现在先把地深松好、把雨水尽量存下来，需要的时候再补关键水……地里保水好了，玉米长势也更整齐，遇到旱年心里有底多了。”

数据显示，2024年偏旱条件下，寿阳万亩示范区仍保持较高产量水平，亩产达到780公斤；2025年正常降水年，亩产接近1吨；今年亩产达到1022.8公斤。在山西屯留，前两年千亩示范方玉米平均产量达799.4公斤亩，相较常规对照田增产19.4%，肥料利用率提升25.1%，降水利用率达到73%。在辽宁阜新，2024年和2025年千亩示范方玉米产量分别为700和993公斤亩，相较常规对照田增产12.9%。

梅旭荣说：“五地的技术模式各有专长、优势互补，内在理念却高度一致——坚持‘蓄住天上水、保住地中墒、提升水效值’，把天然降水用足用好，把水土和养分损耗压到最低，把粮田的种植体系调到最优。”

他特别强调，今年恰逢有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件，旱作春玉米大面积单产仍突破吨粮，充分表明以适雨种植人工智能决策模型平台为支撑的旱地雨水智慧高效利用技术体系显著提升了旱作春玉米生产系统的气候韧性。

龚道枝表示，气候多变、灾害频发已成农业生产的新常态，但只要因地制宜、依靠科技赋能，把人工智能等新技术嵌入旱作农业生产的各个环节，旱作春玉米完全能够摆脱缺水与多变气候的双重制约，用更少的水、更低的成本、更强的抗灾能力，把粮食稳产丰收的基础筑得更牢。