1.开展小麦-玉米抗旱节水优质高产一体化简化技术体系研究的重要性

随着气候变暖，冬小麦-夏玉米连作的适宜种植区域明显在快速扩大，随着地膜玉米的大面积应用，冷凉和高寒山区的春(冬)小麦+春玉米间作套种的面积也明显快速上升。近年来，玉米面积和总产(图1，2)迅速扩大，单产也在稳步提高，玉米已经成为我国仅次于水稻的第二大粮食作物，小麦成为第三大粮食作物。玉米作为主要饲料对我国动物性食品安全有重要地位。随着玉米作为饲料、生物能源和其他医药化工制品的广泛用途，玉米的需求量越来越大。

小麦和玉米是我国北方的两大主要粮食作物。小麦、玉米灌溉是我国北方农业用水大户，占农业用水总量的60%-70%。干旱缺水是我国北方农业的首要问题，随着年降水量逐渐减少，工农业用水的增加和竞争，特别是地下水资源的明显短缺，研究环境协调性旱作节水农作制度将成为我国北方农业的重要课题之一。目前我国实施的丰收计划等农业项目都是侧重于单个粮食作物高产和超高产技术和理论研究，但在冬小麦-夏玉米连作区，和冬(春)小麦+春玉米间套区，关于小麦-(+)玉米抗旱节水优质高产一体化简化技术体系和理论研究急待加强。因此，建议国家有关部门立专项课题在华北和西北地区开展这一项目研究和推广，在我国粮食安全，资源高效利用，循环农业，现代农业和可持续发展方面有重要意义和将发挥重要作用。

2.我国小麦-玉米主产区存在的主要问题

从我国玉米种植区域(图2)中不难看出，东北平原(包括黑龙江，吉林，辽宁和内蒙古)是我国玉米第一大主产区，主要是单作春玉米种植，适宜大型机械化种植，管理栽培措施简单且容易统一。这一地带玉米春旱和夏旱是限制玉米的高产关键问题，需要抗旱、抗寒的玉米高产品种和配套的抗旱栽培技术和现代农业体系。

从北京到陕西省宝鸡市的灌溉地带，包括华北平原，黄淮海地区的河北，山东，河南，山西省的汾河平原和陕西省的渭河平原，是我国最大的冬小麦-夏玉米连作带，小麦第一大主产区和第二大玉米主产区。在这个地带，气候半干旱，光照资源丰富，土壤肥沃，是我国强筋优质小麦主产区。但该地带冬小麦-夏玉米连作区降雨量从500 mm -800mm，无法满足冬小麦和夏玉米两季作物高产的需求。利用水库和地下水进行灌溉，是这一地带两年三熟高产的保障。冬小麦生长期间，春夏季干旱缺水严重，冬小麦灌溉用水占农业用水的50%-70%。夏玉米生长在雨季，因此缺水相对不是很严重，但由于玉米需水量较大，玉米灌溉用水仍然占农业用水的30%-40%。特别是在华北平原，由于气候干旱少雨(500mm- 600mm)，主要靠超采地下水进行农业灌溉，已经成为世界上四个严重缺水地区之一，形成了巨大的地下漏斗群。因此，在这一地带应该重点开展小麦-玉米抗旱节水优质高产一体化简化技术体系和理论研究，在保证粮食优质高产的同时实现节约用水，提高水资源利用率和水分利用效率有重要意义。随着干旱缺水的日益严重，和粮食安全的基本稳定，在这一地带，利用间作套种，改变种植制度，减少灌溉量大的冬小麦种植，扩大生长在雨季、生育期长、产量潜力高的春玉米和夏玉米的种植是未来发展的趋势。

在半干旱的太行山和秦岭山区，黄土高原区，还有大面积的春玉米和冬小麦+春玉米间作套种植区(图2)。这些地区土壤瘠薄，气候干旱冷凉，水土流失严重，需要抗旱、抗冷、耐瘠薄、稳产的中高产品种和配套抗旱(地膜)栽培技术体系。

在干旱半干旱的甘肃、宁夏和新疆的春玉米地带，有春玉米单作，春小麦+春玉米间作套种区(主要在河西走廊)(图2)。这一地带，气候干旱冷凉，土壤风蚀和沙化及盐碱化严重，保水能力差，需要抗旱抗冷抗风沙的高产和稳产品种和配套地膜、滴灌等节水栽培技术体系。

3. 华北和西北吨粮田面积有待进一步开发和扩大

由于我国华北和西北地区气候冷凉，光照丰富，在水肥充足条件下，作物生育期相对较长，因此，作物单产一般较高。近年来，我国的作物超高产实验和生产表明，冬小麦亩产 可以达到600-700 kg，夏玉米亩产达到600-1000 kg的超高产水平，双季作物超吨产。春玉米亩产可以达到1000-1300 kg，单季作物超吨产。我国北方共有21个吨粮县(市)，其中山东省3个(桓台，寿光，兖州)，河南省4个(焦作市，博爱县，温县，沁阳市)，河北省6个(藁城市，三河市，大厂县，香河县，固定县，正定县，望都县)，新疆有5个(和田市、皮山县、泽普县、英吉沙县、喀什市)，陕西省(高陵县)和宁夏(青铜峡市)分别有1个。说明在这一地带的其他县市，还有很大的高产潜力可以挖掘，吨粮田的面积还有待进一步扩大。但目前这些高产和超高产地区存在的问题是，高水肥投入，水肥资源浪费严重，同时导致小麦和玉米倒伏经常发生，小麦晚收玉米晚种，产量和品种下降。同时，除草剂和农药的大量投入，肥料土壤淋溶严重，环境污染严重，投产比不高。因此，在这些超高产地区，需要水分和养分高效利用，抗病性强的节水节肥超高产品种和栽培技术。在节水，节能，节药和节地方面还有很大的潜力可以挖掘。

4.小麦-玉米抗旱节水优质高产一