用新途径解决北部干旱难题可能要重新讨论南水北调目的及相关经济生态问题
作者：那中元， 杨红军
（2002年2月5日《今日信息报》，2002年2月《田野》）
北部总体干旱缺水及阶段性旱涝交替的灾害状况，随着北方人口增加，有效植被减少，环境条件恶化，灾害性气候不断加剧恶化，南水北调已经多番论证，终于动工，这是一件大事，也是一件好事。然而，随着科学技术的革命性进步发展，解决北方主要农作物干旱状况有无新途径？若有新途径，南水北调的整个目的意义将发生什么样的改变，整个设计又将发生什么样的改变？GPIT使作物一系列不同于任何技术的表达特征，建立在其能以信息感受度和动力学特征的可改变性，从而在提高抗冷耐冻抗热高抗光氧化基础上，能大幅度提高光合速率（可提高50-400%）为中心的强生理代谢。因此，GPIT的抗逆特点就是能激活作物多重水平机制，在适度逆境激发下，深层次高水平多机制的组合能产生超常、超强反馈，甚至可在细胞、组织和整个生育进程中发生可逆分化发育的超补偿代谢表达。因此，GPIT与所有先进技术最重大不同的就是：“对大多数人工污染敏感”；“越是相对适度自然逆境，作用效果越更显著。”这也就是把作物的被动适应机制，转化为高耗能的相对主动适应机制的生物革命性飞跃。因此，在多种自然灾害中更能显出其减灾抗灾的超前创新技术优越性。
阶段性旱涝交替，是近几年来北方几乎不间断的最严重自然灾害。近两年来，我们在新疆、黄河流域及东三省进行了一系列生产性试验，首先可以肯定，依靠发掘作物自身抗旱潜能的表达途径，几乎所有作物都有正确简单有效抗旱潜能可发掘。特别是与适当品种配套的适度激发，能产生强烈的超补偿代谢机制功能，很多现有作物品种不仅能抗旱、节水、节肥，还能大幅度增产。
GPIT之所以在出苗后就能明显逐步增强耐旱性，除形态特征的叶厚、粗壮、根系可塑性增强（水适则表层根系大幅度增多发达为主，较旱则可少数伸长为主）外，还与细胞水平生化功能及光合速率大幅度增强功能相关。在细胞水平上抗冷耐冻耐热性增强，必然使一切与细胞水平相关的抗逆功能增强，这首先就包括了耐旱性和耐旱后的快速水合活性。而光合速率大幅度增强，首先就与耐强辐射相关，而耐强辐射的重要特征之一，就是辐射的次级效应增强，也就是热对水分平衡的效应能力增强，就包括对局部光强度的全部适应能力在内。就象阳地植物也适应较高温、较干燥空气和周期性水分的胁迫能力。因此，能扩大光波段利用能力的光合速率大幅度提高的能力，也就提高了包括抗旱、耐热、耐周期性水胁迫等能力在内的很多能力。而GPIT首先仅是使这种广存于自然物种中的能力进一步被强化应用而已，其次是使作物应激补偿能力在高层次产生新水平的表达，从而产生一定程度的主动适应环境性能力。
但最重要的是很多各国专家早已从自然中总结认知的上述植物抗旱相关理论，因没有他山之石而迟迟无法在应用方面有重大突破而得以造福生物圈的难题，却被我们应用GPIT首先产生了根本性突破。
照片为陕西蓝田2001年大旱之年科技人员钱韩武指导刘新乾应用GPIT“四无种植”的优质高赖氨酸亩产990kg的高产玉米（无底肥、无种肥、无土壤追肥、无地膜覆盖）。当然，不是每块土壤都能这样“四无种植”且如此高产。但几乎在所有地方，GPIT正确合理应用，粮食作物亩投入仅只需2-10元左右，只要能保证出苗，同品种条件下，就能有明显可直观的抗旱性状表达；但能否增产、增产幅度和品种有关，也和干旱时期、程度有关。但对干旱区的适种品种来说，除一般的抗旱表达外，特别是几乎都有一个极典型的超常可逆表达，即干旱严重时地表性状和对照几乎看不出差异，特别是玉米已经进入穗分化后期接近抽穗，理论上玉米已经定型，然而一场透雨以后，对照改变不大，而GPIT处理的玉米则可发生重大改变，不仅还能迅速恢复生长甚至还能超速生长。照片中的玉米就是因为用户一开始因听说GPIT能节肥而未施底肥，播种时又因GPIT处理的种忌与化肥接触而怕麻烦未施种肥，后来干旱看似差别不大且处理茎杆叶鞘还发红紫色认为无价值而不想追肥，一场大雨后GPIT浸种处理叶色急剧变浓绿并迅速生长，明显不缺肥不需追肥而仍未施肥。
从97年中国农大农学系在河北坝上的玉米试验，到近期山东、河南、河北、山西、陕西、新疆及东三省连续两年的春夏干旱区适种品种用GPIT浸种、拌种闷种试验看，正确应用GPIT只要能出苗，无论是单子叶还是双子叶作物，均能相当程度表现出很典型的“逆境地上部分滞长，适境超速生长高产”特性。用好这一珍贵特性，浇一次水比对照浇两次水还增产是完全可能的。但具体的不同品种作物在不同土壤条件下的干旱最佳补偿反馈效应和极限补偿效应定量模式研究虽是急需展开的工作，但无论如何，在所有干旱、半干旱区，仅靠浸种或拌种加闷种的简单处理籽种方法（或特殊情况浇根喷叶），就能使同品种作物干旱年增加抗旱性，正常年可全面减少水浇一次，还有明显增产或大幅度增产效果的这一创新技术，只要应用合理，按适合应用面积至少4亿亩地计，可平均减少浇水一次，每次浇水50m3计，则可每年减少水浇200亿m3。而这节约的200亿m3水，仅用超补偿机制增产部分扣除处理种苗的投入成本还可绰绰有余数倍，200亿m3水就是中国人自己的创新科技不花成本来的。如何科学合理用好这200亿m3水？而这200亿m3水的节约加上减少化肥、农药用量，则对地下水的安全补给，对造林、湿地保护、降解污染，又将有怎样的局面是可想象的。
此外，这一适应旱涝交替逆境的滞长和超速生长并存的机制新途径，在植树造林移栽每亩幼苗使用成本仅需4-10元，但对于提高植树造林成活率，加速林地生态有效性作用，又能使多少人工生态林更快更好地发挥作用，其节支增效性也是可以想象的。而在退耕还林中，山西浮山县下东村李锦峰家原有15亩麦地，其中10亩为地膜麦，过去15亩地年总产小麦共4000斤左右，净产值为1265元。2000年秋退耕还林10亩，用GPIT仅种5亩非地膜小麦，共计产麦3200斤，由于增产幅度很大，成本降低，净产值达1300元，5亩比原15亩净产值还多35元。这对促进稳定高效退耕还林有重大意义。当然，如何发挥GPIT综合生态效应，关键在于怎么认识理解真正重大原创科技，并使重大创新科技和政策结合发挥真正效益。
而更为重要的是，春旱、初夏旱时期，若全靠南水北调，南方也是枯水期，大量的水调走，南方的生态又将发生怎样的变化？长途的调水，沿途对水的自然和人为污染又如何解决？在急需解决的每年农业用水200亿m3若能用上述方法解决后， 200亿m3不需工程解决，仅沿途不破坏生态，不占用农田的成本就十分可观，每年节约的巨额调水所需运行费用又能做多少大事？调水的高成本必须和水的用途目的结合，若可大幅度减少原必须的季节性调水量，当然必须重新考虑调水的路径、方式，当然也必须做重新设计和预算。在大规模动工之前，有了新的变化或变化可能，重新再进行科学论证是必须的。
GPIT在增强作物抗旱性的机理机制，源于作物抗冷耐冻耐热性的增强和高抗光氧化的光波段扩大利用方面。因此，至少一切与细胞水平和光辐射水平相关的“双向”抗逆性都可有明显增强。特别是在无根系干扰高光合速率表达条件下，抗旱激发补偿反馈的增产节肥机制则和信息感受度、动力学特征可改变性及光合速率可大幅度增加主要相关。其各种相应栽培模式，完全可以在应用过程同时进一步加速研究。而完成多种最佳生产性模式试验研究，根据我们十多年的经验，所需经费最多也就是五百万元左右。但这500万元将对中国人用自己开创的生态农业理论和生物工程理论，节约南水北调巨额投资，和巨额运行费用，建设和保护生态环境、农田及节约化肥、农药巨额投资的源头治理农业面源污染，有不可替代的重大价值和意义。
如此重大的生产力科技创新，又代表中国人民利益的大事，各有关部门肯定要重视。我们相信每一个有责任心的中国公民都会关注此事，并强烈要求有关部门和领导重视此事并尽快给予大力支持。