“藏粮于地、藏粮于技”战略实施中的土壤科技问题
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中低产田抗旱和防御隐形灾害技术
国内基于作物高效利用雨水和灌溉水的机制，发展了降水保蓄和灌溉水高效利用的统筹方法，研发了不同区域节水抗旱品种、覆膜集雨保墒和秸秆还田培肥聚墒技术，形成了“集、蓄、保、提”旱地农业丰产节水技术体系、集雨补灌技术、分根交替灌溉和调亏灌溉技术、水肥耦合技术、化学制剂应用技术、水肥一体化微灌节水技术；通过集成农艺和工程节水技术，实现了生物和化学节水、以水调水促肥、提高降水和灌溉水利用效率的目标。在挖掘中低产田弱水资源利用特别是咸水和微咸水利用方面，研发了基于土壤-水-盐-作物相互关系的微咸水补灌制度，基于咸水结冰冻融咸淡水分离原理建立了冬季咸水结冰灌溉改良盐碱地技术；利用咸水直灌技术配套“淡化肥沃层”和“两相耕作抑盐”等理论技术，集成了黄淮海中低产区盐碱地综合治理模式。针对不同中低产耕地分布区的隐形灾害类型，通过实施土壤培肥以及控温调水综合管理措施，调整作物品种体系和轮作体系，辅助农业灾害保险服务和中低产田改造扶持政策，提升耕地抵御农业隐形灾害的能力。
适生耐逆品种选育和微生物-作物互作
国内针对障碍土壤研发了成熟的特色先锋作物选育及配套栽培技术，开发了耐盐大麦、燕麦、杂交油葵、地膜棉花、苜蓿、羊草、甜高粱、芒草和柳枝稷等先锋作物体系，针对海蓬子、盐地碱蓬、碱蓬、盐角草和二色补血草等特色经济植物开展了种质资源调查、引种驯化和应用。特别是近年发现“海稻 86”等高耐盐资源可以在含盐量达 0.5%—0.6% 的滨海盐碱地中生长，但需要加强对基因组分析揭示其高耐盐机理，加强基因克隆和编辑育种技术的应用。同时，国内在植物-微生物互作方面的研究也有突破，发现脂肪酸是植物传递给菌根真菌的主要碳源形式，通过降低植物脂肪酸的合成，能够有效抑制白粉病病原真菌的致病性；通过改进高通量微生物培养技术，从拟南芥中分离出近 8 000 个细菌，覆盖了 64% 的根系微生物种类，并建立了人工重组微生物群体（SynCom）的实验体系。国内对植物-微生物共生的研究传统上主要关注微生物本身，需要加强对植物宿主-微生物互作分子机制的研究，特别需要研究如何利用这种互作机制增加作物对障碍土壤的耐逆适生性。
目前，针对不同类型耕地的保育和改良，需要完善国家耕地质量、土壤环境基准与标准体系，查明耕地质量演变和土壤污染分布，研究地力培育与水肥资源利用的关联机制，阐明土壤障碍和污染对耕地地力提升和作物适应性影响，发展绿色土壤生物修复技术体系，提出多水资源综合利用技术和抵御隐形灾害技术体系，发掘植物耐逆、抗逆功能基因和适生植物资源优势，建立中低产田产能综合提升模式，研发配套机械、改良剂和肥料产品，为实现“藏粮于地、藏粮于技”的目标提供基础理论和技术支撑。
实施“藏粮于地、藏粮于技”战略提升我国耕地质量的途径问题
“藏粮于地”核心是“地”，关键是“藏”，需要利用农业技术措施不断提升耕地质量，这也是“藏粮于技”的基本含义。在我国耕地数量刚性减少，粮食需求不断增加的前提下，基础地力的提升对保证粮食的高产稳产，缩减产量差和可持续生产具有重要的作用，是确保“藏粮于地、藏粮于技”战略实施的有效途径。在开展全国土壤资源普查的基础上，需要整合现有土地，按照土地平整、集中连片、土壤肥沃、水利设施、农电配套、高产稳产、生态良好、抗灾能力强的耕地综合利用目标，与现代农业生产和经营方式相适应的统一标准，优化布局，统筹建设，初步形成了一套不同区域和不同耕地质量的保护措施与地力提升的技术模式。
高产田的稳产保育
数据统计，在我国的20亿亩耕地中，只有 4 亿亩能够达到高产农田生产能力的要求，集中分布在平原以及灌溉水平较高的绿洲区，此类耕地基础地力较高，生产稳定性好。虽然高产田基本不存在限制农业生产的障碍因素，但仍需持续实行耕地保育措施，强化耕地资源的保护利用。因地制宜地加强建立耕地用途监测监管平台，实施耕地质量监测、测土配方施肥、有机质提升技术（休耕轮作、秸秆还田等），完善农田水利建设工程，提高农电配套设施，实施现代化播种耕作技术及基本信息数字化技术等。实现使用与养护相结合的方式开展农业生产，保证足够数量的高产田耕地面积尤其是将优质耕地永久保护起来，并巩固提升农田的“藏粮”能力。实现 2016 年中央一号文件提出的“到 2020 年确保建成 0.53 亿公顷、力争建成 0.67 亿公顷集中连片、旱涝保收、稳产高产、生态友好的高标准农田”的目标。
中低产田的地力提升
中低产田是我国重要的耕地资源，具有很大的增产潜力，占耕地面积的 70% 左右。改良和提升中低产田的土壤地力是“藏粮于地”战略实施的重要保障，对我国粮食产量和安全及农业可持续发展起到积极推动作用。2008 年 11月发布的《国家粮食安全中长期规划纲要（2008—2020 年）》中提出要加快中低产田改造，力争到 2020 年中低产田所占比重降低到 50% 左右。
中低产田改良过程中，需要遵循改良、使用和养护相结合的方式，依靠土壤地力定向培育理论，构建土壤障碍消减和地力提升的核心技术体系。我国中低产田形成的主要障碍因素包括：耕层变浅、干旱缺水、瘠薄、坡耕地、盐碱、风沙、渍涝、酸化及污染严重等。科学认知土壤障碍形成过程及消减原理，对于中低产田改良具有重要的指导意义。通过土壤改良和农业增产相结合的工程措施与耕作培肥等技术相配套的综合措施，加深耕作层、改善土壤结构、提高养分含量和保水保肥能力、促进生物功能等，从而提升土壤地力。
我国中低产田特点是：种类较多，分布广泛，构成复杂，土壤类型多样，区域分布差异较大。因此，进行改造的任务和重点不同，所需的改良和提升技术也有所不同（图 2）。
（1）东北黑土区。该地区是我国中低产田分布最集中的地区之一，由于高强度利用、重用轻养、土壤侵蚀等原因，导致黑土地土层变薄、有机质含量下降、土壤退化严重。需要加快实施黑土地保护策略规划，通过用养结合，水土流失防治，改良培肥等措施，保护黑土地资源。
（2）华北区。该地区中低产田分布较广，耕层变浅，土壤蓄水保肥能力下降，水利设施和降水条件成为耕地产能的制约性因素。应改善现有农田水利设施，发展节水灌溉技术，实现耕地资源的质量保护；此外，应重点改善耕层结构，提高耕层质量。
（3）长江中下游及南方地区。自然条件优越，是我国热量资源和水资源最丰富的地区，但也是中产田分布较多的地区。近年来，我国南方地区土壤酸化日益加剧，污染严重。重点在于治酸控污，制定土壤酸化和污染治理与修复规划，开展治理与修复工程及示范；土地治理过程中应注意改造低产坡耕地或退耕恢复植被。
（4）西北和黄土高原干旱区。该地区气候变化剧烈，降水稀少以及土地不合理利用，导致干旱缺水，耕地退化和次生盐渍化严重，依靠农业灌溉程度高。注重水资源优化调配，大力发展节水农业以及退耕还林还草，治理水土流失，防治次生盐渍化，改善生态环境。
（5）青藏高原区。由于海拔高，年平均气温较低，干燥缺水，生态脆弱，不利于农业生产。应以保护和改善区域生态环境为主要方向，结合自然地理和气候环境条件采取合理的改良措施，开展高原特色生态农田建设，恢复植被，减少水土流失，有效治理土地沙化现象，全面提升其生态服务功能。
在中低产田地力改良过程中，一些现实的意义不可忽视。例如，中产田的增产潜力、增产效益均比低产田高，改造费用也相对低廉，因此在中低产田的改良过程中应以改造中产田为主攻对象，在条件允许的情况下有计划地改良低产田。我国西北干旱区、黄土高原区、青藏高原区由于自然条件的限制，生态环境脆弱、基础地力差、耕地退化严重，使得这些区域低产田改良难度较大，需要投入更大的人力、物力和财力。基于我国当前的经济实力，很难在这些地区实施大范围的中低产田改良。