諸暨市王家井鎮新南村即將成熟的雜交稻。李晨攝
水稻綠色增產增效技術集成對于我國南方稻區尤其是浙江省合理調整品種種植結構,特別是整體推進優質秈粳雜交水稻的大面積應用,實現水稻生產“提質增效”和確保“舌尖上的安全”兩個重要目標有著重要的現實意義。
諸暨市王家井鎮新南村有一片面積1206畝的浙江省糧食生產功能區田塊。秋末,這里的田塊周圍開滿了波斯菊和硫華菊,襯著即將成熟的稻穗,美麗鄉村的圖景映入眼簾。
水稻田邊種植花期較長的芝麻、波斯菊和硫華菊,并不僅僅是為了好看,中國水稻研究所稻作技術研究發展中心研究員朱德峰告訴記者,這幾種花都是蜜源植物,能為水稻害蟲(如稻飛虱、稻縱卷葉螟、二化螟等)的天敵,特別是寄生性天敵,如寄生蜂和捕食性盲蝽,提供花粉、花蜜等,從而延長天敵的成蟲壽命、寄生能力和捕食能力,增加其田間種群數量。
“這項技術在有效提高天敵生物防治效率的同時,減少了殺蟲劑使用,經濟、生態效益明顯。”朱德峰說。
其實,上述技術僅是水稻綠色增產增效協同創新聯盟(以下簡稱聯盟)“單季稻全程機械化綠色增產增效技術集成”中的一項。在諸暨市實施的該項創新任務是以高產優質秈粳超級雜交稻新品種“春優927”為載體,通過聯盟內部跨學科、跨領域的聯合、協作和攻關,集中力量摸索與創建一整套與高產優質秈粳雜交水稻相配套的綠色高產優質水稻種植技術模式。
熟悉我國南方稻區的中國農科院副院長、中國工程院院士萬建民告訴《中國科學報》記者,該體系與生產模式的建立,對于我國南方稻區尤其是浙江省合理調整品種種植結構,特別是整體推進優質秈粳雜交水稻的大面積應用,實現水稻生產“提質增效”和確保“舌尖上的安全”兩個重要目標有著重要的現實意義。同時,通過以點帶面的方式精細示范,全面帶動南方稻區優質單季水稻生產力水平大幅提升,充分體現了聯盟對區域水稻種植重大關鍵性技術問題的綜合科技支撐力,為實現農業部“一控兩減三基本”目標奠定堅實的基礎。
產量和效益的天花板
我國是世界上最大的稻米生產和消費國,年均稻谷產量和消費量均占世界總量的近三成。我國稻米供給主要依賴國內生產,僅有少量國際市場進口。“十二五”期間,我國水稻產量連續五年穩定在2億噸以上水平,全國水稻單產和總產連創歷史新高,對保障口糧絕對安全發揮了重要作用。
2016年全國水稻種植面積45265.8萬畝,比2015年減少57.8萬畝,畝產457.5公斤,下降2.0公斤,總產20707.2萬噸,比上年減少115.3萬噸。隨著工業化、城鎮化的快速發展,農村勞動力向城鎮轉移,以種植水稻為主的種糧大戶或專業合作社生產得到快速發展,水稻生產方式發生巨大變革,水稻生產的主要矛盾已由總量不足轉變為區域性、結構性矛盾。
與此同時,稻米的進口量在悄然上升。2016年,我國稻谷和大米進口數量為356萬噸,同比增長5.5%,進口金額為16.14億美元,同比增長7.7%。
我國水稻生產面臨著新的挑戰。中國水稻研究所所長程式華認為,水稻的產量和效益提升,都到了天花板,似乎很難沖破。同時,出口大于進口,糧價也到了天花板。總體來看,不利于保護農民種糧積極性。
程式華指出,產業發展的一系列重大問題擺在面前。
首先,資源環境壓力大,可持續發展動能不足,這嚴重威脅著我國水稻可持續生產和農業生態環境安全。耕地數量減少、質量下降,一直以來“大肥大藥”追求高產量帶來的是稻田土壤地力下降、板結和酸化、環境污染和生態平衡破壞等一系列問題,生產適用的水稻“減肥減藥”綠色增產技術缺乏;水資源總量不足、分布不均,部分缺水地區種植高耗水的水稻,導致東北、華北地下水超采嚴重,黑龍江“井灌稻”比例超過70%;隨著工業化、城鎮化的快速發展,農村勞動力向城鎮轉移,勞動力短缺,導致生產成本快速上升,南方稻區“雙改單”、拋荒棄種現象仍在發生。
其次,技術成果單一,難以支撐綠色安全高效水稻全產業鏈的提升。在農業供給側結構性改革的背景下,現在的水稻生產已經不再簡單地追求高產,優質、綠色、高效已經成為更貼近市場的需求。農民迫切需要優質多抗的品種、精簡化的栽培、高效率的機械化生產、少打農藥少施化肥的綠色栽培技術以及稻米加工產業鏈的全產業鏈提升,來實現水稻增產增收的目的。
其三,突破性技術少,推廣到位難。水稻高產創建整體推進,綠色增產模式攻關啟動實施,社會化、專業化、集約化生產方式的適用技術不斷推廣普及,提高了技術到位率,提高了科技支撐能力,但仍然存在突破性技術少、現有技術難以滿足生產方式變革的需求等問題。另外,稻農老齡化日益突出,一些先進實用的高產穩產、優質高效栽培技術普及應用到位難度大;種糧大戶片面追求規模擴大,技術不到位,粗放式生產現象不少,給水稻高產穩產帶來嚴重隱患。
諸暨的集成示范
聯盟秘書長、水稻所成果轉化與服務處處長倪建平告訴記者,聯盟在諸暨示范項目上挑選單項集成技術的原則包括:技術要領簡單易學、易掌握;不增加農民的勞動強度;投入產出比大,農民能真正得到實惠;適應單季稻品種特點與農民栽培習慣;有利于促進單季稻生產實現全程機械化。
倪建平介紹,他們挑選的核心技術包括水稻機械精量穴直播技術、“疊盤暗出苗”育供秧技術、“麥畦式”濕種栽培技術、“測、增、減”三位一體高產高效施肥技術、綠色減量控害增效植保技術等。
而配套技術包括機插水稻輕型無土基質育秧新技術、缽形毯狀秧苗機插技術、機插側深施肥技術、機插秧田“隨插隨用”封閉除草控釋顆粒劑等。
文章開頭提到的種植蜜源植物提高天敵控害能力,就是核心技術——綠色減量控害增效植保技術中的一項。該技術在田間利用“10+N”病蟲監測預警系統、低茬收割耕漚滅蛹、種植蜜源植物提高天敵控害能力、田埂留草保護土著天敵、種植纓小蜂存儲植物控制稻飛虱、插放昆蟲性信息素誘殺雄蛾、釋放赤眼蜂寄生螟蟲卵、風吸式太陽能殺蟲燈定時殺蟲,以及高效精準防控等技術措施,綜合協調優化病蟲害監測預警、生態調控、理化調控、生物防治及科學用藥,促進病蟲害統防統治與綠色防控技術融合,從而減少農藥使用量,逐步恢復生態系統控害功能,確保糧食生產和農業生態安全。
倪建平說,以高產秈粳雜交稻新品種“春優927”等為核心,結合高產輕簡栽培技術集成,該項目已經在諸暨形成了一整套與秈粳雜交水稻相配套的綠色高產優質水稻種植技術模式,使“春優927”千畝示范片平均畝產800公斤左右,省工減施130元/畝,實現了試驗示范區畝“雙增100”(畝增產100公斤、節本增效100元)的目標。
協同創新發展的希望
“當前,雖然我國稻作技術已經有了長足進步,并在生產中發揮了關鍵性作用,水稻單產和總產水平逐年穩步提高,但仍存在著資源環境壓力大、可持續發展動能不足、高產與優質難統一、勞動力數量和素質出現結構性下降、新技術推廣普及到位難等一系列問題。因此,要通過聯盟協同攻關,運用聯盟一體化的手段,綜合解決上述關系產業發展的重大問題。”萬建民強調。
他向聯盟提出了幾項重要的工作。首先,著力攻克區域性關鍵共性技術難題。以水稻綜合生產能力提升為核心,開展基于水稻品種抗性、生物防治、減肥減藥、生態稻作技術集成研究,攻克雜交稻及連作晚稻機插秧、高效復式播種、綠色生態種植、育苗播種自動移栽、智能化精準種植等關鍵共性技術,加強水稻抗逆栽培技術以及應對氣候變化與防災減災技術研究,實現水稻穩產高產。其次,集成不同主產區、不同規模的水稻綠色增產增效技術模式。再次,加快高效生產模式的推廣應用,建立示范展示基地。針對水稻生態區域特點,加強頂層設計和謀劃,選擇典型區域建立示范展示基地,開展試驗、示范、技術轉移和技術培訓等工作。
萬建民希望,聯盟成員單位要加強協同創新力度,實現兩個創新協同,即聯盟內協同與聯盟外協同;推進聯盟組織管理創新,加強產業技術聯合攻關。
“我們在這里看出了信心,是實踐水稻優質更高產的信心;看到了希望,是協調節本增效與優質綠色同步發展的希望。諸暨這個經驗是鮮活的,很有實踐和推廣價值。”萬建民說。