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水稻大产业好吃“小”目标

来源:汨罗市大塘神水稻专业合作社 时间:2017/5/27 16:23:46

原产于中国的水稻,是世界最主要的粮食作物之一,是三分之一人口的主要口粮。中国水稻播种面积占全国粮食作物的四分之一,产量则占一半以上,且一半以上的中国人习惯以大米为主食。

随着人们生活水平的提升,绿色、优质、食味好的大米消费需求逐渐提升。中国在“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”粮食战略指导下,满足人们日益增长的物质文化需求,是农业供给侧结构性改革的体现,也是中国水稻产业努力追求的方向。

4月中旬,首届中国(三亚)国际水稻论坛召开,水稻产业领域10位院士齐聚一堂,来自10多个国家的500多名嘉宾与会。由院士领衔的一众专家,从水稻育种进展、分子育种、粳稻现状、生产全程机械化、肥料和农药创制等水稻创新发展的不同方向上,为水稻育种科技创新方向、稻种稻米产业融合发展模式、水稻产业走向世界发展路径等提供思路,对推动中国水稻引领世界、保障世界粮食安全提供智力支持,同时展望了今后水稻科研、产业化的方向。

无论杯觥交错或是家居日常,一碗米饭常常是中国人一餐的收官。中国离不开吃文化,种出好吃的大米这个“小”目标,将成为水稻产业大发展的良机。

粳稻开启上升通道

中国粳稻的发展,为国家粮食安全作出了突出贡献。中国工程院院士陈温福介绍,中国粳稻种植面积不断扩大,总产量持续增加。2015年粳稻面积已达1.44亿亩,总产量7262万吨,分别占水稻总面积的32%和总产量的35%左右,平均亩产504公斤。

“稻米消费总量下降,粳米消费量却在增长。”陈温福说,从2000至2015年,全国人均稻谷消费量从152.8公斤降到141.8公斤。其中,粳稻人均消费量由37公斤升到52.8公斤,净增15.8公斤;籼稻则由111.3公斤降到98.7公斤,净减12.6公斤。

从区域来看,北方地区居民出现了面改米的消费倾向,且以粳稻为主;南方城镇居民消费粳米量也在逐渐增加。中国人均粳米消费量快速增加,市场需求不断扩大,粳稻发展成为影响口粮安全的关键因素。

粳稻种植效益明显高于籼稻。2016年早籼、中晚籼、粳稻每50公斤最低收购价分别为133元、138元和155元,粳稻比早籼、中晚籼高17%和12%。2000~2015年,粳稻价格涨幅分别比早籼和中晚籼高3%和13%。近年来粳型超级稻新品种不断涌现,面积逐年扩大,迅速扩展到大江南北,飘香华东、华北、华中、西南和西北各地。

从国际来看,世界上有100多个国家生产水稻,主要集中在亚洲,但90%以上的产稻国以籼稻生产为主。2015年国际稻米贸易量为4167万吨。其中籼米贸易量3127万吨,占75%;粳米为338万吨,仅占8.1%。由于国际市场粳米供应量有限,中国只能靠自己,扩大粳稻生产面积势在必行。

针对中国粳稻产业的发展,陈温福提出五个建议:一是进一步扩大种植面积。二是加强育种研究,培育抗病、抗逆、优质新品种,开发省力、轻简、高效栽培技术,实现粳稻优质高产。三是加强生物与非生物灾害防控技术,包括远程病虫害防控技术,解决东北低温冷害、长江中下游高温热害的预警防范等。四是加大农田基本建设和水利投入力度,改善生产条件。五是实现水稻生产现代化,包括水稻生产全程机械化、水稻生产管理信息化等。

稻作机械化空间大

“中国水稻种植的人工成本过高。只有大力推进机械化才能降低成本,并有效减少土壤污染。”中国工程院院士罗锡文一句话概况了机械化对水稻产业发展的重要性。

罗锡文院士介绍,水稻生产机械化包括水田耕整、水稻种植、田间管理、水稻收获、稻谷干燥等五个环节。全程机械化作业,可大幅提高劳动生产率。然而,目前中国三大粮食作物,水稻生产的机械化水平最低。罗锡文院士及其团队对五个环节的技术和机具都进行了革新,实现了关键技术的创新与突破,并达到国际领先水平。据悉,各地推广应用表明,新技术和新机具不仅价格比国外同类产品低,且操作方便,极大地提高了水稻生产效率和产量。

在水稻生产诸环节中,种植是农艺最复杂、用工最多、全程机械化实现难度最大的环节之一。为了解决水稻机械化直播技术难题,过去10余年,在罗锡文的带领下,华南农业大学研究团队在水稻精量穴直播技术与机具领域取得了重大进展,为机械化直播提供了一批先进机具,推广应用面积不断扩大,并在多个省份获得了高产纪录,带动一批农学专家和农机专家开展协同创新研究。水稻精量穴播技术具有不育秧、不移栽,省工、节本、高效等优点,且能一次性完成开沟、播种、施肥、覆盖等环节,能大大节省肥料用量。

不少农资企业也积极投入稻作机械化研究和推广之中。记者了解到,早在5年前,住商肥料(中国)企业集团就在四川、湖南、江西等水稻主产区,联合久保田、井关等先进稻作机械厂家,开展水稻插秧、施肥一体化作业技术推广,并取得了长足进展。

大米好吃离不开好肥

水稻产业大发展,农资支持要跟上。首届中国(三亚)国际水稻论坛这一水稻产业最高交流平台的肥料行业独家冠名支持单位———广东拉多美化肥有限公司在论坛上展示了其无间稻系列水稻专用肥产品成果。拉多美总裁杨进昌表示,肥料企业必须以科技为先导,与农业产业发展需求紧密呼应,以农产品品质提升为目标。水稻高产和优质齐头并进,既是供给侧改革的必然要求,也是需求侧消费升级的时势使然。

杨进昌在产业高峰分论坛上介绍了新型肥料增效剂在水稻中的应用情况。他表示,拉多美将借此契机与更多专家合作,邀请相关院士加入拉多美院士专家工作站的阵营,协力通过良种、良肥、良法推动中国水稻产业走向世界。提高水稻产量、保障中国粮食安全,化肥企业同样承载着担当。

水稻增产提质受多方面因素的影响,除了好品种,还要有好的栽培管理配套,用肥无疑是最关键的环节之一。当下,中国土壤地力下降,农产品增产提质难度升级。如何选用高效环保的新型肥料,在补充水稻所需营养的同时改善土壤条件,是农业现代化发展的重要议题。

拉多美与华南农业大学、浙江氮肥研究所等单位合作研发长效水稻专用肥,与南京工业大学、南京肥料助剂研究所等共同研发肥料可降解包膜技术,并依托腐植酸钾复合肥生产技术,研发养土、增产、提质的绿色环保肥料。以拉多美和浙江氮肥研究所合作开发的新型肥料增效剂CP为例,采用CP增效技术,可减少20%的氮肥施用,并助水稻增产10%以上。根据2015年农垦科学院的试验,氮肥用量减少25%,水稻增产26%;在氮肥减少20%的基础上再减少20%的磷,水稻也不减产。同时,CP增效技术可将直链淀粉含量提高到12%左右,提升蛋白质含量,提高稻米食味,还能适当提高脂肪酸含量,改善大米口感。

育种必须“鸟枪换炮”

水稻育种创新是水稻科技创新的核心,对提升中国水稻产业水平具有重要意义。在粮食危机和生活水平日益提高的双重压力下,培育高产优质型水稻新品种是育种学家长期奋斗的目标。

中国科学院院士李家洋表示,传统育种方式要向满足人们需求的方向转变,高产优质水稻品种设计育种有助于打造理想水稻株型。“目前中国水稻平均亩产400~500公斤,如果能达到800~900公斤,就能很好地解决中国粮食安全问题。”

华智分子育种平台总监肖金华和国家植物航天育种工程技术研究中心主任、华南农业大学教授陈志强都认为,植物育种创新主要在于育种方法的创新、育种新材料的发现与创新。

肖金华认为,分子育种将是作物遗传改良的下一个重大突破。相比于传统育种方法,分子育种更加快速、精准、高效。数据显示,使用全基因组选择预测模型,在220万个可能的水稻杂交品种中选出2万个杂交种的成本,比传统配组方法节省4700万元。不过,全基因组选择需要硬件条件,对品种进行高密度的全基因组SNP标记,高世代的育种品系,高效、低成本、高密度的SNP分型平台,已被验证的预测模型,以及强大的数据处理和分析系统作为支撑。

植物航天育种是利用航天搭载工具,对植物种子诱导产生遗传变异,通过地面筛选培育新品种的育种方法。陈志强介绍,17年来,水稻航天育种成效显著,目前有36个水稻新品种(组合)通过国家及省级审定。陈志强认为,水稻航天育种要紧跟国家战略需求,与中国快速发展的空间高新技术紧密结合,同时吸收国内外先进的生物技术。在建立完整研究平台和生物育种产业链的基础上,实现航天生物育种共性关键技术,水稻特性种质资源创建,适合直播、轻简化和机械化生产的重大水稻新品种培育,以及航天诱变机理研究等突破。

在水稻育种中,表型组学也是非常重要的育种技术。水稻表型组学研究是基于单一性状的数据库构建和共享。通过大量数据的累积,将数据与基因组等相结合,便可以分析出优良品种或性状的生长模型。这些海量的数据关联分析需要机器的深度学习和人工智能分析,在建立水稻优良表型的精确模型后,通过人工智能分析进行大面积优势品种筛选,就可以真正知道育种选择和组合。

武汉大学朱英国院士团队表示,研究表型组学的意义在于:作物育种的核心就是恰当表型性状选择组合,基于机器的数据采集技术可以在不同水平上量化和精准测量复杂表型性状指标。据了解,多个表型性状的高通量测量和数据采集,使得超大规模育种群体筛选可以在低成本和低人力条件下高效进行。

产量基础不能动摇

杂交水稻之父、中国工程院院士袁隆平强调,中国人多人均耕地少,我们要高产优质,不能低产优质,否则大家会饿肚子。

上个世纪,首先要解决的是温饱问题,必须把产量放在优先地位。现在生活水平提高了,人们不满足于吃饱,还要吃好,我们也要改变战略,既要高产,又要优质。但有个前提,不以牺牲产量为代价来求优质。中国在“确保谷物基本自给、口粮绝对安全”粮食战略的指导下,满足现代人们日益增长的物质文化需求是农业供给侧结构性改革的体现,也是中国水稻产业努力追求的方向。

中国杂交水稻研究取得了突飞猛进的发展,一直处于全球领先地位。隆平高科作为中国杂交水稻行业代表性企业,从2006年起就建立了自主研发体系,并且将科研创新视为核心竞争力。根据上市公司年报,近几年隆平高科的年研发投入超过7亿元,占营业收入的占比超过8%。

据介绍,隆平高科坚持以市场为导向,创新以客户和消费需求为核心,早已将育种目标由单一高产转向安全、优质、高效。在经营层面,隆平高科主动调整品种结构,清退需肥量高、抗性一般、米质一般的品种。隆平高科的代表品种是最近几年推出的隆两优系列和晶两优系列,凭借优质、米质好、口感好等获得市场青睐。2016年隆平高科共有18个新品种通过国家审定。其中,12个达到国标三级优质米以上,占国家同期审定水稻品种数量的37.5%;达到国二级优质稻米品种4个,占了三分之二。

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