水稻绿色增产增效技术集成模式研究与示范

2020-08-19 15:58:08 作者：admin 来源：中国农业科学院浏览次数：0 网友评论 0 条

水稻绿色增产增效技术集成模式研究与示范

实施目的和意义

从2013年开始，中国农科院组织开展了粮棉油增产增效技术集成生产模式研究计划，先后启动实施了水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花等6种作物技术集成生产模式研究与示范，分别由水稻所、作科所、油料所、棉花所牵头组织落实。

这项研究以促进粮食增产增收为重点，以“增产增效并重、良种良法配套、农机农艺结合、生产生态协调”为基本要求，以提高科技对农业生产综合支撑能力为目标，根据当前我国农业生产组织化、规模化、机械化和信息化发展的新特点和新变化，以及不同区域的农业生产特点和技术需求，整合分散在全院各研究所以及各相关协作合作单位的成果、技术、学科、人才、平台等资源条件，通过大攻关、大协作，构建一系列成熟配套的支撑现代农业发展的综合技术生产模式，为农业部两个千方百计、两个努力确保、两个持续提高的目标实现提供科技支撑。通过粮棉油增产增效技术集成生产模式研究与示范，实现3个目的，体现2个意义。

3个目的

一是推广全院创新的品种和技术。不同的是，以前是课题组或研究所推广自己的品种和技术，现在是以院里名义来推广，推广转化的力度进一步提升，效果影响显著加大。对于一些有巨大潜力的品种技术，通过调动院里力量，能够缩短做大做强的时间。

二是探索技术集成转化的模式。过去以课题组的形式推动技术转化，现在要求首先在一个研究所的范围内整合技术，同时在全院范围内按照作物品种全产业、全生产过程组合各研究所创新的科技成果，进行集成推广。下一步，还要将全国乃至国际上新技术、新成果、新工艺加以集成推广，探索在现有的体制下，按照创新联盟的思路，形成农业科技成果快速产业化的路子和方法。

三是为农业部高产创建提供技术支撑。为了持续保持我国粮食等主要农产品生产发展，农业部制定了高产创建的规划，并作为促进粮食增产增效的重要抓手，出台了相应的政策措施。为落实农业部的部署要求，实现科学研究引领高产创建、科研成果支撑高产创建，中国农科院有必要系统开展增产增效模式的研究示范工作，通过研究示范为高产创建提供技术模式、提供技术储备。

2个意义

第一，展示科技推动现代农业发展、支撑国家粮食安全的重大作用。

我国人多地少水缺，人均耕地、淡水分别仅为世界平均水平的40%和25%，受城镇化占地、南方重金属污染耕地治理、地下水超采区综合治理影响，未来粮食播种面积势必还要减少。随着人口数量增加和消费结构升级，未来我国粮食需求将刚性增长，而主要依靠扩大种植面积提高产量潜力不大，增加化肥、农药、劳动力等物质投入提高产量又受到环境和成本的抑制，新形势下确保国家粮食安全，根本出路在于依靠科技提高单产。

同时，在现有的科研体制和科技创新能力下，条块分割的农业科研体系、单兵作战的科研组织方式、单项技术的突破与推广，已经难以适应满足现代农业“大生产”的需求，农业科技成果转化推广必须创新思路、创新组织形式，提高转化效率和水平。

第二，体现农业科研国家队的使命和责任。

中国农科院不仅要出顶级的科学家、高水平的SCI论文，还要在农业生产过程中、在产业发展的各个领域，有自己的品种、技术、工艺、设备，实现中国农科院“顶天立地”的目标，发挥农业科研国家队骨干引领作用。这就是围绕国家重大需求，策划重大科技行动，组织全国农业科研力量协同攻关，推动重大科技成果产出，用大成果、大产出来解决国家重大需求，来支撑现代农业发展。

2年实施成效

经过近2年的研究与探索，中国农科院粮油棉增产增效技术集成生产模式研究与示范取得了以下4个明显成效。

一是形成了抓模式研究的共识。从院领导班子到所领导都认为有必要搞技术集成生产模式研究，几个研究所领导亲自抓、亲自推动，所领导经常去示范点指导，院领导多次参加示范展示活动。

二是形成了初步的工作机制。过去分散搞成果推广示范，没有相应的工作办法，现在围绕作物全生长过程开展技术集成和示范展示活动，先后组织举办了玉米、水稻、小麦、油菜、大豆、棉花等作物现场观摩会8场，初步探索了如何组织示范活动的经验和办法。

三是产生了较好的社会影响。农业部领导充分肯定，多次作出批示；部有关司局高度重视，每次活动都出席进行指导；地方高度关注，从省领导、市领导、农业厅领导、县领导等，都很欢迎中国农科院搞示范，促进地方农业发展。

四是示范技术和品种增产增效效果好。针对不同作物在不同区域、不同生产季节的要求，通过院内12个研究所和院外210个相关单位近2000名科技人员联合协作攻关，集成了一批实用技术与成果，建立了一批固定的试验示范基地，初步构建了“晚稻早熟品种技术集成模式”和“晚稻中迟熟品种技术集成模式”，“玉米‘农机农艺八配套、科学播种六融合’超高产攻关模式”和“玉米‘农机农艺六配套、科学播种六融合’大面积生产模式”，小麦全程机械化高效生产模式，大豆免耕覆秸机械化生产技术模式，油菜全程机械化高效生产模式，棉花全程机械化生产技术模式等高产高效技术集成生产模式，取得了明显的增产增效效果。6种作物增产均超过10%，最高可达44.7%；通过节本省工，亩均增效500元以上。

下一步工作重点和保障措施

要实现增产增效研究的目标，推动增产增效模式研究持续深入开展，必须抓好4个关键环节，落实4项保障措施。

4个关键环节

一是制定好研究示范技术方案。要制定完整的工作计划和详细的技术方案，使研究工作全程“有章可循”。由牵头的研究所面向全院相关研究所征集品种、技术、工艺、设备，明确技术遴选条件，评估单项技术，真正实现集成全院最新的科研成果，形成科学、规范，可复制、可推广的综合技术模式以及相应的工作方案。院科技局、成果转化局对形成的技术方案进行审核完善。

二是选择和建设好研究示范点。根据不同生态区、不同主产区、不同经济发展水平地区粮棉油生产的实际，科学布局示范展示基地，明确基地地点、规模和建设目标，每一个作物必须确定一个主要示范基地，长期稳定地开展示范工作。为此，示范基地的选定要充分考虑基础设施、交通条件和工作基础，便于长周期、大面积、高效率的研究展示活动的开展。要充分结合已有的试验站、试验基地，发挥叠加效应。要争取当地政府部门的大力支持，争取将示范点办成农业部展示高产创建成效的点，办成地方政府对外展示重农抓粮的示范点，赢得认可方能得到更大支持。

三是切实加强对上和对下的衔接。对确定的示范点和技术方案，要主动向农业部主管司局沟通对接，纳入国家高产创建工作范畴，争取更多更大的支持。要主动向所在省的农业主管厅局沟通对接，纳入当地高产创建示范工作计划，充分发挥示范的作用和效益。建立报告制度，对工作计划、关键季节的活动安排等，要及时向院里汇报。

四是切实组织好全程示范活动。要针对作物生产发展的技术瓶颈，围绕高产高效、生态安全，将高产高效技术、检测加工技术、农业信息技术、产业经济技术等进行集成，围绕全产业链、全程机械化和新型经营主体进行技术集成研究示范。要固定展示标牌、宣传标识等，把示范基地做成不仅仅是技术一流的，而且工作机制也是一流的；不仅收获季节可观摩，而且全生育期可示范，全过程可参观可学习，充分展示科技促增产增效的潜力，通过示范展示，进一步熟化技术的集成与配套，不断扩大示范规模，形成完善的生产技术体系，带动区域农业生产的发展，发挥高产高效技术模式的引领作用；要立足示范展示基地，组织相关专家开展技术服务，通过技术讲座、技术咨询、现场指导等多种形式，普及农业科学技术，提高基层农技人员和农民的生产技术水平，加快推广粮棉油技术集成综合生产模式。

4项保障措施

第一，加强组织领导。成立粮食增产增效技术模式研究领导小组，负责粮棉油增产增效生产技术模式研究与示范工作的整体推进、协调指导和监督检查。项目实行牵头单位主管领导负责制，牵头单位主要领导为第一责任人，分管领导主要为主要责任人。成立由牵头单位分管领导为组长，相关研究所主管领导、各试点县（市）政府负责同志及相关专家组成的工作小组。组建模式研究团队，明确团队首席和单项技术责任专家工作职责和具体任务，明确研究目标和工作进度，按照团队方式运行，确保工作取得实效。

第二，落实经费支持。要进一步加大支撑条件建设，不断完善研究项目的工作条件，千方百计解决经费投入问题。院里已经在基本科研业务费增量计划里给予了一定支持，我们还积极争取把粮棉油增产增效技术集成研究纳入创新工程协同创新试点。各项目承担单位，也要积极整合项目资源，广泛筹措资金，结合产业技术体系等其它研究计划的实施，推进我们的研究工作。

第三，加强考核交流。建立科学合理的考核评价办法，把试验示范基地建设情况、技术集成研究进展情况、示范展示和技术培训情况、与院内外单位的协作情况纳入考核指标，进行量化评价。将评价结果纳入研究所年度考核评价体系和创新工程绩效评价体系。利用现场观摩示范、工作会议等活动，组织不同作物模式研究团队参与交流，促进相互学习借鉴，共同提高集成示范水平。

第四，加强宣传引导。加强与中央媒体的沟通，及时宣传增产增效模式研究所取得的成效，大力宣传成熟的技术模式，大力宣传科研人员深入生产一线解决实际问题的鲜活事例，营造依靠科技进步促进粮棉油增产增效的良好氛围。

水稻模式

核心技术

文章来源：中国农业科学院办公室、成果转化局、水稻研究所

中国农科院水稻所牵头在江西省南昌珠湖农场示范基地建立的“晚稻早熟品种技术集成模式”（人工移栽+好氧灌溉+统防统治田间管理技术+粒粒饱+机械化收获）、“晚稻早熟品种技术集成模式”（抛秧+植物免疫诱抗剂+统防统治田间管理技术+机械化收获）、“晚稻早熟品种技术集成模式”（无土基质集中育秧及机插秧+统防统治田间管理技术+机械化收获）、“晚稻中迟熟品种技术集成模式”（人工移栽+好氧灌溉+统防统治田间管理技术+粒粒饱+机械化收获）等4种综合技术生产模式集成了以下8项配套关键技术。

1. 选用优良双季晚稻品种

广两优7203：双季晚稻早熟品种。2012年续试平均亩产568.80千克，比对照五优308增产3.06%；2013年生产试验平均亩产543.62千克，比对照五优308增产4.11%。全生育期平均118.1天，比对照五优308早熟0.5天。稻瘟病综合指数6.4级，穗瘟损失率最高级9级；白叶枯病平均级4级，最高级5级；稻米食味品质好，适应范围广。2014年9月通过国家审定。

广两优7217：双季晚稻早熟品种。2013年国家区试第一年平均亩产573.22千克，比对照五优308增产3.99%，增产点比例达84.6%。2014年国家区试续试。全生育期平均115.1天，比对照五优308早熟2.3天。稻瘟病综合指数5.1级，穗瘟损失率最高级9级；白叶枯病平均级7级；稻米品质达部颁2级，国标3级。

内2优111：双季晚稻中迟熟品种。2012年2次通过国家审定。2009-2010年参加国家区试长江中下游中籼迟熟组试验，两年区域试验平均亩产572.8千克，比对照Ⅱ优838增产5.0%；全生育期平均134.8天，比对照Ⅱ优838长1.2天。中抗稻瘟病和白叶枯病，米质达国标3级。被农业部列为2014年度水稻主推品种。

中浦优华占：双季晚稻中迟熟品种。2009-2010年参加浙江省连作杂交晚籼稻区试，两年省区试平均亩产536.0公斤，比对照汕优10号增产11.1%；2011年通过浙江省审定。其全生育期122天，比对照早0.7天；抗稻瘟病，米质达部颁3等。2013-2014年参加江西省区试，有望2015年通过江西省审定。

2. 水稻好氧栽培技术

针对品种产量潜力实现过程中存在的土壤障碍、水分和养分利用率低、早衰、倒伏等问题，通过以水调肥、调气，以气促根，促进水稻的物质生产、积累和产量形成，实现水稻生产的高产高效与环境友好。水稻返青期，保持水层2～4cm；分蘖期浅湿灌溉，田里保持1-3cm水层，苗数达到穗数的80%～90%时开始搁田；孕穗及抽穗开花期保持0～4cm水层，中间可落水晾田2～3次，改善土壤的通气条件，促进白根生成；乳熟期间歇灌溉、干湿交替；收获前7天左右断水。

3. 机插水稻轻型无土基质育秧新技术

本项技术根据我国作物秸秆资源的营养元素互补性、粉碎特性、使用现状与应用前景，选取不同作物秸秆中的一种或一种以上混合物为基质的主要成分与构架，添加一定比例的其它生物质材料以及有关营养元素、天然保水剂、膨化剂、粘结剂、促根剂与灭菌剂等，研制成水稻轻型无土育秧基质。该无土基质具有较好的吸水膨胀性、充足的养分供应能力；培育的秧苗素质高、成毯性好、抗逆性强，移栽返青快；秧苗根系盘结性好，与机插技术兼容性强，省工节本。该技术操作简单，与工厂化播种流水线兼容，可大大降低劳动强度，实现水稻育秧工厂化。

4. 植物免疫诱抗剂

植物免疫诱抗剂（植物疫苗）通过激活植物的免疫系统并调节植物的新陈代谢，从而增强植物抗病和抗逆能力。研制植物免疫诱抗剂农药以控制农作物病害是植物保护的新思路、新途径。该技术已经实现产业化，商品名称“阿泰灵”。操作简单，以800倍的粉剂在相应时间分别喷施即可。

5. 粒粒饱增产技术

高效多元植物生长调节剂，具有使水稻抽穗整齐、成熟提早、抗逆防衰、增粒增重增产等优点，尤其适用于缺肥缺水田，易遭受秋寒与高温诱发的早衰稻田和寒露风引起的卡颈稻田。优化穗、粒、重的关系，提高水稻结实率和千粒重，进而提高水稻产量。该技术已经实现产业化，商品名称“粒粒饱”。操作简单，在始穗期，每亩1包（25克）可湿性粉剂兑50公斤水喷施即可。

6. 高产低碳机械化稻作技术

针对传统水稻生产及技术模式下，稻田耕层结构退化、甲烷等温室气体排放显著及高产与温室气体减排不协调等问题，阐明了稻田耕层退化机理及合理耕层构建理论，创新了耕层优化与增碳减排轮耕技术，构建了高产与低碳排放协调的稻作技术新模式，并在我国主要稻区推广应用。成果整体达到国际先进水平。

7. 激光耕整地技术

针对田面高差大及规模化土地平整的要求，采用激光平地作业，满足水稻种植对水田的平整度要求。为了培肥地力、禁烧秸杆、减少漂秧，通过履带式旋耕灭茬机作业，在不加深泥脚深度的同时实现秸秆全量还田。

8. 适合统防统治的田间管理技术

宽幅远程喷雾技术，不下田的宽幅远程高穿透喷雾技术，喷幅可达25m；高地隙自走式喷雾技术，喷幅宽，飘移少；航空喷雾技术，超低空无人机作业，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果高;采用远距离遥控操作，避免农药对作业人员的危害等诸多优点。

主要成效

2014年在江西省南昌珠湖农场双季晚稻综合技术集成示范现场，经专家测产，使用集成技术晚稻早熟品种每亩比对照最高增产166.32公斤，中迟熟品种增产172.84公斤。以抛秧种植方式作比较，采用集成技术早熟品种每亩增加收入338.41元，晚熟品种增加348.91元。在品种、化肥及其他单一技术难以持续提高产量，且种植面积不断下滑情况下，通过综合技术集成研究，建立适合长江流域传统双季稻种植区域高产高效的水稻生产模式，通过示范推广，提高单位面积复种指数，推动增产增效，保障国家粮食安全。

1.良种良法配套，大幅提高水稻产量

为了充分发挥我院学科、人才、成果、平台等优势，2014年中国农科院组建了粮食生产技术中心水稻分中心，通过建立“专业化、标准化、规模化、集约化”生产模式，推动水稻现代生产技术的发展，实现高产高效。水稻分中心以中国水稻研究所为依托，联合作物所、植保所、区划所、农机化所、环保所等院内兄弟单位，集成配套各单位的新品种、新技术和新产品，建立适合不同区域的优质高产高效生产技术集成模式，为保障国家粮食安全提供科技支撑。

本次观摩的双季晚稻综合技术集成研究，分别在江西、湖北、广西建立了5个示范点，选择了中国水稻所选育的熟期适中、产量高、抗性强、品质好的双季晚稻早熟品种“广两优7203”和“广两优7217”，中迟熟品种“中浦优华占”和“内2优111”，共集成了7项配套核心技术，构建了4套综合技术生产模式。其中，晚稻早熟品种技术集成模式，以传统种植模式为基础，集成现代最新稻作生产技术，降低劳动强度，节约成本；晚稻早熟品种技术集成模式，以抛秧种植方式为基础，辅以植物免疫剂，有效解决了抛秧技术造成的稻田基本苗过多、通透性差、稻秧免疫下降易感病虫的问题；晚稻早熟品种技术集成模式，以工厂化育秧无土基质育秧技术和机插为基础，有效解决双季晚稻移栽与早稻收获的人工不足矛盾，大幅度提高作业效率，有效避免超时、超秧龄移栽与超季节移栽现象；晚稻中迟熟品种技术集成模式，以传统种植模式为基础，集成现代最新稻作生产技术，降低劳动强度和生产成本。

综合集成技术模式的应用，有效提高了产量。经测算，在珠湖农场示范的晚稻早熟品种三种技术集成模式田块，每亩分别比对照增产83.92公斤、166.32公斤和120.96公斤，中迟熟品种比对照增产172.84公斤。

2.农机农艺融合，大幅降低人工成本

本次集成的水稻机插轻型无土基质育秧技术，可以实现机插育秧技术“傻瓜化”，大大降低劳动强度，提高作业效率。同时由于基质较轻，盘秧易卷起，运送轻便，大幅降低了成本。适合统防统治的田间管理技术，将机械化与植保技术相结合，通过宽幅远程喷雾、高地隙自走式喷雾、航空喷雾等方式，实现病虫害防治的机械化，提高了防治效率和效果，远距离遥控操作还避免农药对作业人员的危害。

3.增产增效并重，大幅增加水稻种植效益

高产高效综合技术集成，显著提高了水稻种植经济效益。仅产量增加一项，示范的三种模式每亩分别增收115.93元，338.41元和215.94元；中迟熟品种增收348.91元。

4.生产生态协调，大幅提高农业资源利用率

集成的无土基质育秧技术，基质成分的60%是农作物秸秆，40%是天然矿物质，基本不存在二次污染的问题，为农作物秸秆利用找到了一个新途径，提高了农业废弃物的利用率。由于基质完全不需要土，减少了取土对耕地资源的破坏所引起的环境问题。作为一种新型的生物农药，植物免疫诱抗剂能够减少化学农药和肥料的使用，减少环境污染，降低农药残留。

主要做法

1.加强组织管理创新，提升项目执行成效

为保证技术集成示范工作，组建了专家组、协调组、工作组三位一体的管理组织模式，分工明确，相互配合。专家组由相关研究所的领导和专家组成，统筹主要技术的集成，负责主要技术的提供、培训与指导；协调组由项目实施单位和项目承担单位负责人组成，负责项目的组织、协调、监督、落实；工作组由项目承担单位技术人员构成，负责具体技术实施。同时充分利用广播、电视、报纸等有关媒体，加强对示范工作的宣传，扩大工作的影响力，提升示范推广成效。

2.加强技术集成创新，强化科技支撑能力

集成的基于人工移栽、抛秧、机插三种不同种植方式背景下的4种高产高效生产模式，易学、易掌握、易推广。实际效果达到了“早稻+双季早熟晚稻”产量超过1200公斤、“早稻+双季晚熟晚稻”产量超过1300公斤的基本目标，增产10%左右，每亩节约成本50元左右，增效200元左右，有效推动了农业规模经营和产业化发展，实现了科研单位和农户的双赢。