油菜绿色增产增效技术集成模式研究与示范
2020-08-19 16:47:08 作者:admin 来源:中国农业科学院 浏览次数:0 网友评论 0 条
油菜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。
油菜模式
核心技术
文章来源:中国农业科学院办公室、成果转化局、作物科学研究所
中国农科院油料所牵头在在湖北省公安示范基地建立的油菜全程机械化高效生产模式集成了以下9项配套关键技术。
1.机械化品种“中双11号”
由中国农科院油料所选育,是世界上首个集高含油量(49.04%)、强抗裂角、高抗倒伏、抗菌核病为一体的双低油菜品种,也是目前最适合机械化生产的油菜品种,产油量比一般品种高出5~8个百分点。
2.土壤适墒管理技术
采用抢墒播种、开沟、施肥、覆盖等措施,使油菜出苗率提高20%~25%,苗情齐、长势好。
3.采用密度调控技术
亩均油菜种植密度达到2.5万-3万株,比传统稀植直播增产8%以上。
4.缓控释全营养一次施肥技术
施用基于油菜需肥特点和肥料缓释技术的全营养一次基施专用肥(N 10-12、P2O5 3-4、K2O 4-5公斤/亩及微肥),相比传统施肥具有节本、省工、营养平衡、有效期长、利用效率高等优点。
5.联合机械播种技术
在现有联合播种机基础上增加喷雾施药装置,一次完成灭茬、翻耕、施肥、播种、开沟、覆土、封闭除草等工序,大量节约用工成本,亩综合效益增加80元以上。
6.芽前封闭除草技术
采用联合播种机,在油菜播种后喷施乙草胺等除草剂,在土壤表面形成一层药膜以抑制杂草生长点生长,节约劳动力成本30%左右。
7.“一促四防”技术
在初花到盛花期飞机喷施磷酸二氢钾、油乐硼、菌核净等混合制剂,促进后期生长发育,可有效防治菌核病、花而不实、分段结实和“老鼠尾巴”等危害。油菜菌核病明显减轻,结实率提高,千粒重增加,抗倒性增强,增产5%以上,亩综合效益增加20元以上。
8.机械收获技术
应用联合收获机进行收获或应用割晒机割晒、捡拾脱粒机脱粒进行分段收获,大大提高收获效率,节约用工成本40元/亩以上。
9.秸秆(菌核)快速腐解技术
在收割机上安装喷雾施药装置,对油菜秸杆喷施复合生物菌剂,加速秸杆和菌核腐解,培肥地力,提高后茬作物产量。
主要成效
2014年在湖北省公安县夹竹园镇油菜全程机械化高效生产模式示范现场,经专家测产,该基地千亩核心示范区亩产高达241.7公斤,比传统生产模式的高产水平增产34.3%;每亩平均用工量仅不到传统模式的1/10,每亩纯收益比传统种植方式增加755元。油菜全程机械化高效生产模式有效地解决了我国传统油菜生产环节多、耗人力、比较效益低、机械化程度不高的突出问题,实现了油菜生产“三高(高产、高抗、高效)”和“五化(机械化、轻简化、集成化、规模化、标准化)”的目标,将引领和推动我国油菜生产方式的重大变革。
1.良种良法配套,大幅提高油菜产量
2013年,中国农科院科技创新工程全面启动了“油菜增产综合技术生产模式研究”。中国农科院油料所作为领衔单位,联合国内油菜科研优势单位,通过对国家油菜产业技术体系、国家“863”计划、国家科技支撑计划等项目获得的技术成果进行集成和中试熟化,形成了融合土壤适墒管理、机械化品种“中双11号”、密度调控、缓控释全营养一次施肥、联合机械播种、芽前封闭除草、“一促四防”、机械收获和秸秆(菌核)快速腐解等9项高新技术于一体的油菜全程机械化高效生产模式,并在湖北、湖南和江西等油菜主产区建立了5个核心示范区达千亩以上的基地。
采用油菜全程机械化高效生产模式后,该示范区油菜产量大幅增加。经专家测产,该基地示范区亩产211.4公斤,其中1000亩核心示范区亩产241.7公斤,分别比传统生产模式高产水平的180公斤增产17.4%和34.3%。同时,今年由于天气原因,当地菌核病发病严重,经植保站调查,其它区域旱田平均病指为39.8,水田为22.7,而示范区“中双11号”的平均病指仅为12.7,也为发挥增产潜力提供了重要保障。
2.农机农艺融合,大幅降低人工成本
采用油菜全程机械化高效生产模式,只需3种机械进行3次作业,便实现了种、管、收各环节的全程机械化。其中,联合机械播种融合了土壤适墒管理、机械化品种“中双11号”、密度调控、缓控释全营养一次施肥、机械播种、芽前封闭除草等6项技术;小型无人飞机喷药实现了“一促四防”;机械收获则融合了收获与秸秆(菌核)快速腐解技术。
采用油菜全程机械化高效生产模式,从种、管到收整个生产环节农民基本不用下田,人工投入大大减少,每亩平均用工量从传统模式的10个工减少到不到0.8个工,实现了农民轻松种油菜的美好愿望。
3.增产增效并重,大幅增加油菜种植效益
采用油菜全程机械化高效生产模式,不仅增加了产量、降低了人工成本,而且显著增加了油菜种植经济效益,实现了油菜生产扭亏为盈。
经测算,传统油菜生产(人工直播种植)种子、农药、肥料等物化成本每亩约185元,人工成本(10个工)每亩约800元,每亩生产成本合计985元;按传统生产高产水平亩产180公斤、每公斤菜籽5元计算,每亩收入900元/亩。对照成本,农民每亩亏损85元。而采用全程机械化高效生产模式后,菜籽实际亩产可达210公斤,按收购价每公斤5.5元(“中双11号”菜籽含油量达49%,其收购价格可比一般品种高10%以上)计算,每亩种植收入1155元。扣除机械、种子、农药、肥料等物化成本每亩约425元、人工投入每亩60元(清沟排渍),每亩纯收益670元左右,比传统种植方式增加收益约755元,实现了高产高效生产,增强了农民的种植积极性。
4.生产生态协调,大幅提高农业资源利用率
油菜可以利用南方冬闲田生产,不与主要粮食作物争地。据估算,我国可利用长江流域冬闲田增加6000万亩以上的油菜面积,发展油菜产业潜力最大。油菜还是水稻、小麦等粮食作物理想的轮茬作物,种植油菜后可大量增加土壤有机质,释放土壤中磷元素,熏蒸灭杀土传病原微生物,降低粮食作物的病虫危害,提高粮食作物单产,是唯一能实现粮油兼丰的油料作物。
同时,油菜全程机械化高效生产模式,采用秸秆(菌核)快速腐解技术,将加快秸秆腐解的生物菌核制成药剂喷雾,并通过机械原理,安装在油菜收割机上,收割机在收割油菜的同时,将生物菌核喷入秸秆中,实现秸秆的快速腐解。不仅有效利用了秸秆资源,提高了土壤肥力,可使后茬水稻产量提高3%,而且彻底解决了困扰“秸秆不焚烧,出路在何方”的问题,防止了秸秆燃烧引起的环境污染。
从5个示范基地规模化的示范效果来看,油菜全程机械化高效生产模式打破了制约我国油菜生产机械化程度不高和技术集成度不够的发展瓶颈,其推广应用将有力推动我国油菜生产从劳动密集型向机械化高效生产方式的转变,大幅度提升我国油菜生产水平,对提高我国油料自给率、保障国家食用油安全将起到十分重要的作用。
主要做法
1.加强组织管理创新,提高项目执行效果
一是实行主管领导负责制。成立了由中国农科院副院长、中国工程院院士吴孔明为组长的领导小组,全面指导项目实施,并负责立项审核、咨询、评估和日常监督管理。二是按需择优遴选项目团队。根据项目实施需要,遴选中国农科院油料所相关学科专家以及院内外相关科研院所的专家,组建实施团队。项目由中国农科院油料所牵头,汇集了农机化所、植保所、资划所的优势研究力量,联合华中农业大学、湖南农业大学、荆州市农科院等油菜科研、推广示范优势单位共同开展。三是积极加强技术指导及宣传。项目实施过程中,通过技术培训和服务提出技术指导意见,指导示范区域的工作开展,并对好的做法加大宣传,加快项目成果的推广。此次活动吸引了长江流域11个油菜主产省农业主管部门、湖北省重点地市与油菜主产县(市)农业部门的负责人,以及当地农业经济合作组织、涉农企业的负责人和油农300多人观摩学习。此外,还吸引了新华网、中央电视台、科技日报、农民日报等10多家新闻媒体前来采访报道宣传。
2.加强技术研发创新,提高项目产出效率
一是坚持以综合技术集成创新为主。通过单项技术之间相互融合,形成整体,达到增产增效的目的,实现了农机农艺融合。二是坚持以全程机械化高效生产为核心开展链式创新。技术创新更有针对性和实用性,从播种、产中管理、收获等环节均实现机械化,为油菜全程机械化生产提供了全生产链的技术支撑。三是坚持协同创新。多个研究团队开展大联合、大协作、大攻关,几乎每项核心技术都包含两个以上技术支撑单位,是多个单位、多个专业协同创新的结果。
3.加强技术示范模式创新,提高项目影响辐射力
从2012年开始,油料所根据我国家庭农场或种植大户的规模和耕作方式,通过土地流转,针对性地开展了一定规模的油菜全程机械化高效生产模式攻关与示范的探索。一是在各地农业主管部门的协助下,直接与示范区农民签订合作协议,采取季节性流转冬季耕地的方式,模拟家庭农场规模(200~1000亩),开展高效生产模式研究与示范,实现了技术示范规模化。二是征集国内有关单位研发的9大新技术进行集成组装,开展从种到收的全程机械化高效生产技术集成与示范,实现了技术示范集成化,打破了长期以来油菜生产各个环节技术相互脱节、独自示范、互不配套、无法形成合力的局面。三是根据当地农机、植保等专业合作社资源情况,指导其购置先进的农机装备,为示范区提供“飞防”等先进的专业化技术服务。四是实行产业化连接,将示范生产基地与当地油脂加工企业对接,采取订单生产方式,对高含油量品种优质优价收购,进一步提高生产效益,实现了示范产品的产业化经营。
下一步目标
将针对目前制约我国油菜生产发展的重点难点问题,继续深化油菜增产增效模式的研究与推广,更好地引领和服务油菜产业发展。
一是加快推进集成研究
在目前稻油两熟制油菜全程机械化高效生产技术取得成功的基础上,攻克难度更高的油稻稻三熟制早熟三高油菜的全程机械生产技术,以及棉油套作套播的全程机械化高效生产技术等。
二是加大协同创新力度
进一步整合全院现有成果、技术,联合国内优势科研院校,与地方农业主管部门紧密联系,完善基地布局,逐步扩大试验示范辐射范围,建立油菜协同创新与技术集成研发体系,努力构建全国油菜增产增效模式试验、示范、推广的协同创新平台。
三是创新成果转化机制
建立全产业链式成果转化新模式,针对油菜产业发展的技术瓶颈,从产前、产中、产后吸收多个单项技术研究团队,积极与菜籽油加工企业开展科技合作,将高产高效技术、检测加工技术和食用油品牌等进行集成,形成高附加值的产业化,完善产业链,将油菜科技成果转化做成交钥匙工程。
四是创新项目工作机制
进一步完善项目主管领导负责制,项目团队按需择优遴选机制、项目考核评估机制以及技术指导及宣传工作机制,通过各方共同努力,不断创新油菜增产增效技术模式,为我国油菜产业发展和保障国家食用油供给安全提供有力的科技支撑。