中国科学报|绿色集成:冲破水稻增产增效天花板

诸暨市王家井镇新南村即将成熟的杂交稻。李晨摄

水稻绿色增产增效技术集成对于我国南方稻区尤其是浙江省合理调整品种种植结构，特别是整体推进优质籼粳杂交水稻的大面积应用，实现水稻生产“提质增效”和确保“舌尖上的安全”两个重要目标有着重要的现实意义。

诸暨市王家井镇新南村有一片面积1206亩的浙江省粮食生产功能区田块。秋末，这里的田块周围开满了波斯菊和硫华菊，衬着即将成熟的稻穗，美丽乡村的图景映入眼帘。

水稻田边种植花期较长的芝麻、波斯菊和硫华菊，并不仅仅是为了好看，中国水稻研究所稻作技术研究发展中心研究员朱德峰告诉记者，这几种花都是蜜源植物，能为水稻害虫（如稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟等）的天敌，特别是寄生性天敌，如寄生蜂和捕食性盲蝽，提供花粉、花蜜等，从而延长天敌的成虫寿命、寄生能力和捕食能力，增加其田间种群数量。

“这项技术在有效提高天敌生物防治效率的同时，减少了杀虫剂使用，经济、生态效益明显。”朱德峰说。

其实，上述技术仅是水稻绿色增产增效协同创新联盟（以下简称联盟）“单季稻全程机械化绿色增产增效技术集成”中的一项。在诸暨市实施的该项创新任务是以高产优质籼粳超级杂交稻新品种“春优927”为载体，通过联盟内部跨学科、跨领域的联合、协作和攻关，集中力量摸索与创建一整套与高产优质籼粳杂交水稻相配套的绿色高产优质水稻种植技术模式。

熟悉我国南方稻区的中国农科院副院长、中国工程院院士万建民告诉《中国科学报》记者，该体系与生产模式的建立，对于我国南方稻区尤其是浙江省合理调整品种种植结构，特别是整体推进优质籼粳杂交水稻的大面积应用，实现水稻生产“提质增效”和确保“舌尖上的安全”两个重要目标有着重要的现实意义。同时，通过以点带面的方式精细示范，全面带动南方稻区优质单季水稻生产力水平大幅提升，充分体现了联盟对区域水稻种植重大关键性技术问题的综合科技支撑力，为实现农业部“一控两减三基本”目标奠定坚实的基础。

产量和效益的天花板

我国是世界上最大的稻米生产和消费国，年均稻谷产量和消费量均占世界总量的近三成。我国稻米供给主要依赖国内生产，仅有少量国际市场进口。“十二五”期间，我国水稻产量连续五年稳定在2亿吨以上水平，全国水稻单产和总产连创历史新高，对保障口粮绝对安全发挥了重要作用。

2016年全国水稻种植面积45265.8万亩，比2015年减少57.8万亩，亩产457.5公斤，下降2.0公斤，总产20707.2万吨，比上年减少115.3万吨。随着工业化、城镇化的快速发展，农村劳动力向城镇转移，以种植水稻为主的种粮大户或专业合作社生产得到快速发展，水稻生产方式发生巨大变革，水稻生产的主要矛盾已由总量不足转变为区域性、结构性矛盾。

与此同时，稻米的进口量在悄然上升。2016年，我国稻谷和大米进口数量为356万吨，同比增长5.5%，进口金额为16.14亿美元，同比增长7.7%。

我国水稻生产面临着新的挑战。中国水稻研究所所长程式华认为，水稻的产量和效益提升，都到了天花板，似乎很难冲破。同时，出口大于进口，粮价也到了天花板。总体来看，不利于保护农民种粮积极性。

程式华指出，产业发展的一系列重大问题摆在面前。

首先，资源环境压力大，可持续发展动能不足，这严重威胁着我国水稻可持续生产和农业生态环境安全。耕地数量减少、质量下降，一直以来“大肥大药”追求高产量带来的是稻田土壤地力下降、板结和酸化、环境污染和生态平衡破坏等一系列问题，生产适用的水稻“减肥减药”绿色增产技术缺乏；水资源总量不足、分布不均，部分缺水地区种植高耗水的水稻，导致东北、华北地下水超采严重，黑龙江“井灌稻”比例超过70%；随着工业化、城镇化的快速发展，农村劳动力向城镇转移，劳动力短缺，导致生产成本快速上升，南方稻区“双改单”、抛荒弃种现象仍在发生。

其次，技术成果单一，难以支撑绿色安全高效水稻全产业链的提升。在农业供给侧结构性改革的背景下，现在的水稻生产已经不再简单地追求高产，优质、绿色、高效已经成为更贴近市场的需求。农民迫切需要优质多抗的品种、精简化的栽培、高效率的机械化生产、少打农药少施化肥的绿色栽培技术以及稻米加工产业链的全产业链提升，来实现水稻增产增收的目的。

其三，突破性技术少，推广到位难。水稻高产创建整体推进，绿色增产模式攻关启动实施，社会化、专业化、集约化生产方式的适用技术不断推广普及，提高了技术到位率，提高了科技支撑能力，但仍然存在突破性技术少、现有技术难以满足生产方式变革的需求等问题。另外，稻农老龄化日益突出，一些先进实用的高产稳产、优质高效栽培技术普及应用到位难度大；种粮大户片面追求规模扩大，技术不到位，粗放式生产现象不少，给水稻高产稳产带来严重隐患。

诸暨的集成示范

联盟秘书长、水稻所成果转化与服务处处长倪建平告诉记者，联盟在诸暨示范项目上挑选单项集成技术的原则包括：技术要领简单易学、易掌握；不增加农民的劳动强度；投入产出比大，农民能真正得到实惠；适应单季稻品种特点与农民栽培习惯；有利于促进单季稻生产实现全程机械化。

倪建平介绍，他们挑选的核心技术包括水稻机械精量穴直播技术、“叠盘暗出苗”育供秧技术、“麦畦式”湿种栽培技术、“测、增、减”三位一体高产高效施肥技术、绿色减量控害增效植保技术等。

而配套技术包括机插水稻轻型无土基质育秧新技术、钵形毯状秧苗机插技术、机插侧深施肥技术、机插秧田“随插随用”封闭除草控释颗粒剂等。

文章开头提到的种植蜜源植物提高天敌控害能力，就是核心技术——绿色减量控害增效植保技术中的一项。该技术在田间利用“10+N”病虫监测预警系统、低茬收割耕沤灭蛹、种植蜜源植物提高天敌控害能力、田埂留草保护土著天敌、种植缨小蜂存储植物控制稻飞虱、插放昆虫性信息素诱杀雄蛾、释放赤眼蜂寄生螟虫卵、风吸式太阳能杀虫灯定时杀虫，以及高效精准防控等技术措施，综合协调优化病虫害监测预警、生态调控、理化调控、生物防治及科学用药，促进病虫害统防统治与绿色防控技术融合，从而减少农药使用量，逐步恢复生态系统控害功能，确保粮食生产和农业生态安全。

倪建平说，以高产籼粳杂交稻新品种“春优927”等为核心，结合高产轻简栽培技术集成，该项目已经在诸暨形成了一整套与籼粳杂交水稻相配套的绿色高产优质水稻种植技术模式，使“春优927”千亩示范片平均亩产800公斤左右，省工减施130元/亩，实现了试验示范区亩“双增100”（亩增产100公斤、节本增效100元）的目标。

协同创新发展的希望

“当前，虽然我国稻作技术已经有了长足进步，并在生产中发挥了关键性作用，水稻单产和总产水平逐年稳步提高，但仍存在着资源环境压力大、可持续发展动能不足、高产与优质难统一、劳动力数量和素质出现结构性下降、新技术推广普及到位难等一系列问题。因此，要通过联盟协同攻关，运用联盟一体化的手段，综合解决上述关系产业发展的重大问题。”万建民强调。

他向联盟提出了几项重要的工作。首先，着力攻克区域性关键共性技术难题。以水稻综合生产能力提升为核心，开展基于水稻品种抗性、生物防治、减肥减药、生态稻作技术集成研究，攻克杂交稻及连作晚稻机插秧、高效复式播种、绿色生态种植、育苗播种自动移栽、智能化精准种植等关键共性技术，加强水稻抗逆栽培技术以及应对气候变化与防灾减灾技术研究，实现水稻稳产高产。其次，集成不同主产区、不同规模的水稻绿色增产增效技术模式。再次，加快高效生产模式的推广应用，建立示范展示基地。针对水稻生态区域特点，加强顶层设计和谋划，选择典型区域建立示范展示基地，开展试验、示范、技术转移和技术培训等工作。

万建民希望，联盟成员单位要加强协同创新力度，实现两个创新协同，即联盟内协同与联盟外协同；推进联盟组织管理创新，加强产业技术联合攻关。

“我们在这里看出了信心，是实践水稻优质更高产的信心；看到了希望，是协调节本增效与优质绿色同步发展的希望。诸暨这个经验是鲜活的，很有实践和推广价值。”万建民说。