为什么说水稻吨田宝是对我国水稻生产的一次历史性突破?

2025年03月23日 06:36
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(1)我国种稻历史悠久,但产量不高,1984年平均产量只有358千克/亩。中国水稻栽培历史悠久,在《管子》、《陆贾新语》等古籍中,均有神农时代(约在公元前27世纪)播种“五谷”的记载,稻被列为五谷之一。《史记·夏本纪》关于“禹令益予众庶稻,可种卑湿”的记载,表明公元前21世纪,中国人民就已经开始疏治“九河”,利用“卑湿”地带发展水稻。战国时期,由于铁制农具和犁的应用,开始走向精耕细作,同时为发展水稻兴修了大型水利工程,如河北漳水渠(公元前445~前396年)、四川都江堰(公元前256年)、陕西郑国渠(公元前246年)等。西汉时四川首先出现了梯田。6世纪30年代,北魏贾思勰的《齐民要术》曾专述了水、旱稻栽培技术。晋《广志》中并有在稻田发展绿肥,增加有机肥源,培肥地力的记载。魏晋南北朝以后,中国经济重心逐渐南移,唐宋600多年间,江南成为全国水稻生产中心地区,太湖流域为稻米生产基地,京城军民所需大米全靠江南漕运。当时由于重视水利兴建、江湖海涂围垦造田、农具改进、土壤培肥、稻麦两熟和品种更新等,江南稻区已初步形成了较为完整的耕作栽培体系。中国稻种资源丰富,到明末清初《直省志书》中所录16个省223个府州县的水稻品种数达3400多个。另外在育秧、水肥管理等方面也都有了新的进展。早期的栽培稻都是直播稻,稻田草害严重,为了减轻草害,自汉代开始进行插秧移栽;在此之后,插秧移栽的主要目的是为了克服季节矛盾,增加种植茬次,增加每年的稻谷总产量。为了保障大田苗齐、苗匀、苗壮,在育秧技术方面,《农书》提出培育壮秧的3个措施是:“种之以时”、“择地得宜”和“用粪得理”,即要适时、秧田要选得恰当、施肥要合理。宋代以后,历代农书对秧田的种植技术逐步完善(包括浸种催芽、秧龄掌握、肥水管理、插秧密度等),为不同季节水稻(早稻、中稻、晚稻等)的高产稳产提供了技术保障,稻谷亩产量曾一度上升到160千克左右。新中国成立以来,在继承和发展过去精耕细作的优良传统的基础上,运用现代农业科学技术,使水稻生产获得了很大的发展。至1984年,全国水稻栽插面积达3317.8万公顷,平均每公顷产量为5370.0千克,稻谷总产量达到17825.5万吨,分别比1949年增加约29%、170%和266%。

(2)现代新技术的应用促进了水稻增产,但也造成了环境污染。新中国成立60多年以来,水稻种植面积、单位面积产量都得到了大幅度扩大和提高,总产量连年增长,至目前,水稻播种面积达到2987.38万公顷,年产量达到19576.1万吨,每公顷产量达到6553千克(2010年年鉴统计数据),较1978年,面积减少了454.72万公顷(1978年3442.1万公顷),但产量却大幅度增加。进一步分析发现,在种植面积不断缩小的前提下,通过采取推广水稻杂交品种、增施速效化学肥料、建设农田基础设施、良种良法配套、调整种植结构(减少早稻面积,增加中稻和一季晚稻面积等)等一系列的综合技术措施对不断增加水稻总产量起到巨大的推动作用。以中稻生产为例,1978年,全国中稻种植面积为1205.57万公顷,每公顷产量为3241.2千克,总产量为3907.5万吨,2007年种植面积为1713.8万公顷,总产为12100.5万吨,均创1978年以来的最高水平,其中中稻产量比1978年增加2.1倍,每公顷产量也达7060.6千克的较高水平。然而,在水稻产量增加过程中,化肥、农药、除草剂、残效期长的调节剂(多效唑等)等新技术产品的应用在促进水稻增产的同时,也给农业生态环境带来了严重的破坏,如超量增施化肥导致土壤板结,土壤结构遭到破坏,土壤肥力降低,化肥利用率降低,土壤生产力和增产潜力大幅度降低;大量使用除草剂导致田间杂草变异,给农田除草带来挑战,同时,除草剂残效给下一茬作物带来巨大损失;浅层旋耕导致坚硬的犁底层变浅,水稻根系生长受到抑制,水稻大面积倒伏;应用单一高产杂交品种导致病害流行,给水稻生产带来巨大损失;因此,要想进一步提升水稻产量,必须研制绿色、高效、无公害、操作简便的新技术投入产品,以建立保护生态环境、绿色可持续的水稻优质高产高效综合生态技术体系。

(3)水稻吨田宝是针对主要稻作区不同障碍因素而研制,是经济、简便、绿色、高效的高新技术产品,是水稻生产技术中的历史性突破。中国农业科学院作物科学研究所董志强研究员课题组,在国家粮食丰产工程项目支持下,应用现代植物生理学、基础生物化学和分子生物学的科研成果,将植物激素生理学作用原理应用于水稻大田生产实践,经过10多年的潜心研究和试验示范,终于掌握了一项能使水稻大幅度增产的经济、简便、高产、高效的化控新技术,并进一步研制出了物化新技术产品——水稻吨田宝,通过使用水稻吨田宝来推广应用这一新技术。

水稻是我国三大主要粮食作物之首,在人民的日常生活中起着重要的作用。中国稻区辽阔,南至海南省,北至黑龙江省,东至台湾省,西至新疆维吾尔自治区;低如东南沿海的潮田,高至西南云贵高原海拔2000多米的山区,都有栽培。其种植特点和生产中主要障碍因素如下:

第一,种植面积分布不均。我国主要稻区分部于秦岭—淮河一线以南,包括:长江中下游平原、珠江三角洲、东南丘陵、云贵高原、四川盆地等,并以栽培籼稻为主(太湖流域多种粳稻,云贵高原海拔较高之处宜种粳稻),种植面积占稻作面积的94%;秦岭—淮河以北则以粳稻为主,主要分布在华北平原、东北平原和西北内陆干旱灌溉区,种植面积占稻作面积6%。

第二,种植形式多种多样。我国水稻种植方式多种多样,其中,华南、华中和西南为双季稻稻作区。在此区域内,有稻—稻轮作,也有稻—麦、稻—玉轮作,也有两季稻+油菜轮作,种植品种为籼稻。华北、东北和西北干燥地区为单季稻,种植品种为粳稻。

第三,不同主产区光热资源不同,限制产量提升的主要因素各异。华南双季稻稻作区以双季稻三熟制为主,主要的产量限制因素为春冷、秋寒、台风、暴雨;华中双单季稻稻作区以双季稻三熟制或单季稻两熟制为主,主要的产量限制因素为春旱、秋冷、阴雨寡照、寒露风;西南高原单双季稻稻作区以单季稻两熟制为主,低温与季节性干旱是产量障碍因素;北方单季稻作区(华北、东北、西北)土壤旱薄盐碱与气候冷凉是限制水稻产量的障碍因素。

董志强研究员课题组凭借在作物化控领域多年的科研经验,秉承科技创新的精神,针对水稻主产区不同生态类型特点以及生产中遇到的问题(东北水稻区的低温冷凉、光热资源不足、秧田期低温冻害、灌浆期低温冷害和群体倒伏早衰;长江中下游水稻区的“梅雨季节”形成的阴雨寡照、“寒露风”造成的低温冷凉、群体倒伏早衰等产量影响因子),从提高水稻抗逆性(抗瘠薄、抗冷、抗旱、抗寒、抗高温)、建构水稻优质群体(适宜的亩穗数和穗粒数、群体抗倒伏能力强)角度出发,研制了水稻吨田宝系列产品,包括新型水稻抗逆、增产、防倒伏专用系列调节剂和调理剂,经过多年多点试验和大面积示范,取得了理想的效果。

(4)水稻吨田宝由中国农业科学院研制,受多个国家项目的支持,技术国际领先。在水稻吨田宝研究过程中,先后获得多个科技计划项目支持,2006年被科技部列入国家“863”攻关研究项目,目前,由农业部全国农业技术推广服务中心牵头,在全国范围内示范、推广。

(5)黑龙江禾田丰泽兴农科技开发有限公司是一个集高精尖技术为一身的知名企业,与中国农科院强强联合,为生产高品质、高性能的水稻吨田宝提供了保障。

水稻吨田宝具有科技含量高,效果显著,使用安全,投入产出比高等特点,已先后在水稻主产区——黑龙江、吉林、辽宁、江苏、江西、湖南、湖北、四川及福建等地安排试验示范,得到了良好的试验结果。

试验证明,水稻吨田宝在水稻拔节期和灌浆期用两次,就可以全面调节水稻拔节期生长发育,有效控制基部1~5节间长度,促根壮秆,使水稻根系发达,根系活力和根系吸收水分和养分的能力提高;茎秆粗壮,茎皮纤维素和木质素含量增加,茎秆抗茎折与抗倒伏能力增强;综合抗倒伏、抗干旱、抗低温冷害的效果十分显著。特别是克服了多效唑和烯效唑等产品残留量高、生育期延长、缩穗等不良后果,大大减少三唑类调节剂对本季水稻产量形成和后茬作物生长发育的危害,使用非常安全;同时使用水稻吨田宝可以调节水稻生殖生长和营养生长,改善水稻穗部性状,增加饱籽数,降低瘪籽率,使水稻穗长整齐,亩穗数、穗粒数、千粒重整体提高;在高、中、低产田情况下都可表现出一定的增产效果,其中,中、低产田增产效果尤为显著。经大田试验,平均增产15%~45%,投入产出比达1∶20以上。水稻吨田宝随着专用调节剂系列产品的进一步推广,一定会给我国水稻生产带来良好的经济效益和社会效益,为我国新农村建设做出应有的贡献。