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水稻作为我国第一大口粮作物,单季超高产一直被认为是保障我国粮食安全的核心。但是单季超高产投入大、效益低、风险高、对环境潜在污染大,不应该是继续追求的目标。
最近,华中农业大学植物科学技术学院彭少兵教授撰写了名为“对转型时期水稻生产的战略思考”的点评发表于《中国科学:生命科学》2014年第8期。作者认为通过种植模式的创新减少单季的风险,提高种植系统的周年产量,是保证我国粮食安全的唯一出路。
在水稻单产水平较低的情况下,提高化肥的投入和人工的投入(精耕细作)对提高产量效果明显。但是,在现有的高水平单产条件下,通过增大投入来追求单季超高产会带来一系列的问题。首先,单季超高产给作物本身带来很大的压力,这是因为超高产作物一般秆高、群体大、叶片氮浓度高,导致群体的呼吸消耗大、病虫害和植株倒伏危害的风险增加,其结果可能是单产不升反降,同时还会降低作物的资源利用效率和稻米品质。更重要的是,通过加大农业生产资料和劳动力的投入追求单季超高产会降低经济效益,导致农民增产不增收,以及污染和破坏稻田生态环境。相对于通过增加单产和耕地面积来说,通过提高复种指数或收获频次提高作物总产更有利于减少对生态环境影响。水稻生产种植模式的创新,其目的是通过增加水稻的播种(或收获)面积来提高水稻的总产量,从而实现从“向单季要产量”到“向系统要产量”的战略转变。
水稻种植模式创新的总体原则是:在总产不降低甚至增加的前提下,降低劳动力投入和减轻劳动强度,不增加农资投入,稳定地保障水稻生产利润,通过提高复种指数或收获频次来降低甚至消除单季作物追求超高产的压力和风险。再生稻和双季稻双直播就是在上述原则下对水稻生产的种植模式进行的重大创新,对于提高水稻的总产量具有非常好的应用前景。
机械化和轻简化栽培是今后我国作物生产的唯一出路。种植模式的创新必须有机械化和轻简化的栽培技术作保证,否则,新的种植模式不会有生命力。从精耕细作到轻简栽培会导致单产的降低,但是不一定会导致总产的降低,反而有可能通过增加种植面积提高总产。如果能实现农机与农艺的有效结合并选用适合于机械化栽培的品种,机械化栽培的单产有望达到精耕细作的水平。
适合于轻简化和机械化栽培的品种特征与张启发构想的绿色超级稻的绿色性状不谋而合。绿色超级稻除了要求高产、优质外,还要基本不打农药、少施化肥、节水抗旱,使水稻生产能够实现“高产高效,资源节约,环境友好”。绿色超级稻不过分追求超高产,其绿色性状有利于减少投入,提高资源利用效率,保护生态环境。绿色超级稻在粗放管理条件下要求产量下降相对较少。另外,绿色超级稻应更能应对全球气候变化。目前尽管还没有绿色超级稻品种审定和推广,但通过传播一些理念已经开始对我国水稻生产产生影响。
在育种策略、品种评价标准与审定政策上,作者建议:第一,大力推动公益性的常规稻育种,因为适合于轻简化和机械化的栽培技术一般用种量加大,使用杂交稻品种会增加生产成本;第二,引进国际上常用的农民参与式选种,以满足农民对水稻品种的要求;第三, 品种的产量评价标准除了用单季产量,还要综合考虑日产量和周年产量;第四,品种审定标准和渠道要多元化,否则,适合于轻简化和机械化栽培技术、具有绿色性状、受农民欢迎的优良品种就无法脱颖而出。
研究得到了公益性行业(农业)科研专项(批准号:201203096)和长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT1247)资助。
(文中图片来自网络)
来源论文:
彭少兵. 对转型时期水稻生产的战略思考.中国科学:生命科学,2014,44(8): 845-850.
http://life.scichina.com:8082/sciC/CN/abstract/abstract515320.shtml
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GMT+8, 2024-12-27 10:35
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