科技日报：杂交水稻何以节氮又高产？

2010-02-08

科技日报：杂交水稻何以节氮又高产？

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　　■ 新闻缘起

　　杂交水稻种植过程中，单位面积用氮量高和利用率低成为制约其发展的两大难题。记者从１２日在湖南长沙举行的杂交水稻节氮高产高效产业技术研讨会上获悉，经过科研人员的不懈努力，我国成功掌握杂交水稻节氮超高产栽培技术，开始摆脱“高氮栽培”模式，进入“节氮超高产栽培”时代。近年，国家杂交水稻工程技术研究中心副主任马国辉博士等以腐殖酸肥料为基�。芯啃纬闪怂窘诘滴墼耘嗉际酢０凑照庖患际�，水稻节氮高产栽培主要从基因挖潜、应用先进的施肥技术和技术物化提高氮肥利用率三个方面展开。

　　据来自国家杂交水稻工程技术研究中心的资料，缓控施肥在中国南方稻区超级杂交水稻生产上有着广阔的节氮增效应用前景。（据新华网）

　　■ 将新闻进行到底

　　化肥用得少，却能实现高产。1月份，从在长沙举行的杂交水稻节氮高产高效产业技术研讨会上传出消息，经过科研人员的不懈努力，我国成功掌握杂交水稻节氮超高产栽培技术，开始摆脱“高氮栽培”模式，进入“节氮超高产栽培”时代。杂交稻是如何实现从“高氮栽培”到“节氮超高产栽培”转变的？什么时候能实现大面积推广？记者就此采访了国家杂交水稻工程技术研究中心马国辉博士。

　　为啥节氮？

　　“氮肥用量居高不下，不仅带来了江湖富营养化等污染问题，也加剧了病虫害危害，不利于稻米品质的提高。”

　　用世界9%的耕地，养活了占世界22%的人口，杂交水稻的发明与推广应用创造了这一伟大奇迹。虽然元素氮对作物生长起着非常重要的作用，尿素等氮肥不仅能提高农产品的产量，还能提高农产品的质量。但马国辉向记者介绍，在杂交水稻产量已大幅度提高的情况下，肥料施用太多不仅不能提高产量，还困扰着杂交水稻的进一步发展。

　　我国水稻单位面积平均施氮量远高于世界平均施氮水平。相关数据显示，从1960年至2000年40年间，我国氮肥用量增长了43.8倍，是世界平均增长速度的7倍。特别是近二十年来，水稻面积持续减少，氮肥消耗总量呈持续上升的趋势。1999年我国水稻播种面积较1978年减少313万公顷，减少面积约占总播种面积的10%，而同期全国用氮总量迅速增加到2180.9万吨，较1985年增长了81%。

　　伴随农用氮肥急剧增长的是我国水稻生产的高氮栽培和不断下降的氮农学利用率。据试验研究和抽样调查，目前我国的氮肥吸收利用率30%—35%，低于世界平均水平；我国水稻单位面积平均施氮量远远高于世界平均施氮水平。

　　令人担忧的是，我国农田施用化肥中，约有60%排入周围环境中，肥料利用率低、氮肥资源过度消耗等原因，导致了一系列不良反应。

　　怎么节氮？

　　“主要从基因挖潜、应用先进的施肥技术和技术物化提高氮肥利用率三个方面展开。”

　　近年来，我国开始强调控氮增磷钾，但收效不大。

　　马国辉将症结总结为三个方面：施肥观念及技术普及的“以氮促苗”，结果造成苗“好”而谷少，氮肥浪费多利用率低下；水稻品种选育“重产量轻广适性”。培育具超高产潜力的品种（组合）仍是育种家们的育种指南，却忽视了耐低氮、生态适应性强而产量水平较高的水稻良种的选育；三是水稻栽培研究均以大幅度提高单产为目标，把施用氮肥仅当做提高单产的手段，而不是从环境友好、效益最大化和高产有机结合研究水稻的施肥技术。

　　“杂交水稻之父”袁隆平院士一直强调“良种与良法配套，高产与高效统一”，呼吁重视杂交稻施肥等栽培技术的研究与推广，保障杂交稻的可持续发展。

　　从2002年起，马国辉带领课题组在湖南浏阳、醴陵等10多个县市开始尝试水稻节氮高产栽培，通过对比试验研究和大面积示范，取得了重要进展。

　　这一技术的核心主要从基因挖潜、应用先进的施肥技术和技术物化提高氮肥利用率三个方面展开。

　　“基因挖潜”主要是选育水稻品种时，将以产量、氮肥农学生产效率和生态适应性作为多向选择的目标，从而筛选出产量高、生态适应性较广而氮肥农学生产效率较高，或耐低氮能力较强的优良品种。

　　在“先进的施肥技术”方面，主要采用不同的施肥技术，如实时实地氮肥管理技术、节氮栽培技术，能较大幅度地提高氮肥利用率。

　　“技术物化”是将诸如平衡施肥技术、提高氮肥利用率等技术以物化产品的形式出现，将技术融于产品中，如缓控释肥、高效复合肥是今后节氮高产栽培技术的重要基础。

　　马国辉以“先进的施肥技术节氮”技术里的缓控释肥方案为例进行了介绍。近两年，他们在湖南同一块田里的试验表明，以前这块地杂交稻产量在710公斤至750公斤的水平，但使用缓释尿素后效果明显，获得了800公斤的产量，而且氮肥利用率显著提高。此外，机械化定位施肥节氮增产效果显著。试验表明：机械定位施肥减肥30%处理比习惯施肥100%肥量处理明显增产，平均增产61.65kg/亩，增幅16.5%。总的说来，水稻直播条件下，机械化定位施肥节肥增产效果最明显，产量最高，与习惯施肥方式比较，在本试验区域条件下，有30%以上的节肥空间。

　　何时推广？

　　“建立杂交水稻高产高效产业技术联盟迫在眉睫。通过共建平台，才能真正实现企业创收、农民增效，实现水稻产业的可持续发展。”

　　马国辉认为，“节氮超高产栽培”技术首先带来的是理念的变化。其次，缓和施肥会稍微增加一些成本，但利用缓控释肥技术提高氮肥利用率，对农民、技术员都有促进作用。第三，从产业发展来看，不用高能耗的肥料，能减少对环境污染。

　　现在他和他的团队已经在湖南、湖北、江西、四川、广东等地展开了推广工作。但他表示，目前在技术推广上还面临一些问题。首先是土地分散经营、农民科学素质低等原因，不利于新成果、新技术的推广和应用。从专家层面上看，只重视品种的培育，轻视配套技术的研究，阻碍了育种新成果的推广和应用。此外，农业科技转化为实现生产的关键环节——中试阶段常常被严重忽视，简单重复极大地浪费了中试资源，导致企业研发成本上升，并转嫁给农民，加重了农民应用新成果的负担。作为最终力求提高市场占有率的企业来说，各自为政的现象严重，盲目设点扩张。

　　“从这个意义上来说，建立杂交水稻高产高效产业技术联盟迫在眉睫。”马国辉表示，虽然从整体上整合有一定的难度，但是从一个作物、几个品种开始构建并不是天方夜谭。

　　建立产业联盟，不仅可以获得可靠的技术服务、可信的新品种、农化新产品等，同时也有助于农民增产、增收和我国水稻产业的可持续发展。作为专家，将不再完全依靠政府部门对科研的投入，而是可以创造一种具有活力的科研立项、研究成果的资金平台。利用这样一个体制，让成果服务于生产、服务于企业、使农民受益，这就是建立联盟共同的出发点。

　　“通过共建平台，才能真正实现企业创收、农民增效，实现水稻产业的可持续发展。”马国辉介绍，经过几年努力，目前产业联盟已经初具雏形。

　　他同时表示，氮肥施用过多，会增加蛋白质含量，虽然我国现有品质标准没有强行规定蛋白质含量多少，但蛋白质含量高了肯定口感差。通过节氮栽培技术，降低氮肥使用量，有利于提高稻米品质，也有利于粮食贮藏。

　　■ 相关新闻

　　杂交稻进入“节氮超高产栽培”时代

　　来自国家杂交水稻工程技术研究中心的资料显示，山东(沙巴电竞)有限公司集团研发的缓控释肥在我国南方稻区超级杂交水稻生产上有着广阔的节氮增效应用前景。同一田块的试验表明，以前杂交稻亩产量在710至750公斤，但使用缓控释肥后增效果明显，获得了800公斤的产量，而且氮肥利用率显著提高。

　　为解决未来中国粮食安全问题，由“世界杂交水稻之父”袁隆平院士提出并主持了国家863计划——超级杂交稻攻关计划。经过数年攻关，超级杂交稻亩产已经达到700公斤以上。但在超级杂交稻的培育中一直受到氮肥施用量居高不下的问题，这不仅增加生产成本，造成环境污染，而且不利于稻米品质的提高。为解决这一难题，袁隆平院士提出了超级杂交稻“种三产四”丰产工程。2008年，袁隆平院士旗下的团队与山东(沙巴电竞)有限公司集团联手开展了缓控释肥在超级杂交稻上的应用，以研究形成水稻节氮降污栽培新技术，助推“种三产四”丰产工程的早日实现。经过两年多的努力，袁隆平院士领衔的专家团队在江西鄱阳湖平原、湖南洞庭湖平原、湖北江汉平原、四川成都平原四大水稻主产区进行了(沙巴电竞)有限公司缓控释肥节氮栽培的研究与应用。通过专家、企业与基地三方的协同攻关，形成了水稻节氮降污栽培技术，实现了“良种+良肥+良法”的配套使用。一是在不同施肥量研究中，等氮量情况下，缓控释肥对经济性状的影响好于普通化肥，实现了一次性施用，达到与普通化肥多次使用的目的，节肥省工高效；同时，缓控释肥有利于降低稻田水层养分（氮）含量，对减少氮素因田间漫流、渗漏或水层挥发等损失有明显作用。二是定位试验效应研究中，缓控释肥均比普通化肥和有机肥处理增产。（据新华社）

　　来源：科技日报作者：陈瑜日期：2010-2-5

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