长江中下游北部单双季稻混作区周年光温高效利用与水肥精确调控节本丰产增效关键技术研究与模式构建

【国家十三五“粮食丰产增效科技创新”重点专项】

长江中下游北部单双季稻混作区周年光温高效利用与水肥精确调控节本丰产增效关键技术研究与模式构建

（华中农业大学农业生态研究室）

长江中下游北部单双季稻混作区,以湖北为主体,覆盖豫南、皖西、赣北、湘北等地区,水稻种植面积约占全国25%,稻谷商品率为80%左右,是我国重要的商品粮基地。该区地处南北过渡气候区,双季稻生产季节紧、单季稻光温利用不充分、自然灾害频发(低温冷害、抽穗期高温热害频繁、区域性与季节性缺水）；中低产田面积大、水稻生产劳动强度大、投入高；化肥、农药等化学品投入高造成土壤、水体污染,稻米品质下降。这不仅制约该区域水稻生产,也严重影响着我国的粮食安全。

国家十三五“粮食丰产增效科技创新”重点专项“长江中下游北部单双季稻混作区周年光温高效利用与水肥精确调控节本丰产增效关键技术研究与模式构建(编号.2017YFD0301400）,围绕长江中下游北部单双季稻混作区生态特点和生产问题,以水稻丰产提质增效为目标,在单双季稻混作区光温资源利用理论取得新进展；在“籼改粳”及品种结构调整、农机农艺配套、水肥精确定量及绿色环保栽培技术取得突破；为区域水稻丰产增效提供新模式,促进我国水稻产业可持续发展。

本项目科学问题：

研究长江中下游北部单双季稻混作区周年光温高效利用规律、水稻绿色环保高效生产途径、水肥精确调控机理；本项目关键技术.研发水稻品种结构调整、农机农艺配套技术、减肥减药节本增效技术、水肥精确定量调控技术,创新区域水稻丰产增效栽培模式。本项目的具体内容.①针对南北过渡气候特点,研究稻作模式周年光温水土资源高效利用规律；筛选优质稻麦品种,优化稻作模式；组装集成单季稻、双季稻、平原湖区水稻丰产高效栽培模式。②针对区内优质粳稻品种缺乏,研究粳稻的温光利用机理及适应性,配置粳稻种植区；研究粳稻丰产优质高效栽培技术。③针对区内水稻生产劳动强度大、投入多、温室气体排放高等问题,研究不同稻作制度碳氮循环规律及生态效应；开展节能减排的保护性耕作、病虫草害的绿色防控、轻简高效的水稻直播技术及模式研究。④针对区内水稻生产成本高、机械化程度低等问题,研究水稻生产机械化技术及节本增效机理；创新机插秧技术、精量直播技术、水肥植保机械化技术、稻麦全程机械化和再生稻机械化技术。⑤针对区内水肥管理粗放等问题,分析区域水土资源特点,建立不同产量层次的水稻水肥精准管理技术；研发水稻高效施肥新技术；研究水肥耦合机理及水肥一体化管理技术。

项目围绕总体目标,按照“共性理论创新→关键技术研发→技术集成优化”的技术路线。依托长期定位试验和区域联合试验,结合样本调查和大数据分析,研究作物品种的生态适应性,明确不同区域光温资源特点及周年光温利用效率变化规律；通过受控试验和大田试验,研发机械化、轻简化、绿色化、精准化栽培技术；依托区域试验示范基地,集成优化种植模式和关键技术,创新水稻丰产增效模式,并进行示范验证。

研究团队：

项目负责人.曹凑贵(华中农业大学植物科技学院教授）

课题负责人.张建设(湖北省农业技术推广总站副研究员）

李成芳(华中农业大学植物科技学院副教授）

万丙良(湖北省农科院粮作所研究员）

田小海(长江大学教授）

课题组研究成员来自华中农业大学、长江大学、湖北省农科院、湖北省农业技术推广总站等15家科研院所和农业技术部门。研究团队已共同完成了国家粮食丰产科技工程“十五”、“十一五”、“十二五”湖北项目。针对单双季稻混作区高产田、中低产田、灾害田,分别凝练了“建群、扩库、养根”高产栽培、“增汇、减排、降耗”低碳栽培、“抗逆品种、时空避害、抗性调节”抗逆栽培的成果,集成创新了多项技术模式,研究成果获湖北省科技进步一等奖1项、二等奖2项,获农牧渔业丰收二等奖奖1项。为项目研究奠定了雄厚的基础。

预期目标：

通过本项目实施,实现区域水稻水肥利用效率提高10%,光热资源利用效率提高15%,灾害损失降低2%～5%,生产效率提升20%,节本增效1500元·hm-2。为区域粮食丰产增效提供科技支撑。