上海市水稻产业发展思考与对策研究
2021-03-26董言笑曹黎明周继华李刚
董言笑,曹黎明,周继华,李刚
(1 上海市农业科技服务中心,上海 200335;2 上海市农业科学院作物育种栽培研究所,上海 201403;3 上海市农业技术推广服务中心,上海 201103)
水稻对保障国家粮食安全具有特殊的战略意义[1]。上海地处长江下游,水资源丰富,稻田不仅是大城市口粮安全的保障,更是国际化大都市最重要的生态湿地,发挥着蓄洪蓄涝的应急功能,有效地缓解了特大型城市的热岛效应[2,3]。水稻也是上海种植面积最大的粮食作物,占全市种植面积的三分之二,稻谷产量占粮食总产的80%以上[4]。郊区稻田用养有机结合、优质米品种覆盖率高、规模化和全程机械化水平较高。近年来,上海连续推进现代农业产业技术体系建设[5],加强地产优质稻米全产业链技术研发与应用,实现水稻产业从卖稻谷向卖大米转变。本文结合近年来上海水稻产业技术体系建设,阐述上海水稻产业发展现状、存在问题及未来产业的发展方向。
1 上海水稻生产基本情况
上海地处亚热带北缘,属北亚热带季风气候,四季分明,日照充分,雨量充沛。稻田土壤肥沃,多为中偏碱性,冬季茬口种植蚕豆、紫云英、油菜等养地作物或者深翻晒垡为主[6]。水稻生产以单晚粳稻为主、少量为早熟中粳(俗称国庆稻),常年种植水稻面积9 万hm2左右,单产在8 400 kg/hm2左右。优质米品种覆盖率接近100%,其中杂交粳稻种植比例40%左右,主推品种包括申优26、申优28、花优14、秋优金丰等优质强优势杂交粳稻和松早香1 号、沪早香软1 号、沪软1212、松香粳1018、南粳46、秀水134、沪粳137 等常规粳稻品种。
2 水稻产业技术体系建设取得成效
2.1 聚焦食味品质育种,育成三个软米品种获得全国优质稻品种食味品质鉴评金奖
围绕优良食味、抗病抗逆性、香味等目标性状改良,连续开展食味品种育种,利用现代高效生物育种技术,结合稻瘟病菌人工接种与基因鉴定、稻米加工与外观食味品质测试、营养功能分析以及生态适应性鉴定,创制了一批优质软米粳稻新种质[7],先后育成7 个软米品种通过审定,其中沪软1212、松香粳1018 和银香38 连续3 年分别获全国优质稻品种食味品质鉴评金奖,为我国南方粳稻区优质米产业发展提供了一批优质软米品种,是上海实施优质米工程推进从卖稻谷向卖大米转变的标志性成果,为地产大米品牌建设提供了坚实的品种支撑。
2.2 强化粳稻杂种优势研究与利用,杂交粳稻全程机械化制种技术取得重要突破
以优质、广适、优良开花习性为主要育种目标,利用分子标记辅助选择聚合优势性状,成功创制一批优质、广适、花粉量大、开花习性好、授粉性状好的核心种质,并育成了优质、花时迟、早熟超亲、高抗的粳稻恢复系申恢26,该恢复系聚合了高产(OsEBS)、耐冷(COLD1、qLTG3-1)、抗稻瘟病(Pi9、Pi54等)和抗白叶枯病(Xa21)等优良基因。以申恢26 为父本配组育成申优26、申优27、申优28、紫祥优26、申武优26 和弘优26 共6 个优质高产高抗杂交粳稻新品种通过审定[8-11],其中申优26 是上海市第一个通过国家审定的粳稻品种,由隆平高科实施产业化开发,育成的6 个品种米质全部达到国家二级优质米标准,5 个品种符合农业部超级稻认定标准,解决了杂交粳稻品质不佳和稻瘟病抗性不强的难题,实现了优质与高产、广适、抗病等优势性状的整合。发挥产业技术体系优势,集成育种、栽培、植保、农机农艺等不同学科优势,研究建立杂交粳稻高产高效全程机械化制种技术体系,制种单产可达3 000 kg/hm2,解决了制种费工费时、效率低和用种成本高的难题。为南方粳稻区提供了一批优质广适强优势杂交粳稻品种,上海郊区也成为全国杂交粳稻种源生产的主要基地,使得本市杂交粳稻种植比例达到40%左右,是全国杂交粳稻种植比例最高的地区[12]。
2.3 围绕优质米“绿色、高效、生态”发展的需求,研究形成农机农艺融合配套技术
开展稻田病虫害景观生态控制技术试验、稻田优势杂草抗药性机理研究及抗性杂草防除技术试验、水稻机械化侧深施肥试验、大型植保机械减药探索和不同生育期无人机防效试验、无人机全程飞防植保试验、无人机直播及配套技术试验以及水稻机插秧密播稀植技术试验等多项水稻生产关键技术研究与示范,为实现水稻生产“减肥、减药、节本增效”的目标打下坚实基础。筛选出百日菊、大花六道木、柳叶马鞭草、芝麻、大豆等水稻景观生态功能植物,优化形成了6 种景观生态方案;通过开展稻田优势杂草抗药性机理及抗性杂草防除技术研究,筛选出对水稻高度安全且能有效防除抗药性千金子的HPPD 类新除草剂品种并研发出其安全应用技术[13-18]。本市水稻基本实现耕种收全程机械化,其中,2020 年上海市水稻机械化种植率达到92.4%[19],耕种收全程机械化水平再创新高,并应用机械测深施肥、播喷除草剂一体化等技术逐步解决各环节机械化难题。
2.4 加强稻田耕地质量保育,跟踪不同种植茬口地力变化规律,优化稻田养地茬口
跟踪落实休养轮作、循环农业与生态种植3 种绿色生产模式试验性示范点41 个,实施面积1 353.3 hm2,平均施用氮化肥184.2 kg/hm2(折纯氮),较面上生产减少33.6%;平均施用化学农药1 704.3 g/hm2,较面上减少21.6%。水旱轮作是耕地保育的最好方式,通过有效贯彻上海绿色生态农业发展理念,稻田耕作制度不断优化,至2019 年,以绿肥—稻和休闲深翻—稻为主的用养结合种植模式比例达到95.1%,其中绿肥—稻38 007 hm2,休闲深翻—稻47 933 hm2,为上海发展优质稻米产业提供了良好的绿色生态保障。
2.5 加强产业链建设,创新营销模式,优质稻米市场化率明显提升
在开展绿色生产和产业化开发的优质稻品种引育、绿色生产模式应用、种养结合、清洁化栽培技术集成、标准化生产和绿色认证、安全追溯体系等全产业链工作的基础上,加强稻谷烘干、稻米加工等产业链后端装备建设,提升水稻烘干加工能力,加强稻米保鲜储藏关键技术研究与应用,打造地产公共稻米品牌,由龙头企业牵头开展产销对接模式的推广,实现优质米全产业链绿色开发,带动农户增收,推动了稻米产业化和品牌化发展。郊区通过举办农民丰收节、稻米评比等多种形式促进区域优质稻米品牌发展,地产品牌规模不断壮大。目前已培育形成具有一定市场规模和知名度的“松江大米”“崇明大米”“青浦薄稻米”“金山味道”等区域公共品牌以及“紫花仙子”“瀛丰五斗”“侬家良匠”“鹤舞稻香”“知青海丰农场”等地产企业品牌。
研究探索上海地产大米融媒体推广的新模式讲好地产大米故事,由专业传媒团队与企业对接,确定“剧情+宣传”的融媒体传播短片新形式,从生产源头到加工车间到消费者品尝,用直播的手段在社交短视频平台上完美呈现地产大米的魅力,利用简洁凝练、有趣的视频内容进行传播,突出地产品牌内涵,增强产品辩识度,给受众留下深刻而美好的印象。2020 年,地产稻米品牌化销售比例达30%左右。
3 今后上海水稻产业发展目标与对策
上海水稻绿色认证比例高,优质米品种普及、生产过程绿色、茬口优化提升均满足优质米全产业链发展,但优质优价的机制尚未形成[20];2020 年,郊区软米品种种植比例高达三分之一,但当前生产中的软米品种抗逆性普遍较差,尤其是稻瘟病抗性差;虽然化学农药和化学肥料实现了双减,但稻田杂草为害逐年加重,抗药性在增强,除草剂用量大幅度上升;由于新型农民组织规模相对较小,品牌运营成本较高,区域公共品牌资源整合及品牌推广上依然力度不够,地产稻米品牌市场影响力较小,市民对地产稻米的知晓度不高;全产业链开发配套设施依然滞后,尤其是软米含水量较高在保存条件建设上依然存在较大的不足。
按照上海乡村振兴战略及“三园”工程建设总体要求,推动本市都市现代绿色农业高质量发展,应进一步优化稻田冬季养地模式,推广冬季绿肥高产栽培技术,实现以小肥养大肥目标,调优水稻品种和茬口布局,继续选育和推广一批优质食味稻米品种,建立健全优质粳稻高效繁制种技术体系,以稻米品牌培育及供应链建设为目标完善稻米品质评价和生产、加工、保鲜贮藏技术,推广应用大米追溯标识,做大做强区域公用品牌。
3.1 整合上海科技的优势力量,形成产学研推一体化的产业技术体系团队
以郊区优质米绿色发展、保障粮食安全为主线,通过团队协作实施联合攻关和示范应用,通过首席专家、专业组和试验站以及示范点布局,实现农业科研院所、高校、推广、企业协同新格局,进行联合攻关和广泛协作,加强关键技术创新研究,加快落实示范应用。首席专家负责总体布局和设计,并兼任一个专业组负责人,包括育种、栽培、植保、农机、产业化等相关专业组,专业组由本市资深研究专家任组长并联合有关优势单位组成,每年进行专业组与试验站任务对接,将专业组重点任务安排到各试验站落地,同时布局一批具有较强展示示范能力的示范点,将体系的新品种、新技术、新模式在基地进行综合呈现。
3.2 聚焦产业关键问题,解决产业主要问题和技术需求,联合攻关与示范应用
以产业发展需求为导向,解决产业难题,实现育种技术、新品种选育和绿色生产技术的科技进步。首先,要加强优质食味米品种和优质高效杂交粳稻新品种的选育与产业化应用,尤其是利用分子聚合育种技术,培育抗稻瘟病软米品种,深度挖掘杂交粳稻稻瘟病抗性基因显性互补聚合优势,培育新一代香型软米杂交粳稻品种,同时做好主导品种和专用品种种源提纯复壮。其次是实施绿肥养地计划,通过实现绿肥高产做实水稻绿色生产,尤其是选育适宜水稻后茬耐低温、耐迟播的养地作物新品种,同时集成品种配套高产栽培技术,提高养地作物生物学产量,实现以小肥养大肥目标。第三是研究集成病虫害生态控制技术、养草灭草技术、杂草稻等专用除草剂配方、养分高效管理等绿色生产关键技术,建立高质量发展的水稻绿色生产技术体系。
3.3 郊区稻田生态价值融入稻米品牌价值是水稻产业提质增效的实现路径
近年来,通过优化肥料运筹提高肥料利用率和病虫害绿色防控体系建设,稻田农药和化肥用量大幅度下降,尤其是郊区冬季种植绿肥和深耕晒垡的绿色茬口比例高达90%以上,部分地区水稻生产的绿色认证比例超过80%,冬季种植养地作物,依靠作物耕作系统自身养分活化来满足水稻绿色生产有机养分来源,稻田生态功能越发突出。
当务之急是加强上海地产优质稻米产业集聚度,打造有规模、有影响的区域公共品牌,加快全程质量可追溯体系创建,提升品牌质量和影响力;充分发挥政策调节措施,推进水稻优质优价机制形成。围绕优质种源、绿色种植以及品牌营销等方面对地产优质稻米产业开展全方位公益宣传报道,加大投入在各种公共平台、自媒体以及互联网等进行多渠道展示和推介,讲好上海大米故事,使上海市民充分了解和信任地产大米的品质和安全。让稻田生态价值融入稻米品牌价值,实现生态效益和经济效益的高度统一,这是水稻产业提质增效和乡村振兴实现的主要途径。