7月8日,全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在北京隆重举行。南京农业大学丁艳锋教授团队攻关的“水稻高产优质均衡群体理论与技术集成应用”成果,摘得国家科技进步奖二等奖。20年来,南京农业大学水稻栽培创新团队以“三均衡”理论为核心研发配套技术体系和产品装备,打破水稻高产优质难以协同的世界难题,为中国乃至全球水稻产业提供“既要吃饱、又要吃好”的解决方案。
“穴穗粒三均衡”:水稻高产优质协同难题的重大突破
“不仅要让中国人碗里装中国饭,而且要装中国的好饭!”团队负责人丁艳锋教授的话语,道出了科研的初心。
2005年,丁艳锋、李刚华跟随农学家、作物栽培家凌启鸿教授奔赴云南永胜县涛源乡。彼时的云南,还是少有研究者踏足的高原稻区,但他们带着笔记本和稻种出发了。一年后,这片土地创下亩产1287公斤的世界纪录,凌启鸿的“水稻精确定量栽培”理论得到验证,也为后来“三均衡”理论奠定了坚实基础。
2017年开始,江苏省大米评比会上,一个特殊的现象更让团队找到了突破口。“最好吃的和最不好吃的,为何是同一个品种?”丁艳锋敏锐地意识到:好品种不等于好米饭,中间关键的环节就是栽培。
“我们吃进去的大米是一粒一粒的,米粒之间的差异,是导致食味差异的主要原因。”经过大量的调查研究,一个构想逐渐浮现:要实现高产与优质的协同,必须让米粒的大小、营养物质含量尽量一致。顺着这个思路,研究层层深入:米粒均衡需要穗间均衡,穗间均衡需要穴间均衡,也许这就是水稻品质提升的关键。
丁艳锋介绍:“以粳稻为例,实现高产目标每亩需达20万~22万穗/亩,但在此基础上,能够决定品质的关键,是这22万穗是什么样的组成?以前的研究,没有回答这一问题。”
“22万穗,我们希望每个都‘身强力壮’,更重要的,是通过栽培技术的有力支撑,确保稻穗的每个个体之间,差异不能过大。超过一定范畴后,整体食味品质就会显著地下降。”
2026年,凝结着团队20载汗水的“穴穗粒三均衡”理论正式提出,奠定了水稻高产优质协同提升的理论基础。这批稻田里的“指挥官”将栽培经验上升为科学理论,实现了从追求高产的“群体质量”到高产优质协同的“三均衡”的理论跃迁,并获得国家科学进步奖的认可。
紧扣产业所需:技术集成落地全国四大稻区
理论有了,如何科学验证、落到田间?团队以“三均衡”理论为标尺构建了“匀早发、调碳氮、稳灌浆”三大技术路径。但在中国,水稻种植版图横贯东西、链接南北,不同稻区的气候、土壤环境差异极大,又给团队带来了技术精准落地的新课题。
“比如,将适合南京的栽培技术照搬到北方,也许有的还有用、有的就没有用了。”为此,团队里,一批像丁艳锋、李刚华这样的“泥腿子”教授跑遍四大稻区,因地制宜建立了面向东北单季粳稻区、长江中下游籼粳稻区、西南中籼稻区和南方双季稻区的6套均衡群体构建技术体系。
通过一系列新产品、新装备的创制,更将关键技术“物化”,帮助种植户易学、易用,实现高产优质秘籍“田间直送”。
近年来,团队联合四川农业大学、贵州大学、沈阳农业大学、江西农业大学、安徽农业大学和全国农业技术推广服务中心等单位,在四大稻区开展技术集成示范。这些跨区域、跨单位的合作,不仅让技术突破了地域限制,更构建起一张覆盖全国的水稻高产优质协同网络,经济、社会和生态效益显著。
“只有不断打破学科壁垒,才能更好地解决产业问题。”丁艳锋说。
服务人民关切:技术好不好农民说了算
2022—2024年,团队技术在江苏、四川、江西、安徽、辽宁等地区累计应用面积超1.6亿亩,增产优质稻米365.8万吨。稻米的整精米率提高5.4%~8%、食味值提升4.9%~10%,总新增效益249.2亿元。这群南农师生带着技术体系,用脚步丈量四大稻区,更走出国门,在非洲、东南亚等“一带一路”沿线落地生根。
技术好不好,农民说了算。南京江宁湖熟街道倪清家庭农场的负责人倪清,采用团队技术种植“宁香粳9号”已有6年,从2020年的50亩发展到现在的1200亩,常年稳定在700~800公斤的高产“成绩”。更让他欣喜的是,因为近年来稻米品质显著提升,售价比普通大米每斤高出0.5~1元,每亩地节本增效达到500元。
“以前种稻靠经验,现在跟南农合作,靠先进技术!不仅产量高,米也更好吃,不愁卖。”倪清介绍,自己种的湖熟大米,还摘得了“南京好大米”评选特等奖。
在丁艳锋看来,做科研要“耐得住性子”,很多时候,困难和突破就是科研的“一体两面”。“做水稻研究,经常要到田间查苗、数茎粒数、考种,重复性的工作是常态。当工作很烦恼的时候,一定要沉下心,说不定就有新的发现。”
“未来农业一定会告别‘面朝黄土背朝天’。我们要让农业轻松、快乐起来,才会有更多人来从事这个行业。”丁艳锋说,团队下一步的主攻方向,是在高产优质协同基础上,研发更多高效、绿色生态的技术,让农民在“下雨天、大太阳天也能轻松种稻”,同时面向极端气候变化,提供保障水稻高产优质的应对方案。
通讯员 王璐 现代快报/现代+记者 李楠
(通讯员供图)
热门跟贴