七月盛夏,风过处掀起稻田秧苗层层绿浪。南京农业大学水稻栽培创新团队的师生们,正在试验田里弯腰查看苗情。稻田里,黄、蓝、白色的缓混肥如一粒粒珍珠,被精准送入田间,它们将为水稻不同生长阶段的营养需求保驾护航。“这是我们的缓混一次施肥技术,通过一次轻简施肥,实现全生育期的营养均衡生长。”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。
7月8日,好消息传来,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。
放眼全球,“高产必降质、优质必减产”如同水稻产业难以突破的魔咒:日本越光米、泰国香米以优质闻名,亩产却徘徊在300公斤左右;在中国,高产品种虽能突破千公斤大关,食味品质却常不尽如人意。高产、优质难以协同,成为困扰水稻产业的瓶颈。“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。锚定这一世界难题,他带领团队将此作为攻关方向,希望在高产的基础上,找到优质协同的关键路径。
丁艳锋教授在田间实验。
一次大米评比会上特殊的现象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,但在此基础上,能够决定品质的关键,是这22万穗是由什么组成?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下降。”
2026年,凝结着团队汗水的“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。
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。
南京农业大学水稻栽培创新团队在田间试验。
“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”。
以水稻机插缓混一次施肥技术为例,该技术自2012年开始构建,不同于传统水稻施肥“一炮轰”,通过不同肥料营养的分阶段缓慢释放,让水稻生长从“暴饮暴食”变为“适量多餐”,实现全生长周期的营养均衡。李刚华介绍,对于种植户来说,过去种稻要施肥3—4次,不仅非常辛苦,而且怎么施、施多少全凭经验。“团队研发的缓混肥产品,可以在插秧时就一次施肥到位,后期会随着水稻生长节奏分期释放,就像给予恰到好处的‘营养餐’,让水稻在各个生长阶段都能得到精准养分供应。提升肥料利用率的同时,还能降低分蘖期田面水铵态氮含量、减少氮素径流损失,生态效益明显。”
而微喷旱育、新型育秧基质等技术和产品,也正在让水稻育秧告别“一脚水一脚泥”。传统育秧需要平整秧板、搬运秧盘,劳动强度大且秧苗质量参差不齐。“我们计算过,一亩大田搬秧盘,要搬200斤的土,这是非常辛苦的工作。但是现在我们研究出新型基质来代替秧土,减轻重量。”丁艳锋介绍,农民只需将种子播在基质上,通过微喷管供水,就能实现“旱地育秧”,成苗率和整齐度显著提升。
技术落地也离不开产品和装备“加持”。农机装备方面,2010年起,团队与南京农业大学工学院何瑞银教授团队联合研发的智能化集排式侧深施肥机,行间排肥变异下降55.4%,施肥精度提高68.8%;而犁旋平一体机和水田埋茬搅浆平地复式作业机,更在提高秸秆还田埋茬率和均匀度方面大显身手。
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。
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。南京市江宁区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。
走进团队办公区,墙上有一条标语清晰醒目:一群人,一件事,一条心,一起拼。20年,四代人,正是秉承着这样的科研坚守,始终耕耘在水稻栽培创新前沿。新一季水稻正在拔节孕穗,风吹稻浪,似在讲述着团队传承的“稻济民生”梦想,和他们在新时代书写的粮食安全答卷。
作者:王璐 农民日报全媒体记者 李丽颖




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