观察 | 水稻产业的新问题与新路径
讲问题:“水稻生产存在‘三高一低’的问题,品种结构存在‘三多三少’的问题。”“持续开展超级稻育种研究是保障粮食安全的迫切需要。”“粮食安全的核心是口粮、口粮供给的重点是稻米、稻米供给的关键是粳稻。”“依靠进口调节国内的粳米消费几乎不可能实现。”
讲方向:“超级稻育种有四大主攻方向。”“围绕4个育种目标,从‘0’到‘1’培育多年生稻。”“粳稻种质创新面临巨大挑战,要发掘杂草稻等种质资源中的有利基因。”“野生稻蕴藏着丰富的抗性基因,抗逆性强。”“再生稻是保障粮食安全的重要技术储备。”
讲产业:“稻谷收购价持续走低,种稻利润低。”“由于一味盲目扩大稻米加工产能,行业竞争异常激烈,企业利润空间被压缩,面临生存危机。”“企业一端连着生产,另一端连着市场。目前种业巨头已将育种前端资源技术与后端产业链种植有机结合。”“以品质为核心,通过育种、种植、品牌三方联动,打造优质优价各方共赢的全产业链闭环。”
4月2日,水稻产业链发展论坛在海南三亚举行。本次论坛是2023中国种子大会暨南繁硅谷论坛13个分论坛之一,由袁隆平农业高科技股份有限公司独家赞助。与会嘉宾聚焦水稻全产业链发展,讲问题、讲方向、讲产业。本次论坛为观察中国水稻产业提供了一扇窗口。
水稻产业链发展论坛现场。
新问题
水稻生产“三高一低”,品种结构“三多三少”
食以稻为先。作为我国总产量和播种面积第一大的口粮作物,水稻是保障我国口粮安全的核心,全国六成以上的人口以稻米为主食。
但随着经济社会发展,我国水稻行业出现了一些问题。
国家杂交水稻工程技术研究中心、湖南杂交水稻研究中心研究员邓华凤指出,我国水稻生产还存在“三高一低”的问题,品种结构则存在“三多三少”的问题,即水稻生产农资成本高、劳动力成本高、资源消耗高,但种稻效益低。与此同时,高产品种多,优质专用品种少,感病虫品种多,绿色安全品种少,资源消耗型品种多,资源节约型品种少。
从不久前发布的2023年中央一号文件也可看出端倪:粮食总产保持在1.3万亿斤以上,稳住18亿亩耕地(其中水稻需稳住4.5亿亩);主攻单产(水稻亩产在470公斤左右);实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动,开展吨粮田创建,鼓励有条件的地方发展再生稻。
“水稻种业在增产千亿斤粮食中有能力做出突出贡献。”袁隆平农业高科技股份有限公司副总裁、水稻首席专家杨远柱说,人多地少是我国的基本国情,依靠有限的耕地,不仅要让14亿人吃饱,还要吃好、吃得健康,就必须不断提高产量。持续开展超级稻育种研究是保障国家粮食安全的迫切需要。
据估算,若到2032年,粮食总产要在2022年产量基础上,提高到14731亿斤,单产需提高7.28%。按目前水稻占粮食总产的30%计算,2032年水稻总产要达到4470亿斤,单产需提高7.2%,任务艰巨。
抓产量的同时还要抓品质。当前水稻生产和消费从单一数量型增长逐步转向高产、优质、高效、生态与安全并重的多元化需求。
“我国粮食安全的核心是口粮、口粮供给的重点是稻米、稻米供给的关键是粳稻。”国家粳稻工程技术研究中心副主任、研究员谢辉表示。
江苏省农业科学院粮食作物研究所副所长、研究员张亚东介绍,好吃的大米直链淀粉和蛋白质含量均较低,直链淀粉是影响稻米食味品质的关键因子。江苏当地灌浆期的高温不利于优良食味品质的形成。培育半糯型优良食味粳稻品种已成为江苏优质稻的发展方向。
据介绍,我国是全球最大的粳稻种植国,生产的粳米几乎全部用作口粮。虽然我国整体稻米市场供应充足,但以东北“稻花香”等品牌代表的优质粳米却供不应求。除中国以外的粳稻国际贸易量仅约50亿斤,相当于国内消费量的4.1%,且国外粳米价格是国内的5~10倍。
因此,依靠进口调节国内的粳米消费几乎不可能实现。面对国内外粳稻市场供求关系的复杂局面,国务院发布《“十四五”推进农业农村现代化规划》,提出要稳定发展优质粳稻,巩固提升南方双季稻生产能力。
全国70%以上的粳稻种植集中在东北三省及黄淮稻区。早籼改早粳,晚籼改晚粳。目前,上海、江苏等地早已完成“籼改粳”的种植结构调整。湖北、江西、重庆、海南、河南等省份都提出了“籼改粳”以提高稻米品质。
国家杂交水稻工程技术研究中心、湖南杂交水稻研究中心研究员邓华凤
袁隆平农业高科技股份有限公司副总裁、水稻首席专家杨远柱
国家粳稻工程技术研究中心副主任、研究员谢辉
江苏省农业科学院粮食作物研究所副所长、研究员张亚东
新路径
超级稻、再生稻、多年生稻受欢迎
调优产品结构、调精品质结构、调高产业结构——面对水稻产业存在的问题,这是最佳选择。袁隆平院士曾说,最经济、最有效、最现实的方式,就是依靠科技进步培育和推广杂交水稻新品种。
杨远柱介绍,超级稻育种有四大主攻方向。培育超高产品种以提高单产水平。培育早熟双季稻和再生稻高产品种以提高总产。培育抗病虫、耐耐逆境高产品种以提升稳产能力。培育养分高效利用、耐贫瘠、耐盐碱高产品种提高中低产田单产水平。
育种技术发展为培育绿色优质超级稻品种提供了更多可能。目前,我国水稻育种正处于分子标记辅助和分子模块育种为代表的3.0时代,并逐步向以分子设计、基因编辑为代表的4.0时代迈进,从单一基因(或性状)的改良向高效聚合多个基因(或性状)的协同改良迈进,最终迈向以大数据、人工智能为支撑的智能育种阶段。
除了继续培育杂交稻,种质资源利用、多年生稻、再生稻、优质粳稻也是与会专家提及的关键词。
野生稻蕴藏着丰富的抗性基因,抗逆性强。广西农业科学院党组书记、院长邓国富指出,广西野生稻资源丰富,国际上公认的实用性最强的抗白叶枯病基因、全球首次报道的南方水稻黑条矮缩病抗性基因,均挖掘自广西野生稻种资源。
“粳稻种质创新面临巨大挑战。发掘杂草稻等种质资源中的有利基因、基因编辑与生物大数据分析将是育种4.0时代粳稻种质资源创新的必由之路。沈阳农业大学教授孙健表示,粳稻的遗传背景相对狭窄,在品种更迭时需要多样性种质资源的深入开发,如野生稻、农家种、杂草稻。
云南大学农学院院长、教授胡凤益团队多年来持续攻关多年生稻品种培育,利用云南长雄野生稻等多年生野生种和一年生栽培种杂交,把野生稻地下茎无性繁殖特性转移到一年生栽培稻中,成功培育成多年生稻栽培品种并进行商业化生产。“围绕宿根(茎)聚集、多年再生、产量稳定、经济可行等4个育种目标,从‘0’到‘1’育成第一个多年生稻品种,配套以“免耕”和“越冬”为核心的多年生稻轻简化耕作栽培技术。”
值得一提的是,国际顶级学术期刊《科学》将这一研究成果列为“2022年度十大科学突破”,并评价多年生稻为“游戏规则改变者”(game changer),是全球农业领域唯一入选的科学突破。
粮食安全的重要性日益提升,再生稻在实现藏粮于地、藏粮于技战略和确保粮食安全中发挥更加重要的作用。据估算,中国潜在的再生稻种植面积达5000万亩以上,按再生季产量每亩300公斤计算,全国每年可增收150亿公斤稻谷。
福建省农业科学院水稻研究所张建福表示,再生稻具有优化稻作结构和提高复种指数的作用,是保障粮食安全的重要技术储备,已成为我国成效显着的水稻种植制度。“但目前的再生稻品种主要从生产推广的品种中进行筛选,直接选育的再生稻专用品种较少。缺乏强再生力种质与适于轻简化栽培的水稻品种,成为制约再生稻进一步发展的关键因素。”
广西农业科学院党组书记、院长邓国富
云南大学农学院院长、教授胡凤益
福建省农业科学院水稻研究所所长张建福
沈阳农业大学教授孙健
新产业
种稻效益低,全产业链闭环是突破口
近年来,稻谷收购价持续走低,粳稻的价格优势已由10年前的0.15~0.18元/斤降低至0.02~0.07/斤,水稻种植户投入增加,收入降低,种稻利润空间小,种植积极性下降。
在水稻育种上,除科研单位和大型育繁推一体化企业外,不少水稻种企仍以传统杂交、系统选育为主,基因编辑、分子设计育种、智能化育种技术应用不足,育种效率需进步一步提高。“应加强对现有资源的规模化功能基因型精准鉴定,将生物技术、花药培养、人工智能、大数据算法等引入到传统育种中,尽快走过育种技术从2.0到3.0版的爬坡阶段。” 辽宁省农业科学院研究员王辉表示。
在水稻种植上,随着农村劳动力逐渐减少,会种地的“老把式”已越来越少,未来的地谁来种?成为水稻生产中的重要难题。因此机械化、集约化、轻简化种植,数字化、智能化管理成为水稻生产的发展趋势。
在稻米加工上,目前大部分民营企业仍为中小型规模,产品同质化严重,品牌缺乏市场竞争力,更未能在产业链延伸和上下游产业链融合方面进行发展,未能起到带动上游种植业品种改良优化和推动下游各相关产业发展创新的作用。
“由于一味盲目扩大稻米加工产能,稻米生产产能过剩,导致行业内竞争异常激烈,产区和产区间的竞争,各产区内加工企业间的竞争,最后升级为价格战,企业利润空间因此被压缩,导致面临生存危机。”王辉指出。
与会专家认为,未来的水稻加工产业应趋向于“规模化、集约化、集团化”,走“转型升级、三产融合、综合利用、环境友好”的循环经济之路是必然趋势,通过遴选优良品种、发展订单农业,让企业和农户、农业合作社成为利益共同体,使一二三产业有机融合,才能使农民增收、企业受益。
企业是市场主体,也是产品和技术的载体,企业一端连着生产,另一端连着市场。目前国际种业巨头的商业化育种已将育种前端资源技术与后端产业链种植有机结合。
辽宁省农业科学院研究员王辉认为,注重培育大型龙头企业,引导企业大力发展订单农业,根据产品特性分级分类,真正实现优质优价。还要发挥市场作用,整合品种品牌、地域品牌和企业品牌,集优势于一身,充分体现品牌附加值,提高稻米产品的竞争力。
北京金色华农种业科技股份有限公司育种总监、高级农艺师张阳军表示,大北农正加快构建商业化体系,根据商业化育种模式建立品种生产线,将企业和科研单位的现有资源进行优化整合,实现优良种质、先进技术、先进硬件设施、强大的研发团队等优质资源的优化配置。
“坚持以市场和产业需求为导向,以产量为基础,兼顾早熟优质、高端优质、低镉优质、籼粳优质、抗性优质等,全面加强核心种质收集、评价、鉴定、利用,展开新一轮攻坚融合创新,争取培育突破性新品种。” 张阳军说。
谢辉表示,优质稻产业发展必须以品质保障为核心,通过育种、种植、品牌三方联动,打造优质优价各方共赢的全产业链闭环。
为推动水稻产业由传统农业向数字化转型发展,国家水稻全产业链大数据平台在会上正式启动。中国水稻研究所科技信息中心副主任、副研究员徐春春介绍,该平台是国内首个水稻全产业链大数据应用服务平台,可为政府决策提供可靠的数据支撑,为水稻科研工作者提供数据共享及数据服务,为生产者提供数据应用服务,为水稻全产业链贯通提供数字化支撑。
国家水稻全产业链大数据平台在会上正式启动。
北京金色华农种业科技股份有限公司育种总监、高级农艺师张阳军
辽宁省农业科学院研究员王辉
中国水稻研究所科技信息中心副主任、副研究员徐春春
本次论坛上午部分由中国种子协会水稻分会原会长、华智检测技术有限公司总经理孙卫华主持。
本次论坛下午部分由袁隆平农业高科技股份有限公司高级副总裁尹贤文主持。
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