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我国水稻生产发展与研究方向

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我国水稻生产发展与研究方向. 中国水稻研究所 胡培松 [email protected] 主要内容. 我国水稻生产发展现状. 现代水稻产业的基本特征 与技术需求. 今后水稻科技创新方向. 一、我国水稻生产发展现状. 2003-2012 年全国水稻总产“九连增”. 粮食总产从 2003 年的 43069.4 万吨增至 2012 年的 58957 万吨,增产 15887.6 万吨; 水稻总产 20429 万吨,创历史新高,比 1997 年 20073.6 万吨高 355.4 万吨,比 2003 年增产 4363.5 万吨,占粮食增产量的 27.5% 。. 面 积.

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主要内容

我国水稻生产发展现状

现代水稻产业的基本特征

与技术需求

今后水稻科技创新方向

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2003-2012年全国水稻总产“九连增”

  • 粮食总产从2003年的43069.4万吨增至2012年的58957万吨,增产15887.6万吨;
  • 水稻总产20429万吨,创历史新高,比1997年20073.6万吨高355.4万吨,比2003年增产4363.5万吨,占粮食增产量的27.5%。
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面 积

  • 面积恢复性扩大。2012年,全国水稻面积45445.5万亩,比2003年增加5683.7万亩,增幅14.3%;
  • 单产创历史新高。2012年,全国水稻亩产449.5公斤,比2003年提高45.5公斤,比2011年提高了3.7公斤。

单 产

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面积增加5683.7万亩,对总产增加的贡献率为52.6%面积增加5683.7万亩,对总产增加的贡献率为52.6%

单产提高45.5公斤,对总产增加的贡献率为47.4%

面积、单产对水稻总产增加的贡献率(2003-2012年)

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预计2013年全国水稻仍将实现丰收

  • 早稻继续增产。据国家统计局公报,今年全国早稻总产达到3407.3万吨,比上年增产78.3万吨,超过2009年水平,为2001年以来的最高值;
  • 预计中稻和一季晚稻与上年相比基本持平。黑龙江省增产最多,减产区域分布在安徽、湖南、湖北等主产区部分地区,原因是抽穗扬花期遭遇严重高温热害。
  • 预计双季晚稻略有减产。主要是长江中下游晚稻主产区受严重旱情影响,双季晚稻因旱改种;广东等地遭遇多次台风、暴雨影响。
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区域结构

特点之一:南(华南)减北(东北)增,中部比重高

华南水稻面积减少950.4万亩,总产减少111.8万吨,下滑明显。

东北水稻面积增加3183.9万亩,总产增加1726.9万吨,增幅最大。

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三分天下有其一

  • 2012年,江西、安徽、湖北、湖南四省水稻面积17484.6万亩、总产7552.5万吨,占全国的38.7%和37.5%。
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特点之二

上游不稳,下游压力大

面积减少156万亩

西南(云贵川渝)水稻面积和亩产

面积增加398万亩

长江下游(江浙沪)水稻面积和亩产

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特点之三:西北太少,华北看河南

西北太少

华北看河南

  • 2012年,西北水稻面积423.7万亩、总产221.9万吨,仅占全国水稻面积和总产的0.9%和1.1%。
  • 近年来甘肃旱情持续发生,水稻面积和总产十分不稳定。
  • 宁夏和新疆昼夜温差大,单产水平较高,大米品质好。
  • 2012年,华北稻区水稻面积1310.6万亩、总产657.7万吨,占全国水稻面积和总产的2.9%和3.2%。
  • “中原粮仓”河南水稻面积972.2万亩、总产492.6万吨,占华北的74.2%和74.9%;
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季节结构特点之一:早稻5年面积减,扩面难度大季节结构特点之一:早稻5年面积减,扩面难度大

2003-2012年我国早稻面积和总产变化

  • 与2003年比,2012年早稻产量增381万吨。但是,2005、2006、2010年分别比上年减少34.2、47.7和201.8万吨
  • 与2003年比,2012年早稻面积增262万亩。但是,2006、2007、2008、2010、2011年分别比上年减少210.0、218.3、51.8、111.4和66.8万亩
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特点之二:中稻持续增,扩面贡献大

2003-2012年中稻总产

2003-2012年中稻面积和单产

  • 中稻产量实现“九连增”。2012年,我国中稻面积27028.1万亩、总产13356.9万吨,分别比2003年增加了4706.6万亩和3430.1万吨;
  • 从增产的因素看,单产提高对总产增加的贡献率为38.9%,面积扩大对总产增加的贡献率为61.1%。
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特点之三:晚稻跟着早稻走,增产幅度也不大

2003-2012年我国早稻和晚稻面积情况

  • 与2003年比,2012年晚稻面积增475.3万亩,产量增547.3万吨,增幅分别为5.2%和17.2%。
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品种结构特点之一:审定推广品种多,主导品种不突出。2011年,推广面积10万亩以上的水稻品种783个,比小麦和玉米加起来还多。其中,推广面积300万亩以上的12个,500万亩以上4个。品种结构特点之一:审定推广品种多,主导品种不突出。2011年,推广面积10万亩以上的水稻品种783个,比小麦和玉米加起来还多。其中,推广面积300万亩以上的12个,500万亩以上4个。

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品种结构特点之二:粳稻南移,发展有潜力

粳稻南移

1.36亿亩

  • 江苏、安徽大部、湖北中部、浙江北部、河南南部等地,先后开始“籼改粳” ;
  • 江苏省继续推进全省“粳稻化”工程,粳稻面积超过3000万亩;
  • 河南南部积极推进“籼改粳” ,推广面积近200万亩。

粳稻快速发展

1亿亩

2012年粳稻占全国水稻面积的30%左右,比2003年提高了5个百分点。

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特点之三:早杂萎缩,常规有优势

主要原因

  • 早杂产量优势不明显。以超级稻品种陆两优819和中嘉早17为例,陆两优819全生育期107.2天,两年区试平均亩产508公斤,生产试验亩产455公斤;中嘉早17全生育期109.0天,两年区试平均亩产518公斤,生产试验平均亩产519公斤。
  • 早杂用种成本高。陆两优819亩均用种3斤,每斤20元;中嘉早17亩均用种10斤,每斤3.8元,两者相差22元。农民自留种成本更低。
  • 种植方式转变。常规早稻更适合机插秧、直播等轻简化种植方式。 随着集中育秧和机插秧的推进,常规早稻的优势更明显。

此外,食用优质型常规早稻在外观、口感等方面也优于同类型杂交早稻。

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第一,现代水稻产业发展的基本特征

  • 服务国家战略需求
  • 依靠最新科技支撑
  • 满足市场发展需要
  • 体现现代化大生产
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服务国家战略需求

  • 现代水稻产业发展的最崇高目标。增产始终是优先技术选择。
  • 粮食是安天下的核心保障,粮食安全是国家稳定、社会发展和经济繁荣的核心基础。
  • 基辛格在比较石油和粮食的时候认为,“如果你控制了石油,你就控制了所有国家;如果你控制了粮食,你就控制了所有的人” 。
  • 习近平总书记对朱英国院士说,“粮食安全要靠自己。 ”
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依靠最新科技支撑

  • 现代水稻产业发展的最显著标志。
  • 功能基因组学、生物信息学等新学科和新领域的快速发展,为探索水稻生长奥秘、稻种起源等创新研究提供了新方法,并推进一次新的水稻科技革命。
  • 在继承发展传统水稻学科的基础上,分子设计、环境修复、数字农业、信息科学等新领域涌现的最新科技成果,促进了传统水稻产业转型升级,拓展了传统水稻产业概念、内涵和外延。
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满足市场发展需要

  • 现代水稻产业发展的最基本土壤。
  • 水稻生产者对增产、降本、增收的综合集成技术需求,以及消费者对健康、营养和安全的产品品质需求比以往任何一个时候都更加需要。
  • 农村适龄青壮劳动力大幅减少、劳动力价格不断上涨,为水稻生产全程机械化技术及服务提供更大的发展空间。
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体现现代化大生产

  • 现代水稻产业发展的最新方向。
  • 现代化大生产客观上要求专业化、规模化和集约化。
  • 收获稻谷获取直接收入与发展稻田观光等现代创意农业获取非农收入并进,产前产中产后实行全产业链式开发。
  • 专业化、规模化和产业化发展是实现水稻产业高产高效的重要手段。
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综上所述,未来水稻产业发展的技术需求

  • 紧紧依靠水稻科技进步增加稻谷产量,积极应对消费需求持续增加的趋势。
  • 大力提高新品种抗、耐逆能力及相应管理水平,积极应对气候突变和病虫害突发重发的趋势。
  • 不断加大适于专业化、规模化和产业化发展的技术创新力度,积极应对水稻产业发展方式加快变革的趋势。
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第一, 种质资源创新

对我国丰富的水稻种质资源进行广泛研究,发掘水稻重要农艺性状的新基因,创制优异种质材料,并进行基因克隆,为我国水稻育种提供基因源。

种质资源多样性有效保护

繁殖更新技术

种质资源评价研究

有利基因鉴定

核心种质

种质资源高效利用

创新种质

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A

B

矮生多蘖基因Deui(t)

  • 重要农艺性状基因克隆与发掘

额外颖基因EG1

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第二, 育种理论、方法和技术创新

紧紧围绕我国水稻育种面临的突出问题,以高效育种技术创新为主要目标,重点开展现代高效水稻分子育种技术研究,解决育种技术瓶颈,为高产、优质、多抗水稻品种选育提供技术支持。

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第三,高产优质多抗新品种选育

紧紧围绕新品种选育面临的突出问题,与常规育种技术相结合,建立水稻高技术育种的规模化平台,选育高产、优质、抗病、抗虫、抗逆的广适性新品种。

病虫害影响

寒露风影响

病虫害危害图片,倒伏等图片

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超级稻育种

国稻6号

高产更高产,始终是我国水稻育种的优先目标

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优质稻育种

国稻6号

“超泰、胜日”,市场前景广阔

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两系杂交稻育种

国稻6号

2007-2011年全国杂交稻推广面积前10位的品种(单位:万亩)

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杂交粳稻育种

国稻6号

解决杂交粳稻制种和品质关,杂交粳稻潜力大

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第三,温光水土肥高效利用

  • 在可持续发展的理念和原则下,提高资源的利用率,保护生态环境,保持生物多样性,成为现代水稻技术研发必需的约束条件和追求的目标之一。与此相同,高效、安全和环境友好的新型生物物药物、物化产品研发前景广阔。
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第四,水稻全程机械化生产技术研究

机耕

机播

机插

  • 全程机械化是必由之路。但水稻生产任何一个环节的农机及其农机农艺融合都需要加强研究。

机管

机收

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第五,信息技术在水稻产业中的应用

结合水稻生产特点,充分运用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)与全球定位系统(GPS)等信息技术,在水稻苗情监测与精准生产中前景广泛。

  • 中国水稻研究所利用现代通信技术、网络技术和图像识别技术等,开展水稻病虫害数字化识别技术及研究与应用。
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第六,水稻安全生产与质量安全研究

加强水稻生产、加工的质量安全关键控制点,开展稻米农药残留和污染的风险评估,完善水稻技术标准体系,研发快速、微量的检测技术,对提高稻米产品质量安全水平,提升信誉度和竞争力具有重要作用。

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第七,水稻产业经济与政策研究

2013年1号文件:家庭农场、土地流转

2013年农村工作会议核心:生态农业、可持续发展

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第七,水稻产业经济与政策研究

  • 开展水稻产业经济与政策研究,为水稻生产发展的科学决策提供科技支撑
molecular evidence for a single evolutionary origin of domesticated rice pnas 2011
Molecular evidence for a single evolutionary origin of domesticated rice, PNAS,2011

New York University, Stanford University, Washington University, Purdue University

水稻最早起源于中国(9000年前) ,而粳稻和籼稻之间的分离发生在3900年前

A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated riceNature ,2012

丁颖特把籼稻定名为籼亚种(O.Sativa L. subsp. hsien Ting),粳稻定名为粳亚种(O.Sativa L. subsp. keng Ting)

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漠河53°N

天山山麓

河姆渡 7000 B.C

宁蒗县桃园 2695m

东乡野生稻 28°N

三亚 18°N

水稻是我国的民族产业

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水稻挽救了中华文明
  • 在秦统一中国之后,趋向于从渭水流域与中原地区往长江下游平原转移
  • 古代:水稻繁殖系数20,小麦为4
  • 到了明清时期,整个国家的经济几乎完全依赖于长江以南地区的钱粮赋税
  • 据《天工开物》估计,明末时的粮食供应,大米约占70%,麦类和粟、黍等占30%。北宋以前中国人口从未超过6000万,但是北宋以后人口急剧增加。到清朝末年达到了4亿。作为人口增长的基础,主要粮食作物发生变化无疑具有决定性意义
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小麦与水稻的中国历史接力赛
  • 中华民族文明发源于黄河流域;小麦种植历史最悠久的地区
  • 由于黄河流域气候干燥,降雨不足,农业生产主要依靠灌溉。但是干燥的环境使水分蒸发得非常快。碱性的黄土失去水分之后容易产生结晶,造成土地盐碱化,土壤肥力大幅度降低,一年比一年贫瘠,以至于不能耕种。立足于黄河流域的王朝承受着巨大的粮食供给压力。土地兼并愈演愈烈,最终导致了激烈的社会政治冲突
  • 小麦与农民起义:秦朝末年的陈胜吴广起义爆发于安徽大泽乡;西汉末年的赤眉起义爆发于山东莒县;东汉末年的黄巾大起义爆发于河南洛阳;北魏末年的六镇起义爆发于河套地区;隋末的农民起义爆发于山东、河北、河南,唐末的黄巢起义爆发于山东;明末的李自成起义爆发于陕西米脂。导致王朝覆灭的农民起义在黄河流域
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小麦与水稻的中国历史接力赛
  • 古文明在麦田中衰亡:人类最早的农业文明古埃及、古巴比伦、古印度和我们中国都在大河流域附近诞生。可惜,它们都没能逃过小麦农业衰落的命运
  • 为什么中国的文明没有像古埃及和古巴比伦那样彻底衰亡。因为我们有水稻
  • 宋朝看作是小麦经济和水稻经济的分水岭;水稻接掌中国农业之后,中国统一王朝的更迭周期要比过去延长了
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小麦与水稻的中国历史接力赛
  • 从秦始皇建立中央集权的统一王朝开始算起,到北宋建立之前,中国一共经历了秦、西汉、东汉、三国、西晋、东晋、南北朝、隋、唐、五代十国等十个时代更迭,历时1180余年,平均每个朝代只有100余年的时间
  • 而从北宋到清朝灭亡,一共有北宋、南宋、元、明、清五个王朝,历时950余年,平均每个王朝接近二百年
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水稻历史两面性思考
  • 古代西欧的人们与北宋以前的中国人一样,常常面对粮食供应不足的危机。自从罗马帝国衰亡之后,欧洲分裂成为大大小小的民族国家,长期缺粮使他们内乱频繁,战争不断。他们不像我们这样幸运,并没有水稻来救急,于是便采取各种各样的方式解决生存问题,包括大力发展工商业,用工业产品从远方换来粮食。饥饿让欧洲脚踏实地地走向了世界,并最终找到了工业化的道路
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F1

96年启动超级水稻研究

70年代杂种优势利用

(4t/ha-6t/ha)

50年代末绿色革命

( 2t/ha-4t/ha)

为解决粮食问题,高产一直是我国水稻育种的第一目标,高产育种始终居国际领先地位

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从“绿色革命”、“杂种优势利用”、“超级稻研发”居世界领先,凝聚几代水稻育种人智慧。是中国农业科技创新最具代表性学科从“绿色革命”、“杂种优势利用”、“超级稻研发”居世界领先,凝聚几代水稻育种人智慧。是中国农业科技创新最具代表性学科

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