(1)我國種稻歷史悠久,但產量不高,1984年平均產量只有358千克/畝。中國水稻栽培歷史悠久,在《管子》、《陸賈新語》等古籍中,均有神農時代(約在公元前27世紀)播種“五谷”的記載,稻被列為五谷之壹。《史記·夏本紀》關於“禹令益予眾庶稻,可種卑濕”的記載,表明公元前21世紀,中國人民就已經開始疏治“九河”,利用“卑濕”地帶發展水稻。戰國時期,由於鐵制農具和犁的應用,開始走向精耕細作,同時為發展水稻興修了大型水利工程,如河北漳水渠(公元前445~前396年)、四川都江堰(公元前256年)、陜西鄭國渠(公元前246年)等。西漢時四川首先出現了梯田。6世紀30年代,北魏賈思勰的《齊民要術》曾專述了水、旱稻栽培技術。晉《廣誌》中並有在稻田發展綠肥,增加有機肥源,培肥地力的記載。魏晉南北朝以後,中國經濟重心逐漸南移,唐宋600多年間,江南成為全國水稻生產中心地區,太湖流域為稻米生產基地,京城軍民所需大米全靠江南漕運。當時由於重視水利興建、江湖海塗圍墾造田、農具改進、土壤培肥、稻麥兩熟和品種更新等,江南稻區已初步形成了較為完整的耕作栽培體系。中國稻種資源豐富,到明末清初《直省誌書》中所錄16個省223個府州縣的水稻品種數達3400多個。另外在育秧、水肥管理等方面也都有了新的進展。早期的栽培稻都是直播稻,稻田草害嚴重,為了減輕草害,自漢代開始進行插秧移栽;在此之後,插秧移栽的主要目的是為了克服季節矛盾,增加種植茬次,增加每年的稻谷總產量。為了保障大田苗齊、苗勻、苗壯,在育秧技術方面,《農書》提出培育壯秧的3個措施是:“種之以時”、“擇地得宜”和“用糞得理”,即要適時、秧田要選得恰當、施肥要合理。宋代以後,歷代農書對秧田的種植技術逐步完善(包括浸種催芽、秧齡掌握、肥水管理、插秧密度等),為不同季節水稻(早稻、中稻、晚稻等)的高產穩產提供了技術保障,稻谷畝產量曾壹度上升到160千克左右。新中國成立以來,在繼承和發展過去精耕細作的優良傳統的基礎上,運用現代農業科學技術,使水稻生產獲得了很大的發展。至1984年,全國水稻栽插面積達3317.8萬公頃,平均每公頃產量為5370.0千克,稻谷總產量達到17825.5萬噸,分別比1949年增加約29%、170%和266%。
(2)現代新技術的應用促進了水稻增產,但也造成了環境汙染。新中國成立60多年以來,水稻種植面積、單位面積產量都得到了大幅度擴大和提高,總產量連年增長,至目前,水稻播種面積達到2987.38萬公頃,年產量達到19576.1萬噸,每公頃產量達到6553千克(2010年年鑒統計數據),較1978年,面積減少了454.72萬公頃(1978年3442.1萬公頃),但產量卻大幅度增加。進壹步分析發現,在種植面積不斷縮小的前提下,通過采取推廣水稻雜交品種、增施速效化學肥料、建設農田基礎設施、良種良法配套、調整種植結構(減少早稻面積,增加中稻和壹季晚稻面積等)等壹系列的綜合技術措施對不斷增加水稻總產量起到巨大的推動作用。以中稻生產為例,1978年,全國中稻種植面積為1205.57萬公頃,每公頃產量為3241.2千克,總產量為3907.5萬噸,2007年種植面積為1713.8萬公頃,總產為12100.5萬噸,均創1978年以來的最高水平,其中中稻產量比1978年增加2.1倍,每公頃產量也達7060.6千克的較高水平。然而,在水稻產量增加過程中,化肥、農藥、除草劑、殘效期長的調節劑(多效唑等)等新技術產品的應用在促進水稻增產的同時,也給農業生態環境帶來了嚴重的破壞,如超量增施化肥導致土壤板結,土壤結構遭到破壞,土壤肥力降低,化肥利用率降低,土壤生產力和增產潛力大幅度降低;大量使用除草劑導致田間雜草變異,給農田除草帶來挑戰,同時,除草劑殘效給下壹茬作物帶來巨大損失;淺層旋耕導致堅硬的犁底層變淺,水稻根系生長受到抑制,水稻大面積倒伏;應用單壹高產雜交品種導致病害流行,給水稻生產帶來巨大損失;因此,要想進壹步提升水稻產量,必須研制綠色、高效、無公害、操作簡便的新技術投入產品,以建立保護生態環境、綠色可持續的水稻優質高產高效綜合生態技術體系。
(3)水稻噸田寶是針對主要稻作區不同障礙因素而研制,是經濟、簡便、綠色、高效的高新技術產品,是水稻生產技術中的歷史性突破。中國農業科學院作物科學研究所董誌強研究員課題組,在國家糧食豐產工程項目支持下,應用現代植物生理學、基礎生物化學和分子生物學的科研成果,將植物激素生理學作用原理應用於水稻大田生產實踐,經過10多年的潛心研究和試驗示範,終於掌握了壹項能使水稻大幅度增產的經濟、簡便、高產、高效的化控新技術,並進壹步研制出了物化新技術產品——水稻噸田寶,通過使用水稻噸田寶來推廣應用這壹新技術。
水稻是我國三大主要糧食作物之首,在人民的日常生活中起著重要的作用。中國稻區遼闊,南至海南省,北至黑龍江省,東至臺灣省,西至新疆維吾爾自治區;低如東南沿海的潮田,高至西南雲貴高原海拔2000多米的山區,都有栽培。其種植特點和生產中主要障礙因素如下:
第壹,種植面積分布不均。我國主要稻區分部於秦嶺—淮河壹線以南,包括:長江中下遊平原、珠江三角洲、東南丘陵、雲貴高原、四川盆地等,並以栽培秈稻為主(太湖流域多種粳稻,雲貴高原海拔較高之處宜種粳稻),種植面積占稻作面積的94%;秦嶺—淮河以北則以粳稻為主,主要分布在華北平原、東北平原和西北內陸幹旱灌溉區,種植面積占稻作面積6%。
第二,種植形式多種多樣。我國水稻種植方式多種多樣,其中,華南、華中和西南為雙季稻稻作區。在此區域內,有稻—稻輪作,也有稻—麥、稻—玉輪作,也有兩季稻+油菜輪作,種植品種為秈稻。華北、東北和西北幹燥地區為單季稻,種植品種為粳稻。
第三,不同主產區光熱資源不同,限制產量提升的主要因素各異。華南雙季稻稻作區以雙季稻三熟制為主,主要的產量限制因素為春冷、秋寒、臺風、暴雨;華中雙單季稻稻作區以雙季稻三熟制或單季稻兩熟制為主,主要的產量限制因素為春旱、秋冷、陰雨寡照、寒露風;西南高原單雙季稻稻作區以單季稻兩熟制為主,低溫與季節性幹旱是產量障礙因素;北方單季稻作區(華北、東北、西北)土壤旱薄鹽堿與氣候冷涼是限制水稻產量的障礙因素。
董誌強研究員課題組憑借在作物化控領域多年的科研經驗,秉承科技創新的精神,針對水稻主產區不同生態類型特點以及生產中遇到的問題(東北水稻區的低溫冷涼、光熱資源不足、秧田期低溫凍害、灌漿期低溫冷害和群體倒伏早衰;長江中下遊水稻區的“梅雨季節”形成的陰雨寡照、“寒露風”造成的低溫冷涼、群體倒伏早衰等產量影響因子),從提高水稻抗逆性(抗瘠薄、抗冷、抗旱、抗寒、抗高溫)、建構水稻優質群體(適宜的畝穗數和穗粒數、群體抗倒伏能力強)角度出發,研制了水稻噸田寶系列產品,包括新型水稻抗逆、增產、防倒伏專用系列調節劑和調理劑,經過多年多點試驗和大面積示範,取得了理想的效果。
(4)水稻噸田寶由中國農業科學院研制,受多個國家項目的支持,技術國際領先。在水稻噸田寶研究過程中,先後獲得多個科技計劃項目支持,2006年被科技部列入國家“863”攻關研究項目,目前,由農業部全國農業技術推廣服務中心牽頭,在全國範圍內示範、推廣。
(5)黑龍江禾田豐澤興農科技開發有限公司是壹個集高精尖技術為壹身的知名企業,與中國農科院強強聯合,為生產高品質、高性能的水稻噸田寶提供了保障。
水稻噸田寶具有科技含量高,效果顯著,使用安全,投入產出比高等特點,已先後在水稻主產區——黑龍江、吉林、遼寧、江蘇、江西、湖南、湖北、四川及福建等地安排試驗示範,得到了良好的試驗結果。
試驗證明,水稻噸田寶在水稻拔節期和灌漿期用兩次,就可以全面調節水稻拔節期生長發育,有效控制基部1~5節間長度,促根壯稈,使水稻根系發達,根系活力和根系吸收水分和養分的能力提高;莖稈粗壯,莖皮纖維素和木質素含量增加,莖稈抗莖折與抗倒伏能力增強;綜合抗倒伏、抗幹旱、抗低溫冷害的效果十分顯著。特別是克服了多效唑和烯效唑等產品殘留量高、生育期延長、縮穗等不良後果,大大減少三唑類調節劑對本季水稻產量形成和後茬作物生長發育的危害,使用非常安全;同時使用水稻噸田寶可以調節水稻生殖生長和營養生長,改善水稻穗部性狀,增加飽籽數,降低癟籽率,使水稻穗長整齊,畝穗數、穗粒數、千粒重整體提高;在高、中、低產田情況下都可表現出壹定的增產效果,其中,中、低產田增產效果尤為顯著。經大田試驗,平均增產15%~45%,投入產出比達1∶20以上。水稻噸田寶隨著專用調節劑系列產品的進壹步推廣,壹定會給我國水稻生產帶來良好的經濟效益和社會效益,為我國新農村建設做出應有的貢獻。