经过艰苦努力,我国以占世界9%的耕地、6%的淡水资源,养育了世界近1/5的人口。
在粮食生产连续8年稳定在1.3万亿斤以上的基础上,“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”“开展吨粮田创建”等被写入近期发布的中央一号文件。不仅吃得饱,还要吃得好,粮食可以说是中国老百姓餐桌上的幸福最重要的组成部分。那么,中国粮食生产的奇迹究竟是如何实现的呢?
在云南省西双版纳州景洪市的试验稻田里,云南大学多年生稻团队的师生们正在对田里的水稻进行检查,他们研究的多年生稻就像割韭菜一样,种一次可以连续收割。这片地里的稻子已经种在这里第三年了。
2022年12月16日,世界知名的《科学》杂志发布了2022 Science年度十大科学突破,我国多年生稻科研成果名列其中。这也是中国唯一入选的,同时也是农业类唯一入选的科学突破。
那么,这个水稻品种是如何实现多年生的呢?研究人员告诉我们,这其实花费了他们二十多年的时间。
“水稻除了两个栽培种,还有二十二个野生种,其中有一个野生种叫长雄野生稻,这个野生稻有一个非常独特的特性,就是它有非常长的地下茎,每个茎上是有节的,不同节上面,芽都会萌发,形象理解就跟莲藕一样。莲藕种一根下去,一个夏天过去,也是周边都会被长满,我们当时就想,如果能把这种无性繁殖特性转到我们水稻里边,那我们是不是就可以实现种一次,连续收割这么一个功能。”
在2018年,云南大学等机构的研究人员开展了一项大规模实验,最后得出结论,这种特殊的水稻产量可与常规的季节性种植水稻持平。第一年,种植和栽培的成本与普通水稻差不多;但从第二年开始,就可以省去农民将秧苗移栽到稻田里的工作量,并帮助农民降低一半的成本。
截至2022年底,云南已有12个州(市)推广种植了这种多年生稻,种植面积超过13万亩。
多年生稻结出来的米味道香甜可口,粒粒分明有嚼劲,跟普通的大米比较起来,要更油光一些。
张石来告诉我们,接下来他们的研究方向,除了要延长水稻自繁殖的时间和产量,还要让多年生稻不断地优化,增强抗病性和耐冷性,可以到全国范围乃至全球去推广种植,并且要做得更加好吃,让更多的消费者能够接受它。
农业农村部数据显示,中国14亿多人口,每天要消耗70万吨粮,满足如此庞大的消费需求,解决好14亿多人口的吃饭问题,是头等大事。
王世刚是兴安盟袁隆平工作站的站长。从2018年开始,他和团队在兴安盟搞起了2000亩的试验田,培育这种耐盐碱水稻。用王世刚的话说,这是个意义非凡的项目。在盐碱地种水稻,意味着在不占用现有耕地的情况下,就可以耕种出更多的大米。为了能更多地培育出优良水稻,王世刚丝毫不敢懈怠。
2019年9月,兴安盟袁隆平水稻院士专家工作站盐碱地水稻基地产出的稻谷平均亩产量达到508.8公斤,2022年平均亩产量达到540.3公斤,这个数据每年都在增长。今年王世刚希望能培育出更加高产的水稻。
内蒙古兴安盟袁隆平院士工作站站长 王世刚:
“中国盐碱地有15亿亩,待开发利用,实际能种植水稻的有2亿亩到3亿亩,我们兴安盟这个地方是北纬45度到46度,在这个纬度上,有大量盐碱地,包括新疆、甘肃、青海,这个纬度上能做成功以后,我们推广了新的品种,新的种植模式,还有盐碱地改良的一些模式。”
如果未来把这种耐盐碱水稻的种植面积推广到1亿亩,平均每亩增产300公斤,这样每年就可以增产300亿公斤粮食,可以多养活近8000万人口。
优良的耐盐碱水稻不仅可以让粮食供应有保障,同时还能带动水稻的种植户有更高的收益。
粮食生产的根本在耕地,不过现在的粮食种植不仅仅只是“脚踏实地”,也在“仰望星空”了。
2022年12月5日凌晨三点,随神舟十四返回的第三批空间科学实验样品运抵北京,这是空间站中的常规稻结出的种子,是人类第一次在太空完成水稻的“从种子到种子”的实验,看到这些水稻种子和相关样品,科学家们非常兴奋。
项目共在轨开展实验120天,完成了拟南芥和水稻种子萌发、幼苗生长、开花结籽全生命周期的培养实验。
这次上天,科学家送上去两种水稻,一种是常规稻,一种是名叫“小薇”的矮杆水稻。太空之旅,对“小薇”来说并不是首次。早在2016年9月15日,它就搭乘天宫二号空间实验室进入过太空。那么,水稻“小薇”有什么特殊之处?
“因为小薇矮小,大概有20厘米,最高到30厘米,但是它穗部性状,后来我们把这个基因克隆到了,它是一个赤霉素合成的一个关键基因,它降低株高的同时,对穗部性状没有影响,它对产量影响相对还是小的,所以谷草比理论上还能提高。”
除了太空种粮,近两年人工合成粮食也走入我们的视野。很多人都知道,淀粉一般都是从土豆、玉米这些粮食作物中加工提取而成的。现在,我国科学家已经宣布,掌握了从空气中的二氧化碳人工合成淀粉技术。
据介绍,按照目前技术参数推算,理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量,相当于我国5亩玉米地的平均年产量。如果这项技术能推广开,则对我国粮食生产和工业产业都有着重要意义。
中科院天津工业生物所所长 马延和:
“如果变成工业化,就是我们说以合成生物学的这种理念,重新设计生物体,甚至生物体功能,然后让它能够突破自然生物局限,就可以大大缩短它的生产周期和降低成本。”
加快建设农业强国,把中国人的饭碗牢牢端在自己手上,中国式现代化底气十足。
黑龙江省建三江农垦区是我国“最早迎接太阳的垦区”。这里地势平坦,土质肥沃,有“东方第一稻”和“中国绿色米都”的美称。
在广袤的黑土地上,农业作业方式正发生着变革,昔日秋收时节田间地头热闹的景象,已经被智慧化的无人机械所取代。作为建三江十个“无人农场”试点之一,胜利农场为农机设备加装上了“智慧心”和无人驾驶辅助系统,可以同时实现收割、接粮、耕地、起垄夹肥、灭茬、加肥等全程无人作业。像这样的一个联合收割的无人设备,一天就可以收割100亩以上的农田。
“通过在国产农机上安装无人驾驶系统,我们实现了相关作业能力,比如,我们使用无人驾驶系统,让它能够进行无人收割,在无人收割过程中能够实现2.5厘米作业精度,同时能够达到每三分钟,收割一亩地的作业速度。”
技术人员一个人最多可以同时操作7辆车,传统农业的人海战术变成了高效的单人作业,农忙时节,“一工难求”的场景在这里成为了历史。
“农业要振兴,就要插上科技的翅膀。”无人驾驶技术不仅赋能农机设备,为农户节约成本,也让手机摇身成为了“新农具”。
在这片土地上,背后还有很多看不见的智慧科技:一粒粒水稻的背后,是农业大数据的驱动,是卫星遥感和气象数据的支撑,是农用无人机的航拍洒药,是时时可见的土壤数据变化。
现在,越来越多的大学生带着自己新农人的梦想来到田间地头,种植粮食。
在云南西双版纳,熊杰正在和妻子刘星检查地里玉米的成熟情况。他们二人都毕业于中国农业大学,两年前来到西双版纳想要研发出属于自己的一款农产品。
熊杰看中的玉米品种是天紫23号,也叫小花糯玉米,西双版纳光照强,昼夜温差大,温和的气候环境,使这里巴掌大小的小花糯玉米一年四季都能种植,也造就了小花糯转化的糖分更加充分、积累更多,口感更香甜,细腻饱满,粒粒晶莹剔透,形如珍珠。
以前的农业很大程度是靠天吃饭,2022年雨水多,八月份下了23天的雨,放在以前对农户来说无疑是场灾难,但这难不倒毕业于玉米种植专业的熊杰。
熊杰用自己的农业知识科学种植,科学管理,如滴灌水肥一体化、打农药用无人机等,节省了很多人力,也把自己的方式方法教给老乡们。
目前这里雨季的亩产量达800公斤左右,旱季的亩产量达到1200公斤左右,相较于周边其他农户的平均亩产量,要高50%-80%。
新农人也有新的销售模式,熊杰夫妇和电商商家签订包销合同的合作经营模式,种出来的玉米也不愁卖。
加工厂就在种植基地附近,每天新鲜采摘下来的小花糯玉米被送到厂里,进行六道锁鲜工艺,剥皮、分拣、切头切尾、清洗风干、装真空袋,这些步骤都需要在5小时之内完成,才能保证玉米的新鲜。
目前西双版纳玉米种植面积大约有86.9万亩,新农人为粮食种植注入新的活力,也把越来越多优质的农产品送到消费者手上。
民以食为天,现在我们生活条件改善了,基本不用为挨饿担忧,反而更在意的是如何吃得好?
河南是全国小麦主产区,这里是面食之乡。在河南郑州一家大型商超,记者看到仅挂面就摆满五个货架,几十种不同种类、不同功能、不同样态的挂面,显示出面食大省的消费者的不同需求。在消费者眼里,对面食的要求是美味又健康。那现在的挂面又是如何做出来的?
在河南省延津县大柳树村的250亩高标准农田里,4台大型平移式喷灌机正进行浇水施肥“一条龙”操作。目前延津县国家现代农业产业园的5G+智慧农业管理系统,可以远程定位终端获取作业地点、轨迹、喷洒面积等,并利用智能水肥一体化灌溉系统设置好农药喷洒计划,大大提高了作业效率。
除了作业效率提高之外,这套系统还可以节省50%的用水,每亩地更是能够节省60斤化肥,亩均效益最少提升15%以上,实现节本增效。
河南省延津县是全国绿色食品原料(小麦)标准化生产基地,5G+智慧农业管理系统可以对农田实景、农田气象、苗情监测、土壤墒情、虫害分析等进行实时监测,进一步实现对农业生产过程的精细管理和农村生态环境有效监控,实现了农业生产中的清洁化、减量化,减少了农业的面源污染。
在河南郑州某大型面制品加工企业,一辆辆装运小麦的运粮车驶入工厂,通过智慧化的粮仓,自动化的流程,走向生产线。
要想做出优质空心挂面,其实程序非常复杂,要经过3、4次20多个小时的发酵,还需要老手艺人结合天气变化控制发酵时间。
而随着人们对营养、健康、功能性的追求,传统手工艺也能通过技术专利的研发、自动化的生产线,实现批量生产。
“我们这个全自动化工厂,通过标准化生产流程,数字化控制来确保我们酵母生长,通过我们控制水温、室温,还有烘房温湿度控制,经过6个小时,就可以达到我们老手艺人那样的发酵效果。我们生产出来的发酵空心挂面,同样是有气孔的。”
不仅吃得饱,还要吃得好。在今天的超市里,我们能随处看到货架上粮食作物琳琅满目,可选择性非常丰富。珍珠米、长粒香、稻花香;荞麦粉、多谷物面粉、黑全麦粉;还有薏仁米、燕麦米、藜麦,以及经过高温高压技术处理的15分钟快熟米。各种新品种粮食作物种类繁多,包装也都十分精美。
作为中国老百姓餐桌上最重要的组成部分,粮食正为我们带来满满的幸福感。而中国人在吃饭问题上也在不断书写新篇、创造历史,走出了一条适合中国国情的粮食安全发展之路。
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