《科技创新与品牌》杂志社院士天地

院士谈乡村振兴

农业农村农民问题是关系国计民生的根本性问题,党的十九大提出要实施乡村振兴战略,坚持农业农村优先发展,按照产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕的总要求,建立健全城乡融合发展体制机制和政策体系,加快推进农业农村现代化。“十四五”规划纲要提出,全面推进乡村振兴战略。2月25日,习近平总书记在全国脱贫攻坚总结表彰大会上宣布:我国脱贫攻坚战取得了全面胜利。在脱贫攻坚战中,科技创新发挥了重要作用。如何利用科技创新巩固脱贫攻坚成果,成为脱贫攻坚与乡村振兴无缝对接的关键。本刊记者为此专访了杂交水稻育种专家、中国科学院院士谢华安,农业机械专家、中国工程院院士罗锡文,动物营养学家、中国工程院院士印遇龙,植物病理学家、中国工程院院士朱有勇。他们从各自的研究领域出发,高屋建瓴,畅谈了对科技创新在乡村振兴中的重要性的理解,对乡村振兴提出了全面深刻的建议。


谢华安:以“四性”综合育种保障粮食安全

国以民为本,民以食为天,食以安为先。粮食安全是国计民生的根本,是国家安全的根基。而助力中国将饭碗牢牢端在自己手上的杂交水稻,则是我国粮食安全的重要支撑。那么,如何通过杂交水稻育种保障我国粮食安全?

对于粮食安全,谢华安建议:国家要根据实际情况定下阶段性的大目标,粮食要丰产;粮食种植面积要有保证,红线不能突破。

丰产,与年年增产不同,从育种的角度而言,就是要育成生产效率和产量最高的品种,而非产量达到某个固定数值。

谢华安认为,我国杂交水稻育种目前存在的最主要问题是在技术上没有重大突破,没有重大发现或发明,导致水稻增产进入瓶颈。我国水稻的平均亩产量为470公斤左右,但因为育种技术和生产技术均已达到较高水平,平均亩产要突破500公斤难度很大,单产增产空间很小。

新中国成立后,我国水稻和其他作物在育种方面取得了重大突破,都是因为发现了重要基因。水稻从高杆变矮杆,是因为发现了矮杆基因后育成矮杆品种并将其大面积推广,使粮食总产量大幅度提升,成为我国水稻育种的第一次大跨越。第二个重大突破,是发现了野败基因,进而通过杂交育种的方式培育出杂交水稻,使我国水稻产量再上一个新台阶。

在当前情况下,谢华安认为,各部门和学科要脚踏实地、共同努力,利用现有的品种基础和栽培技术保证水稻丰产稳产,不断提高单产。“我们要保证粮食的总产量,保证中国人的饭碗不但端得起,而且装的是自己的粮食,我们才安心。国泰民安,大家都能吃得饱、吃得好,这是我们最大的愿望。”

当下以及未来一段时间内,水稻能不能再大量增产,谢华安认为关键在于能否成功开展“四性”综合育种。所谓“四性”,就是丰产性、优质性、抗逆性、适应性,具有这“四性”的水稻品种不但产量高、质量好;而且抗病性强,可以减少农药的使用;同时适应性也很广,抗灾害的能力很强。因此,“四性”综合育种也被称为超级品种选育。

“在目前,我认为开展‘四性’综合育种是最现实的、最重要的,也是可以做出重大贡献的。所以,我一直提倡‘四性’综合育种,把丰产性、优质性、强抗病性、广适应性综合体现在一个品种上,这样的品种才是超级稻,不但产量高,社会效益高,而且生产风险小。”

他建议,各部门和学科通力合作共同开展超级品种选育,把“四性”综合水平较高的品种的选育当作主攻目标。其次,通过育种提高水稻的各项品质指标。一般情况下,稻谷进仓库储存后,如果没有物理措施干涉,二至三年就会陈化。对此,可以通过育种技术,育成在没有物理措施干预下进仓保存二至三年不会陈化的品种。再次,通过育种充分发挥水稻的功能作用,例如可以通过育种生产适合糖尿病人及其他病人食用的大米。

未来,水稻育种的目的,不仅是为了让人们吃饱、吃好,更是保障大众健康的一种有效手段,这是谢华安的目标,也是中国粮食生产的任务。 



罗锡文:农业机械化与信息化应同步推进

农业机械化是建设现代农业的必然要求,是现代农业生产体系的重要支撑。截至2020年,我国主要农作物耕种收的综合机械化水平达到了71.25%,农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力,进入了以机械化为主导的新阶段。我国已成为世界农机生产大国和使用大国,但还不是农机强国。

对于现代农业发展而言,农业机械化最大的作用就是提高劳动生产率。随着城镇化进程的加快,我国大量农村青壮年劳动力进城务工,农村出现了季节性、结构性劳动力短缺的问题,采用机械化作业是解决这些问题的重要途径。此外,农业机械化还具有提高土地产出率、资源利用率、农民收入水平,保证粮食数量安全和质量安全,提高国家农业竞争力,为农业新型经营主体提供重要支撑等作用。农业机械化为我国的粮食安全做出了突出贡献,目前我国水稻的自给率达到了95%以上,大大提高了我国农业在国际上的竞争力。

虽然我国农业机械化发展取得了巨大成就,但在罗锡文看来,仍然存在不少问题。“我们还有很多短板和薄弱环节,在很多地方无机可用和无好机可用的现象还存在。”

从农作物的角度来讲,虽然水稻、小麦、玉米、大豆等作物生产的机械化水平已经比较高了,但像枸杞、杨梅、苹果等还是靠手工采摘,机械化程度依然很低。从区域而言,平原地区的机械化程度远远高于丘陵地区。

同时,我国农业机械化还有很多关键核心技术亟待突破,有些甚至是“卡脖子”技术,如农机领域的高压共轨技术和自动换挡技术等,目前我国80%的高压共轨技术和产品都依靠国外。

此外,智能化水平不高、农艺和农机结合不紧密、适应机械化作业的基础设施还不健全也影响了我国农业机械化的发展。

2014年,在《中华人民共和国农业机械化促进法》颁布十周年座谈会上,时任农业部部长韩长赋提出,农业机械化发展要实现全程全面、高质高效。全程,即机械化生产要贯穿农业生产的产前、产中、产后全过程;全面,是机械化要覆盖种植业、养殖业、加工业的所有领域,要覆盖平原地区和丘陵地区。

如何从农机大国向农机强国迈进,罗锡文认为,首先要努力实现全程全面机械化。农业机械化发展和信息化发展要同步推进,在推进机械化的同时大力推进信息化,不断提高农业机械的信息化水平。

其次,农业机械化要和经营规模相适应。美国地块大,所以农业生产以大型农机为主,欧洲地块比较小,以中型农机为主,日本地块小,以小型农机为主。在我国,针对不同经营规模、不同地块大小以及不同的种植制度,需要研制不同类型的农业机械与之相匹配。

再次,要完善农机基础设施建设,加快推进农田宜机化改造。通过短改长、弯改直、坡改平,将小地块整合成适度规模的大地块,提高机械作业效率。

此外,加强农艺农机融合,提升科技创新对农业机械化的支撑作用,培养更多爱农懂农的农业科技人才,也是推进农机大国向农机强国发展的重要途径。 


印遇龙:发展生态养殖,让养猪更有前途

作为世界最大的猪肉生产国,我国猪肉消费量已经占到世界总量的一半以上。在巨大的市场利益面前,瘦肉精的违法使用、抗生素的滥用、重金属的污染等等,让猪肉质量受到很大的威胁,同时也成了猪粪便污染的主要原因。

畜禽集约化养殖的快速发展促成了整个养殖产业的大爆发,与此同时,养殖废弃物对生态环境的破坏也越来越严重。在生猪养殖方面,如何实现经济效益与环境效益的最大化?“只有通过科学、健康的养殖方式,管好‘猪屁股’,养猪才有前途。”印遇龙说。

他认为,绿色、可持续的现代化种养结合模式,能从源头上解决农产品安全问题。“粪污处理是种养结合的关键!”印遇龙提出,将养猪粪污收集起来,处理成有机肥灌溉农作物,变废为宝,反哺农业。例如,利用猪粪制造的有机肥灌溉桑树,再用种植出来的桑叶养猪。

“生态养殖,要从猪嘴巴到猪屁股进行全程管控。”为了给猪增加营养,有些商家会在猪饲料里添加劣质石粉,导致猪肉重金属超标,同时使猪粪便含有大量重金属,导致土壤板结。印遇龙团队研发的高效环保安全猪饲料生产技术解决了畜禽养殖中滥用抗生素和高铜高锌等重金属的难题。他认为,管好“猪嘴巴”,应采用顺应动植物生长规律的生态立体养殖模式,使用配合饲料,多用青绿饲料,使用微生物制剂,少用或不用抗生素。

对于如何打造种养结合的生态养殖模式,印遇龙建议:根据不同地区的资源禀赋、食物链和营养级的量比关系,采取“果菜茶—沼”等组合型生猪生产种养循环模式,合理布局调整建设大中型农牧场。难以达到种养平衡的丘陵地区,利用水、土、阳光和草地等自然资源,发展天人合一的农户和小规模生态立体养殖。

大力发展果菜、牧草、饲用植物等非常规饲料。开展饲用植物干粉及其提取物在不同阶段猪饲料中的关键技术集成应用研究并进行示范推广,初步打造饲用植物生态猪产业链,提高饲粮营养素利用效率,解决好人畜争粮问题。

推进生猪生产废弃物减量化、无害化和资源化利用。配备相应设施,将生猪粪污、病死猪等废弃物,进行无害化处理,如制作有机肥。选择养殖密集区域的县,利用生猪出口的粪污等有机废弃物,采用生态集成技术,建设大型区域性污染生态养殖工程。所有新建养殖场强制性采用源头减排技术,确保在源头减少80%以上污水;已建养殖场进行逐步改造,保障只有粪、尿而没有污水的排放。树立使用沼气等废弃物循环利用典型,推进农村新能源革命。建立粪肥交易系统,采取PPP模式,建立政府主导、多方参与、农民评议的“抽粪合作社”,推动粪污资源化利用。通过建立“收集—转化—利用”三级网络体系,引导农民在环保中长期受益。

成立全国推进生态养殖工作领导小组,负责协调相关利益单位,宣传各类政策、标准和技术等,发布在线监控情况,建立生猪生产利益联盟。 



      朱有勇:以科技打造品牌,推进乡村振兴

科技创新是我国脱贫攻坚战取得全面胜利的重要条件,也是乡村振兴的重要支撑。如何通过科技创新将脱贫攻坚与乡村振兴无缝衔接起来,更好推进乡村振兴发展?

人称“土豆院士”的朱有勇,曾在脱贫攻坚战中作出突出贡献,创新利用热区资源开发冬季马铃薯产业,带领云南省澜沧拉祜族自治县的老百姓脱贫,造福一方。如今转战乡村振兴战场的朱有勇,战斗的武器依然是科技创新。

“我们结合当地的资源条件,最后决定种冬季马铃薯。必须根据当地的土地、气候、环境等资源条件来定产业,产业才能可持续发展。其次是产业要对接上市场。假设我们能种出来,但卖不出去,农民不能实现增产增收,那就很头疼。”这是朱有勇种植冬季马铃薯的切身体会。

为了更好对接市场需求,他利用科技手段,培育出冬季马铃薯,通过错季种植,让冬季马铃薯成为澜沧县独特的品牌。“这里有的东西其他地方没有,或者其他地方有但质量都没有这里好,这样产品在市场上才能站住脚。”

澜沧县,是朱有勇定点扶贫的地方。该地区在地理上是热区,气候与中南半岛相似,没有春夏秋冬,只有雨季和旱季,冬季气候温暖、昼夜温差大、光热资源充足,同时降雨较少,病、虫害极少发生,又靠近澜沧江,水量充足,适合种植冬季蔬菜;在行政区划上是边境少数民族直过区,土地辽阔,适合大面积种植,但唯一的缺憾是交通不便,运输困难。

为此,朱有勇没有选择辣椒、番茄等蔬菜或水果,而是选择了市场空间最大的冬季马铃薯。冬季马铃薯冬天种,春天收,每年2月份到5月份之间上市,而这期间市面上都没有新鲜的马铃薯。

“我们的马铃薯到5月初就全部卖完了。每亩地农民可以生产三吨以上的马铃薯,前些年3000元一吨,农民一亩地一个冬天就有八九千块钱的收入。边疆土地多,一家人种植10多亩,就致富了。”“科技镀金”后,小小的马铃薯成了老百姓脱贫致富的大产业。

冬季马铃薯最大的科技创新,就是利用冬季生境特点与冬季马铃薯生物学特性相耦合这一关键点进行创新。朱有勇认为,在乡村振兴中,最重要的仍然是利用科技创新打造过硬的地方产业品牌,首先是通过科技改变落后的生产方式,其次是通过科技创新打造高质量、高标准的品牌,进而满足市场需求。

“云南边疆过去从未种过马铃薯,我们驻村的村民都没见过马铃薯长什么样子。过去他们是能种出什么来就种什么,现在反过来了,是市场需要什么,我们就去种什么。”随着国家在农业上的转型,朱有勇的努力也从追求高产转变到了追求高质量。“因为路途遥远,只有优质优价,才卖得出去。如果大量追求高产,质量不好也卖不出去,所以关键是把品牌做好,把质量做好。”

朱有勇在云南的其他扶贫产业林下三七、林下黄精等走的也都是这条路,有些甚至做成了地理标志品牌。“在乡村振兴中,一定要做最高品质的产品,研发高端品种,生产高端产品,以高质量打造市场品牌。”