[01404291]不同水稻品种混作养鸭生产绿色配方米的关键技术研发及示范应用

一、项目立项背景、目的及意义 水稻是人类重要的主粮作物之一。然而,长期以来,一味追求高产再高产的目标,现代水稻生产盛行大面积品种单一化种植,加之农药和化肥等农用化学品的不合理施用,造成了较为严重的粮食安全以及稻田生态环境安全问题。为了保障粮食安全和生态环境安全,本项目在鸭稻共作模式、水稻多品种混栽等种养模式的基础上,将多品种水稻混作和鸭稻共作两种模式有机集成起来,来互补和放大二者的生态效应,即同时发挥水稻品种遗传多样性和物种多样性（鸭子）的功能作用,使之形成“1+1≥2”的生态学功能,进而减少或替代农药和化肥的使用。同时,通过多品种水稻的“混播-混作-混收”及与鸭子的“混养”,在田间生产多种品质风味的配方米,以保障消费者对稻米多元化品质和健康安全的需求。本项目属于环境友好型生态农业技术,不会对生态环境和农产品生产造成任何污染,而且可生产出高附加值的健康安全农产品,有利于农民致富和人民身体健康。本项目研发的不同水稻品种混作养鸭生态农业关键技术体系,即通过混播、混栽、混养和混收的方式,实现了稻田原位轻简生产绿色、健康、营养的配方米的目标,更加利于企业大面积规模化生产操作。 二、项目研究的主要论点和论据 （1）不同水稻品种混作模式提高了水稻成熟期叶片的SPAD值、叶片光合速率、植株地上部干物重,进而增加了稻米产量及改善稻米品质。依据各混作处理下水稻在生长特性、产量及稻米品质上的综合表现,筛选出的4个较优组合。（2）不同水稻品种混作养鸭提高了水稻叶片的SPAD值,增强了水稻叶片的光合作用,并积累了更多地上部干物重,提高水稻产量和改善稻米品质。说明不同水稻品种混作养鸭处理同时叠加了“遗传多样性和物种多样性”后起到了增强放大效果,使水稻生长、水稻产量和稻米品质等提升效果更为明显。（3）不同水稻品种混作和混作养鸭处理有效降低和控制了早、晚稻田间杂草和害虫对水稻的危害,其中混作养鸭处理表现尤为显著。（4）不同水稻品种混作、混作养鸭处理均对稻田中的土壤和水体养分,以及水稻冠层小气候产生了积极的影响。混作养鸭处理提高了稻田土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,以及水体氮、磷和钾含量,改善了稻田水体中pH、温度、电导率、氧化还原电位、溶解氧和水稻冠层温湿度等环境状况。混作和混作养鸭处理改善了田间水稻冠层温湿度,间接影响了作物群体对光能、水分、养分等的吸收利用,进一步增强水稻的光合作用和蒸腾作用,促进水稻对土壤和水体中养分的吸收和利用,进而提高稻谷产量和改善稻米品质。（5）鸭稻共作香稻栽培提高了香稻产量和改善稻米品质,同时促使香稻叶片和籽粒中2-AP合成途径中的前体物质得以增加和加强,最终促使香稻籽粒中合成和积累更多的2-AP,达到增香增效的目的。 三、项目的主要创新点 （1）创新研究了不同水稻品种混作或混作养鸭系统在“基因遗传多样性”和“物种多样性”相叠加作用下对控虫、控草、以及改善田间土壤养分、水体环境及群体小气候的增强效应及相关作用机制。（2）创新发现了鸭稻共作复合种养模式增加香稻籽粒中香气2-AP的含量及其前体物质的效应与相关机理。（3）创新研制了田间混作生产配方米的水稻多品种组配优选软件,为多品种水稻混作较优组合的筛选提供了新方法。 四、项目获取的社会经济效益及存在的问题 项目研发的多品种水稻混作养鸭等相关技术在罗定市丰智昌顺科技有限公司等农业龙头企业和华南农业大学增城教学科研基地进行了试验示范及推广应用,给相关企业带来了良好的经济效益和生态效益。本项目可实现减量或替代农药和化肥等的施用,有利于控制农业面源污染,保护农业生物多样性和农业生态环境,同时,通过合作企业的绿色配方米和生态稻田鸭等品牌的打造,其市场价格比常规稻作生产出来的同类产品要高出1倍以上,有利于农业增收和农民致富,有利于保障人民身体健康,提高生活质量。今后需进一步加大本项目研究技术成果推广应用的范围和力度。 五、项目执行期间成果情况 本项目在执行期间,申请国家发明专利2项,申请国家实用新型专利4项,申请计算机软件著作权1项,以上成果均已授权。已发表SCI论文5篇,另外1篇已接受;中文核心期刊论文4篇;参编著作2部。通过项目研究,获取了田间原位生产配方米的水稻混作品种优化组合的4个配方;研发3项新技术,即①田间原位生产配方米的多品种水稻优化组合筛选技术;②水稻多品种混作养鸭生产绿色配方米技术规程;③利用水稻间轮作绿肥提升土壤肥力技术。