在北纬46度的三江平原上,水稻的成熟期格外漫长。从8月下旬开始变黄,一直到10月上旬,长达50多天的时间中,水稻在田间缓慢地积累养分,渐渐变得美味,然后奔赴全国,为天南海北的人们提供优质的大米。
黑龙江是我国第二大水稻生产省,也是水稻总产量最高的省,同时还是全国最大的水稻商品粮生产地,每年生产水稻商品粮超过2800万吨,占全国13%以上。
每年8到10月,水稻成熟时,广袤的平原上一片金黄。然而,随着老龄化的加剧、价格的波动,再加上品种单一,市场竞争力提升缓慢,水稻的收益正在降低。稻田里的农人们,开始考虑改种玉米的可行性,如何破解农业质量和效益提升的难题,成为这个水稻主产区走向农业现代化亟待解决的问题。
南方稻作,出现在我国最北方
9月6日,黑龙江宝清县,中国农科院中国水稻所北方水稻研究中心刚刚落成,这是我国首个国家级北方水稻研究中心。宝清县位于中国最北的水稻生产区三江平原的核心区,是水稻生产大县,仅在宝清县境内,水稻种植面积就超过156万亩,年产量18亿斤。
在黑龙江,水稻种植的历史,和北大荒农垦史几乎同时开始。黑龙江、松花江、嫩江为这片平原带来了丰沛的水系,而遍布原野的支流水脉,让大量的土地具有了灌溉的条件。事实上,早在上世纪中期,这里的人们就开始种植水稻。数据显示,新中国成立之初,黑龙江水稻种植面积就达到190多万亩。
在过去的百年中,中国农耕文明形成了种植习惯,在农业现代化的进程中,不断被打破。事实上,在黑龙江,农业机械化的程度和速度,远超其他地区。受益于农垦的发展,这里是最早实现机械化的地区之一,也是机械化发展最快的地区之一。据了解,我国最先进的无人农场、无人农机、智慧农业系统,也是从这里开始最早的试验和实践。数据显示,2022年,黑龙江农业综合机械化率达到98%,远超全国73%的平均水平。
从新中国成立至今,70多年间,黑龙江正在成为全国水稻最重要的生产区。长期从事水稻研究的黑龙江省农科院水稻研究所研究员潘国君,曾经考察过70多年间黑龙江水稻种植面积的变化史。他介绍,到1985年,黑龙江水稻超过500万亩,到2017年,达到历史最高水平5923.4万亩。此后有所降低,2022年,黑龙江省统计局公布的数据显示,黑龙江省水稻种植面积为5400万亩左右。
在整个东北地区,1978 年,吉林、辽宁、黑龙江水稻总面积只有1300万多亩,到2017年,三省水稻面积超过8000万亩。
水稻北界,仍在不断向北移动
从南方到北方,水稻种植区北移的背后,是气候、经济、技术、消费习惯变化等一系列因素的共同作用。中国农科院中国水稻研究所科技信息中心副主任徐春春介绍,从上世纪70年代开始,我国水稻生产出现了“南减北增”“东减、中增、西平”的现象,这一现象延续至今。这也导致了水稻市场流通格局,从南米北调逐渐向北米南运转变。
在徐春春看来,经济的发展导致的农民收入结构差异,是南方水稻减少北方水稻增加的经济原因。改革开放以来,南方经济发展较快,农民收入结构快速变化,农业收入比重日渐降低,收益更小的水稻,逐渐被收益更高的经济作物代替。而发展相对缓慢的北方,农业收入仍然占据主流,以2011年为例,当年浙江省农民农业收入比重仅为9.8%,黑龙江省则高达63%。而相应的育种技术、栽培技术的发展,则为北方水稻种植提供了科技支撑,“比如育秧问题,北方早春气候寒冷,很难育秧,但大棚育秧解决了这个问题,北方无霜期短,耐寒品种则解决了这个问题。”
对普通人来说,南北方水稻的差异,更体现在口感上,北方多种粳稻,南方多种籼稻。而随着消费习惯的改变,北方面食区域的大米消费量不断扩大,南方大米消费区的消费习惯,也在不断从籼米改为粳米,“北方面改米,南方籼改粳,是一个普遍现象。从1978年到2011年,全国粳米人均消费量从17.5公斤,增长到30公斤以上,这带动了北方稻区的快速发展。”徐春春说。
全球气候变化的背景下,使得北方水稻的生产条件不断好转,这也成为北方水稻发展的重要基础。一项来自中国农科院的研究显示,过去40年中,我国水稻种植北界北移了25公里,而随着全球变暖的加快,北方地区积温上升,水稻种植北界仍然会向北移动。
水稻记忆,从艰苦劳动到机械化
9月6日,黑龙江宝清县夹信子镇团结村,57岁的宋刚又一次看了一遍他的稻田。今年的稻田里,稗子有点儿多,和沉甸甸的稻穗不同,野稗子高昂着头,比水稻高出很长一截,在稻田里凌乱地生长。
可能是气候问题,也可能是管理问题,宋刚有点儿拿不准原因。今年的气候确实反常,8月以来,连续的大雨给稻田带来了许多不可预测的变数,少部分沿河的稻田被冲毁,大部分稻田里,多少有倒伏的情况。
宋刚的记忆中,水稻是从小种到大的作物。水稻生产也是记忆中最艰苦的劳动,全靠人力种植的水稻,育秧、插秧、追肥、打药、收割,几乎都在齐膝深的泥水中劳作。而且产量并不高,五六百斤就算高产,在肥沃的黑土地上,并不是一件划算的事情。“小时候村里种水稻的很少,也就几百亩,后来慢慢多了。机械化上来了,产量也高了,种的人也多了。”
2017年前后,玉米价格回落,水稻收益相对提高,团结村开启了大规模旱改水的工程,村里8300多亩耕地中,7100亩种植水稻,亩产可以达到600公斤左右。而全程机械化的农业作业,使得这个老龄化的村庄,也可以完成水稻的种植和管理。
改变团结村种植模式的,是科技和品种。长期在黑龙江工作的中国水稻所研究员赵振东介绍,在黑龙江,水稻从4月中旬育苗,到9月成熟,10月收获。漫长的生长时间,让这里的水稻品质具有了优良的品质,但同时,也给育种、机械化等提出了新的问题。三江平原属于寒地稻区,在寒地种植水稻,耐寒是基础条件。当前黑龙江种植的龙粳、稻花香等,都是耐寒品种。南方的品种很难适应北方的环境,但许多来自南方的技术,却可以在改良之后,改变当地的种植模式,如毯状插秧,这种完全机械化的插秧模式,在最北的水稻种植区,已经非常普遍。
科技助力,北方水稻的产业飞跃
从1千多万亩到8千多万亩,从亩产200公斤到亩产600公斤,从普通水稻到优质粳稻,数十年中,北方水稻经历了巨大的变迁。但同时,也面临着诸多新的困境。
品种单一是典型问题。中国水稻研究所所长、中国工程院院士胡培松介绍,当前,北方水稻品种相对单一,以黑龙江为例,当前主栽品种中,不少都是由最初的引进水稻品种培育而成,普遍存在产量、耐寒性、抗病性、抗倒伏性等方面的问题。
在东北水稻中,来自五常的稻花香,无疑是最知名的品牌,稻花香也是优质粳米的代名词。事实上,稻花香有多个系列的品种,且种植范围远超过五常,在位于三江平原的宝清县,就种植了大量稻花香系列品种。
然而,享誉全国的稻花香,并非高产水稻,平均亩产在500公斤左右,远低于其他平均亩产600公斤以上的高产水稻。同时,稻花香的抗倒伏性、抗稻瘟病性能也同样不高。
“黑龙江并非水稻的原产地,种质资源较少,栽培品种也相对单一。”赵振东说,“许多品种的遗传资源,其实都是来自同一个品种,这限制了水稻产业的发展。”
种子是核心,过去数十年,东北水稻产业的扩张历程,其实也是水稻品种的育成史。潘国君介绍,在黑龙江,1954年至2023年70年间,全省审定品种1377个。这一过程随着时间的推移而不断加快,如2011-2015年间,只审定了100个,2016-2020年审定了309个,2021-2023年3年时间就审定了682个,占49.5%,是1954-2015年总和的1.85倍。其中,长粒品种的审定,2020年以前只占5.3%。
“中国水稻所北方水稻研究中心的成立,其根本目的,就是解决品种在内的诸多科技问题,为北方水稻产业的发展提供科技支撑。”胡培松说,“北方水稻研究中心从建设之初,就按照边建设、边科研、边产出的原则,开展水稻育种、秸秆还田、黑土地保护等研究。自2020年至今,已经培育出适合二、三、四积温带种植的寒地抗倒早熟高产粳稻品系120个。”
寒地稻区,还有诸多问题待解
在北方水稻研究中心,秸秆还田技术的应用,是重要的研究课题之一。
和温暖湿润的南方不同,位于北纬46度以上的稻区,平均气温较低,还有漫长的冬季,秸秆还田之后很难快速腐解,变成作物需要的有机质。为此,北方水稻研究中心在当地试验和推广“寒地水稻秸秆全量原位还田缓释技术”,这是一种通过添加生物菌剂加快秸秆腐解的技术,可以让北方寒冷地区的水稻秸秆,在90至120天内,腐解70%至80%。“当四五月份冻土化开,还田的秸秆开始快速腐解,3到4个月内,大部分可以腐解,这也意味着,秸秆对水稻生产的影响被降到最低。”负责该项目的中国水稻所北方水稻研究中心科研人员曹正男说。
除了秸秆腐解的问题,东北稻区水稻生产过程中仍然有许多待解的难题,如黑土地退化问题,中国水稻所研究员张均华介绍,黑土地的退化是普遍问题,在黑龙江,土壤有机质含量曾达到8%-10%,但如今,只有4%左右。而在寒地进行土壤培肥,低温同样是必须解决的问题。
“在过去,我们更多依靠大量的肥料投入来保障作物的高产,但这可能带来很多长远的影响,比如土壤酸化、周边水域污染、高产难以持续、作物品质下降等,同时降低土壤肥力。”张均华说,“土壤培肥也是我们北方水稻研究中心重要的研究项目之一,目前正在尝试通过施用天然腐殖质材料、有机肥提升土壤有机质含量,通过复配耐低温腐解菌加快还田秸秆腐解,以及研发与寒地水稻需肥规律一致的缓释肥料等方法,加快黑土地的培肥。这样的工作,可能要持续很多年。”
2021年,硕士毕业的于涵,考入中国水稻所北方水稻研究中心,从事水稻育种,几年中,他几乎遇到过所有寒地水稻种植过程中的问题,如秸秆还田辅助剂过量,比如高产水稻的耐寒性问题等,“其实我们遇到的问题,都是农民正在遭遇的问题。”于涵说,“农民想种稳产高产且优质的好品种,但怎么才能有这样的品种,需要科技的不断发展,需要科研人员长时间的试验,才有可能解决。”
收益降低,仍困扰着稻区农民
在团结村,当年的旱改水,改变了村庄的生产模式,村民们整理农田,建设灌水、排水设施,购买水稻生产用的农机。但随着市场价格的变化,水稻种植的成本逐年上升,收益日渐下降。再加上村庄老龄化的加剧,劳动量更大的水稻生产,逐渐失去了竞争力,更多人开始准备将水田重新改成旱地。
“种玉米,每亩地成本在1000元左右,收益1500元以上,这几年玉米价格高,收益还会更高一点儿。种水稻,成本要高100元左右,收益却差不多,而且还要投入更多的劳动,所以很多人想改成旱地,重新种玉米。”宋刚说。
“上世纪80年代以后,品种的选育、技术的进步以及气候的变化,共同促成了北方水稻种植区的扩大。”钟钰说,“而市场和政策,同样也是农民选择的重要因素。2003年,我国划定13个粮食主产区,其中7个在北方,东北三省全部都是粮食主产区,在保障粮食安全方面,做出了重大贡献。事实上,当前的东北地区,已经是最重要的商品粮调出地区了。以黑龙江为例,2021年黑龙江省可调出稻谷商品量为2416万吨,占全国可调出省外稻谷商品量的28.1%,接近三分之一。但同时,当地的经济发展、农民收益方面,则相对落后,这意味着,粮食产区承担了重要功能的同时,也付出了巨大的发展代价。”
而在市场方面,全国粮食生产结构的变化,不断地影响着农民的收益和选择,“2017年左右,正是我国玉米去库存的阶段,当时玉米价格普遍较低,水稻种植的收益较高,所以很多地方旱地改水田,放弃玉米种植水稻。但这几年,我国玉米市场出现紧缺现象,玉米价格上涨,收益增加,再加上玉米种植和管理的成本更低,农民自然愿意选择玉米。”
破解难题,需政策技术多方发力
然而,不是所有种水稻的农户都面临着低收益。宝清县夹信子镇三道村,李金锋是当地的种植大户,长期种植稻花香,有自己的品牌,在大部分种植者只能卖1块多的时候,他的大米可以卖到2块到3块,且供不应求,每年收货前就预订一空。受到天气影响,今年的稻花香产量可能稍低,李金峰预计,今年的价格可能会更好一点儿。
种植优质稻米、打造地方品牌,是否是破解北方稻区收益降低的途径之一?徐春春觉得,提高种稻效益是稳定种粮积极性的关键,而适度规模化、培育新型经营主体等,都有利于提高水稻的种植效益。“同时,也必须考虑加强主产区的利益补偿机制,可以看到的是,粮食主产省的人均财政收入,远低于全国平均水平。相反,粮食主销省的人均财政收入,则往往高于全国平均水平,未来仍要加大利益补偿的力度。”
在钟钰看来,种植结构的变化带来的影响,同样需要更多的政策和财政支持,“当前,我国水稻种植面积稳定在4.5亿亩左右,全年生产水稻2亿吨以上,足以满足居民消费的需求。未来仍将不断增长的粮食需求,主要集中在玉米、大豆等饲料、油料作物领域,从整个生产结构看,调整是必然的趋势。事实上,当前我国也正在鼓励大豆、玉米种植面积的扩大。”
然而,结构调整的代价由谁来支付?“粮食并非普通的商品,在市场调节的同时,也需要稳定生产,保障农民的收益,唯有如此才能保持种粮的积极性,更好地保障粮食安全。因此,需要国家和政府采取更大力度的支持工作,保障农民的利益。”
如何实现更大力度的政府支持?钟钰认为,“从技术层面看,信息技术的发展,使得我们可以做到国家层面的及时调控和转型,如市场的供需情况,可以通过信息技术,更快地反映出来,并通过国家层面的调控,提供给生产者更多的选择。从政策层面看,许多地方建设粮食功能区,可以通过政府投入和建设,满足作物高产的基本条件,如农业基础设施、技术体系、良种选育等,使得种植的转型和调整中,农民不必付出过高的代价,同时还可以保持稳定的手艺,不会因为调整种植结构而利益受损。”
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