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                  南方糧油作物協同創新中心這四年——奮進在農業科技創新的主戰場

                  時間: 2018/12/05   作者:   來源:湖南農業大學報   編輯:admin   點擊:

                  湖南隆回縣超級雜交水稻高產攻關測產現場

                  參觀考察益陽市赫山區現代糧油生產示範工程基地

                  參觀考察益陽市赫山區現代糧油生產示範工程基地

                  南方糧油作物協同創新中心機械化作業現場演示

                  中心主要任務與考覈指標完成情況

                  科研創新

                  ·新育成水稻品種82個、油菜品種21個 ;獲植物新品種權33個。

                  ·集成創新多熟制種植模式14套、集成技術6項 ,制定技術規程18套。

                  ·研發出農機裝備32臺套,研發出物化產品11個。

                  ·發表SCI論文339篇 ;授權專利371項 。

                  ·獲省部級以上科技獎勵49項。

                  條件保障

                  ·牽頭高校通過用房調整 ,爲中心提供了面積達1萬平米的協同創新綜合大樓。

                  ·牽頭高校新建成了智能化人工氣候室、智能溫室、旱作實驗棚、網室、根池、掛藏考種室、農機和工具庫房等科研基礎設施8700平方米。

                  學科發展

                  ·牽頭高校作物學在教育部第四輪學科評估中被評爲B+以上等級的8個學科之一(共52所高校參評)。

                  ·形成了作物信息、氣候變化與災害防控、異交生物學等交叉學科。

                  隊伍建設

                  ·建成19個團隊(3個基礎研究引進團隊、14個技術創新團隊、1個示範團隊、1個戰略研究團隊)和3個課題組 。

                  ·新增“千人計劃”2人、“萬人計劃”2人;新增中青年骨幹教師和學科帶頭人30人 。

                  人才培養

                  ·牽頭高校開辦了隆平、春耘實驗班各5個 ,培養本科生229人;核心協同單位江西農大開辦了惟義農學實驗班2個 ,培養本科生60人。

                  ·已招收培養碩士研究生694名、博士研究生206名、博士後23名 。

                  國內外合作交流

                  ·建立了國際科技合作創新平臺 4個 ,聯合申報國際合作項目15 項 。

                  ·聯合培養了優秀青年創新人才72名。 

                  ·舉辦了國內國際學術會議28次。

                  ·牽頭高校派出了訪問學者42人,派出研究生11人 ,本科生30人,接收外國留學生7人  ;協同單位派出了訪問學者25人,派出研究生10人  ,本科生22人,接收外國留學生10人。

                  社會服務與貢獻

                  ·在湖南瀏陽建成了5000畝的綜合實驗區  ;在湖南、江西、廣東、雲南等省(區)建立了35500 畝以上的綜合研究集成示範基地和20個大面積示範基地  。

                  ·根據國家對糧食作物生產結構調整 ,保障了南方雙季稻種植面積基本穩定  ;帶動油菜種植面積增加1150萬畝 ;畝均增效320元 。

                  ·承擔了4個戰略諮詢項目,形成了3份糧油產業相關戰略研究報告,充分發揮了智囊作用。

                  團隊建設  雙向選擇 聯動創新 深度融合促協同

                  中心圍繞“聚任務、促協同、提能力”持續加強團隊建設。一是針對地方高校基礎研究較弱的短板和南方糧油作物生理生態、種質創新等差異化需求 ,爲提升原始創新能力 ,中心以“三定”(定方向、定目標、定待遇)方式,2015年至2016年,從國內外成建制引進了水稻生理生態、油菜分子生物學、水稻種質創新等3個基礎研究團隊 。其中水稻種質創新團隊人員全部從華智水稻生物技術有限公司引進 ,實現團隊與華智生物技術平臺的深度融合 。爲了確保引進團隊潛心學術,中心對引進團隊實行獨立化運行、封閉化管理、針對性考覈;協同單位人員按照“雙向選擇”原則加入引進團隊,並按照團隊引進人員的相應標準接受統一管理與考覈 。以引進團隊爲基礎,打造了一個集聚基礎研究人才和潛心學術的特區 。目前建設成效初顯。二是圍繞協同創新任務實施需要 ,在充分尊重現有課題組(課題組長+成員)基礎上,跨區域、跨單位、跨學科組建創新團隊,聘用了一批高水平創新人才進團隊。三是針對南方不同生態區域糧油生產方式創新需求,實行上下聘用 ,聘請了一批基層技術人員與產業骨幹進團隊,推進上下聯動創新。四是圍繞糧油產業未來發展戰略需求,聘請了一批國內高校、研究機構的高水平技術專家和涉農管理部門的高水平管理專家 ,組建南方糧油產業發展戰略研究團隊 ,爲中心重大創新任務凝練、行業產業發展、各級政府決策糧油產業發展等發揮了決策智囊作用 。

                  目前,中心建成3個基礎研究引進團隊、14個技術創新團隊、3 個研究課題組、1 個技術集成示範團隊、1個戰略研究團隊 ,總人數230餘人。其中 ,擁有院士3人以及“千人計劃”“萬人計劃”“國家優青”等高層次人才30人,形成了一支首席科學家領銜、團隊PI負責、層次結構合理、覆蓋面廣的高水平創新人才隊伍 。自認定以來 ,團隊共主持省部級以上科技項目382項、立項總經費9.2億元;審定農作物新品種134個,獲得授權國內發明專利371項 ,發表SCIEI 論文339篇;獲得國家級科技獎勵5項、省級科技獎勵44項 。1個團隊獲得國家科學技術創新團隊獎;新增“千人計劃”2 人、“萬人計劃”2人、“國家優青”1人  。

                  人才培養  寬口徑 雙學位 嚴進嚴出提質量

                  開展實驗班探索 。一是創辦了隆平創新實驗班和惟義農學實驗班,探索培養滿足現代農業科技創新所需的拔尖創新型人才。實施的主要改革舉措:“本--博”連讀和全程導師制的培養模式  ;以生物信息學爲核心的課程體系 ;雙語化、小班化、個性化、國際化的培養機制;優秀學生出國培養制度等 。二是創辦了春耘現代農業實驗班 ,探索培養適應現代農業生產和經濟社會發展需要的複合應用型人才 。實施的主要改革舉措:寬口徑(通識+專業)、雙學位(農學+管理學)的培養模式;以農業信息學爲核心的課程體系 ;“三段”(2年課程學習、1年中心實訓、1年企業實踐)“二雙”(校內導師+行業導師雙導師制度)“一扶”(扶持學生創新創業)協同培養機制;以訪修教學、基地企業教學、暑期課堂爲重點的教育教學方式等 。

                  目前,三個試驗班共招收培養本科生289人,成效顯著。隆平創新實驗班的英語六級過級率、考研率、發表學術論文率與學校同類專業比分別高50%30%24%;春耘現代農業實驗班的英語四六級過級率、學科競賽得獎率、發表學術論文率與學校同類專業比分別高40%10%26%。實驗班人才培養模式改革得到上級部門的高度肯定  ,列入了湖南省重大教學改革項目計劃 ,改革試點形成的先進經驗已在學校輻射推廣 ,促進了學校本科人才培養質量的全面提升。

                  探索實施研究生協同培養新機制。一是本研銜接的統籌培養機制。中心統籌本科、碩士、博士三個培養階段,加強培養目標有機銜接 ,從本科生、碩士生、博士生中選拔具有創新潛質和重大潛力者,通過推薦優秀本科生免試攻讀碩士學位、碩博連讀、博士招生申請審覈制等招生錄取方式,推薦到國內外高水平大學和科研院所深造或聯合培養等措施,實施 “3+X”拔尖創新人才培養模式。二是“嚴進嚴出”的協議培養機制。中心單獨增加的碩博士研究生指標 ,採取“申請+面試”方式招生,中心與學生、導師簽訂協議 ,定目標、定任務,實行協議培養;中心創新團隊成員中特別優秀的副教授可以申請中心簽約博士生導師 。三是團隊集體培養機制 。進入中心的研究生均納入團隊統一培養管理,實行“責任導師+團隊”負責制 。四是任務培養機制。中心進入團隊培養的研究生 ,必須承擔團隊相關創新任務,並簽訂任務合約,研究生必須完成團隊創新任務才能畢業。

                  新機制實施促進了研究生培養質量提升。自認定以來 ,中心培養研究生有31篇研究生學位論文獲省級優秀論文 ,公開發表SCI 論文170篇、EI論文6篇、國家核心期刊收錄論文384篇 ;獲得省級以上科技創新競賽獎項45項;有73人獲得國家獎學金 。一批批研究生畢業進入國內外高水平大學或科研機構工作 ,成爲了科研創新的重要力量。

                  學科建設   匯聚人才資源 促進學科發展

                  牽頭單位湖南農業大學依託中心重大協同創新任務實施,進一步凝練學科方向 ,促進區域優勢單位資源、政府與行業產業部門的產業項目與人才資源以及國際化創新資源向作物學學科匯聚;構建學科、人才、科研“三位一體”協同機制 ,提升作物學持續發展能力  ,取得了顯著成效,爲學校創建“雙一流”奠定了堅實基礎。自認定以來,在作物學領域新增國家“千人計劃”2人、國家“萬人計劃”1人、湖南省“百人計劃”2人;新增省部級科技創新平臺2個 ;從國內外新引進優秀博士(博士後)13人 。累計新增省部級以上科研項目150餘項,年均到位科技經費突破4000萬元 ,獲得省部級一等獎以上成果獎勵8項。首次實現了從國外成建制引進團隊的重大突破,首次實現了以湖南農業大學爲通訊作者單位在《Nature》《Science》等刊物上發表文章的重大突破。

                  圍繞糧油產業創新鏈 ,以學科內部及學科之間的交叉、滲透和融合爲切入點 ,佈局學科支撐鏈,推進作物學優勢學科與其它學科交叉融合發展 ,帶動了農業工程、土壤肥料、生物學、植物保護等學科發展 ,促進了作物信息、異交生物學、氣候變化與災害防控等一批新興學科的形成與發展 ,提升了學校學科整體實力。自認定以來,學校動物科學與植物科學領域、農業科學領域連續成功進入ESI全球排名前1% 。在第四輪學科評估中 ,作物學被評爲B+以上等級的8個學科之一(共52所高校參評);生物學、農業資源與環境、植物保護獲得B等級 ;學校獲得B-等級以上的學科數在全國農林高校中排名第12 ,在湖南省屬高校中排名第3 。

                  協同創新   理論導航 創新引領 稻油豐產創紀錄

                  中心以國家糧油安全戰略重大需求爲導向,凝練實施了四大協同創新任務 ,即:“超級雜交稻豐產工程”“多熟制糧食豐產工程”“油菜豐產工程”“南方稻田沃土工程” 。以實施四大創新工程爲牽引,匯聚各方資源和力量,重點圍繞南方現代糧油綠色高產高效與可持續發展中的重要科學問題與關鍵技術難題,多方式開展協同創新,取得一批重大協同創新成果 ,創新能力顯著提升,協同效果明顯,創新質量和效率大大改善。自認定以來 ,共承擔“水稻雜種優勢利用與強優勢雜交種的創制”“長江中下游南部雙季稻水肥高效協同與災害防控豐產節本增效關鍵技術研究與模式構建”“油菜雜種優勢利用方法與高效制種技術”“南方作物精量播種與精密化肥深施關鍵技術與裝備”“長江中下游雙季稻面源污染綜合防治技術研究”等國家科技項目154項,立項經費達7.6億元;獲得國家級科技成果獎勵5項、省級科技成果獎勵44項 。比較典型的協同創新成效有:

                  雜交水稻超高產協同創新

                  持續提高水稻單產,始終是國家糧食安全戰略和“藏糧於技、藏糧於地”的重大需求。中心各協同單位在雜交水稻研究方面有較長的協同歷史 ,自上世紀70年代開始,在袁隆平院士統領下,攻克了雜交稻三系配套的重大難題,實現了雜交水稻研究的歷史性突破 ;到上世紀90年代中期以後 ,又協同開展超級雜交稻育種攻關,相繼於2000年、2004年、2012年實現了超級稻畝產700公斤、800公斤、900公斤三期高產目標的突破 。

                  中心成立後,在保持畝產900公斤的高產基礎上,進一步挖掘雜交水稻產量潛力 ,以實現更高水平的新突破,袁隆平院士於2012年創新性提出了以“增庫、擴源、暢流”爲目標,以“高生物學產量、高收穫指數”爲特徵的“半高稈超級雜交稻”選育理論。在這一理論指導下,中心以華智水稻生物技術有限公司的生物技術平臺爲核心 ,匯聚各協同單位及國內外相關研發單位力量和資源 ,打造了一個集種質資源收集與評價、種質創制、新品種選育於一體的綜合性高端育種大平臺,初步形成了集基礎理論研究、種質創新、新品種選育、品種推廣應用於一體的大平臺協同創新方式 ,開展雜交水稻超高產協同創新,取得了新的突破和重大成效。

                  實現了理論上的新突破 。以袁隆平院士提出的 “半高稈超級雜交稻”選育理論爲指導,研究形成了“超級雜交稻半高稈株型育種”新模式,構建了“高光效利用與雜種優勢利用相結合”的超級稻超高產育種新技術路線,在國際水稻界引起巨大反響,引領了全球水稻超高產育種方向。

                  創制了一批突破性的材料與品種。採用基因芯片、分子標記等生物技術與常規育種技術相結合,通過挖掘相關重要基因、研究遠緣有利基因聚合機理以及超高產量形成生理生態特點等 ,共創制出高產、優質、多抗、廣適等多優勢性狀聚合的優異新種質、新材料、新品系500多份;共培育出產量潛力高、穩產性好、區域適應廣的突破型雜交稻新組合28個 ,爲實現超高產提供了重要的源頭支撐。

                  以品種創新輔之以良法創新配套 ,實現了水稻高產的持續突破。2014年在湖南隆回縣的百畝片單季平均畝產達到1026.70公斤 ,首次實現百畝片畝產過1000公斤的第四期超級稻目標 。2016年在雲南箇舊市的百畝片單季平均畝產達到1088公斤(突破了國際水稻界公認的熱帶地區水稻單產極限1060公斤/畝),再創單季水稻產量紀錄 ;在山東莒南縣的百畝片平均畝產達到1013.8公斤,創下了北方區域水稻單產最高紀錄 。2016年在廣東興寧市實施雙季稻百畝超高產攻關示範 ,雙季早稻平均畝產832.1公斤  ,雙季晚稻平均畝產705.7公斤  ,合計畝產1537.8公斤,創世界雙季稻最高產量記錄。2018年在雲南箇舊百畝示範攻關中畝產達1152.3公斤,再次刷新單季水稻高產紀錄  。

                  超級雜交稻超高產協同創新的重大突破,在國內外產生了巨大影響。袁隆平雜交水稻創新團隊榮獲國家科學技術創新團隊獎,創新成果於2014年和2016年兩度入選“中國十大科技進展”。習近平總書記在2016年“科技三會”上的重要講話中 ,將“超級雜交水稻”和“兩彈一星”等列入我國有世界影響的重大工程技術成果行列,充分肯定了該項成果的國際領先性和對保障國計民生的極其重要性。目前 ,在袁隆平院士的統領下,正在實施第五期超級雜交稻(18/公頃)以及第三代雜交稻的協同攻關,以實現“禾下乘涼”的偉大夢想 。

                  南方稻田油菜提質增效協同創新

                  目前我國食用植物油自給率僅35% ,每年缺口達2700萬噸 ,充分利用南方4億畝冬閒田資源 ,大力發展油菜生產 ,不斷提高我國食用油安全保障能力 ,始終是國家糧油發展戰略的重大需求 。但是近年來  ,我國南方稻田多熟制油菜生產仍面臨兩方面的重大問題:一是效益低下、品質不高而導致種植面積下滑、產業發展萎縮  ;二是南方稻田地力下降、消耗加劇,發展稻田週年多熟種植能否保障稻田可持續發展 。圍繞這兩個重大問題 ,中心自認定以來,以發展油菜產業爲主體 ,以“稻田增效、可持續”爲核心目標,聚集政府、企業、創新團隊、經營主體等各方面資源和力量 ,以上下聯動、政產學研用一體化的協同創新方式,組織開展油菜提質增效協同創新 ,取得了一系列重要成效 。

                  圍繞提高稻油複種指數增效 。選育出了425日以前成熟、畝產可達150公斤的特早熟油菜新品種5個,填補了國內特早熟品種空白。特早熟油菜品種選育的突破,有效解決了南方稻稻油三熟制種植的茬口矛盾 ,爲提高南方冬閒田油菜種植面積 ,實現稻稻油三熟制週年增產增效和可持續發展提供了關鍵支撐 。“特早熟優質油菜新品種選育”入選了2017年湖南省十大科技進展 。

                  圍繞品種提質增效。開展了油菜育種理論以及優質高效新種質新品種創制 。研究形成了甘芥雜交育種理論,創制出高含油量、高油酸含量的黃籽油菜新種質 ,該項成果獲2017年湖南省自然科學一等獎。以黃籽油菜爲突破口,育成了高產(畝產200公斤左右)、高含油量(48%以上)、高油酸含量(75%以上)的“三高”油菜新品種新組合16個,實現了集高產優質高效於一體的突破 ,新品種畝均增效貢獻達200元以上 ,相關技術成果獲得了2016年江西省科技進步一等獎。目前 ,通過輻射誘變育種技術創制出了一系列油酸含量高達80%以上的油菜新種質、新品系,其中最高達93.6%  ,創造最高紀錄,品質媲美甚至超過橄欖油,有望成爲油菜提質增效的一個新增長點。

                  圍繞油菜多用途增效和機械化生產增效  。開展了系列商用油菜品種選育和全程機械化生產技術創新。選育的多色彩花油菜品種 ,成爲南方區域發展鄉村休閒、旅遊產業的重要選項 ;選育的菜用油菜新品種 ,成爲南方冬季蔬菜市場的重要一份子,爲油菜富民開闢了一條新途徑。針對油菜全程機械化生產,自主研發出了油菜耕、種、管、收機具12臺套 ,示範帶動湖南油菜生產機械化率從22.6%提高到了54.7% ,畝均增效100元以上 。

                  圍繞稻田多熟種植增效與可持續 。開展了以土壤物質轉化、微生物活力爲核心的耕作制度及栽培方式增效可持續研究。探明瞭稻油輪作條件下稻田養分變化規律,發現了稻油輪作不僅能顯著改善稻田土壤質量及提高稻田土壤養分有效性 ,而且可使水稻具有增產5%-15%的潛力優勢 ,並提出了稻油輪作養分高效利用的途徑 ,其相關研究結果多次發表在國際頂級期刊《Plant Physiology》 ,已獲授權國家發明專利7項,有望取得原創性自然科學成果  ,爲南方稻油多熟制可持續發展提供了堅實的理論基礎  。自主研發的南方稻田油菜機械起壟栽培技術體系,不僅可使油菜畝均增產10%以上、節本增效200元以上  ,而且還可使稻田土壤地力有效提升 ,該技術2017年被農業部列爲全國油菜生產推廣技術。目前還開展了“稻+綠肥”“稻+馬鈴薯”“稻+玉米”等多種稻田耕作制度及其栽培方式增效可持續研究,正在形成南方稻田增效可持續創新體系 。

                  自中心認定以來 ,油菜高效可持續生產關鍵技術創新相關成果在南方區域示範推廣2200多萬畝 ,新增收菜籽3.5億公斤,新增直接經濟效益20億元,帶動了湖南乃至南方油菜種植面積的穩定提升,湖南油菜播種面積由2013年的 1890萬畝增加到2018年的2050萬畝 。未來中心將繼續圍繞油菜高效與稻田可持續增效 ,以品種選育和農機農藝融合技術持續創新爲重點 ,以油用與商用結合爲手段,系統推進南方稻區多熟制油菜綠色優質高效發展,爲提升國家食用油安全保障能力和稻田可持續發展能力提供有力支撐 。

                  (下轉三版)

                  協同創新結碩果 科技支撐譜華章——南方糧油作物協同創新中心建設回眸

                  南方水稻節本增效協同創新

                  (上接二版)

                  隨着城鎮化進程推進,農村勞動力轉移 ,以家庭聯產承包責任制爲主體的傳統南方水稻人工種植模式面臨勞動力嚴重短缺、用工強度大等嚴峻挑戰,造成了“無人種田”“不願種田”的困境 。要求南方水稻生產從傳統種植方式向機械化、適度規模化的生產方式轉型,一大批以機械、省工爲核心的水稻新興種植模式迅速興起,但這些新興模式存在一個共性的關鍵問題:水稻生產種子用量大幅增加、省工與增效尚未實現有機協調 ,導致水稻生產收益仍然低微  ,“不願種田”之困境依然沒有根本改變 。如何實現轉型期南方水稻生產的節本增效成爲迫切需要解決的關鍵問題 。圍繞這一關鍵問題 ,中心以“省種”爲突破口、“節本增效”爲目標 ,集聚中心育種、栽培、機械三大創新平臺力量 ,組織種質創制、育種、栽培、土壤生態、生物防控、機械等團隊,以多單位、多學科、多團隊大協同創新方式,開展水稻節本增效協同創新,取得了重要進展和成效。

                  圍繞雜交稻品種省種增效,開展了雜交稻小粒型種質創制及其制種技術、優質專用品種選育等協同攻關。率先育成了小粒型兩系不育系“卓201S” ,用種量比其他雜交稻畝均減少30%~50% ;集成創新了“卓201S”雜交組合配套的輕簡機械化種子生產技術體系 ,實現了父母本混播混收及機械分離,提高制種產量30%以上 ,每畝制種成本減少500~800元,小粒型品種創制及其制種技術的突破爲引領南方水稻生產節本增效提供了重要途徑 。針對南方稻區氣候特點和生產需求,首次提出並建立了“性狀機能協調型”育種技術體系思路 ,先後被4省(區)23家育種單位和企業採用 ,育成了適合雙季稻機械化種植的優質高產專用早晚稻品種32個  ,推動了南方稻區水稻品種更新換代,實現了南方雙季稻產量“雙增一百”和效益“雙增一百”,相關成果獲得了2016年度國家科技進步二等獎 。

                  針對人工撒播模式用種量大、生產成本高的問題 ,首創“激光平地”和“同步開溝起壟穴播”“同步開溝起壟施肥精量穴播”和“同步開溝起壟噴藥/膜精量穴播”的“三同步”水稻機械化精量穴直播技術  ,實現了“精播全苗”“基櫱肥一次深施”和“播噴同步雜草防除” ;研究成功有自主產權的激光平地和水稻精量穴直播機具18臺套 ,形成了水稻成行成穴和壟畦栽培機械化種植新模式。與人工撒播模式相比較 ,該技術可節種50%以上、節水30%以上、節肥15%以上、增產10%以上 ,相關成果獲2017年度國家技術發明二等獎 。研究成功再生稻專用的水田窄輪四驅收割機 ,比現有履帶式收割機稻茬碾壓率降低25%以上,再生稻增產10%以上 ,爲節約一季水稻種子、提高南方“稻+再生稻”產量和效益提供了有力支撐  。

                  針對傳統機插雜交稻用種量大、秧齡期短、秧苗素質差、雙季稻品種不配套等技術難題,成功研創了雜交稻單本密植機插高產高效栽培技術及水肥一體簡易場地無盤育秧技術 ,並探明瞭雜交稻單本密植條件下分櫱大穗的增產機理,突破了單粒定位播種、單本成苗、少種盤根、大蔸取秧等單本密植機插秧關鍵技術 ,結合本田促控技術 ,集成了“一粒種、一棵秧、一蔸禾”的“三一”技術體系 。與傳統機插比較,該技術可減少種子用量60%以上,延長秧齡10~15天,大幅度提高了秧苗素質及耐機械栽插損傷能力 ,並有效解決了南方機插雙季稻的季節矛盾 。該技術通過袁隆平院士、張洪程院士等專家的技術評議,結論是達國際先進水平;在湖南、江西、安徽、湖北、河南等省126個點進行示範 ,畝均增產9.5% ,其中在湖南安仁縣進行的稻--油三熟制雙季稻大面積示範 ,畝產達1193.7公斤,創造了稻--油三熟制雙季稻高產紀錄。該技術榮獲了首屆中國(三亞)國際水稻論壇組委會水稻年度創新技術獎。

                  自中心認定以來 ,相關技術已在南方累計推廣4000多萬畝,畝均增效150元以上,爲有效解決南方水稻生產轉型期“無人種田”“不願種田”之困境 ,促進南方水稻生產機械化、規模化、高效化發展和水稻生產方式轉變提供了關鍵技術支撐。

                  南方稻田污染防控協同創新

                  改革開放以來 ,我國農業取得了快速發展 ,但是粗放式發展造成了耕地的嚴重污染。目前,我國受重金屬和農業面源污染的耕地面積約1000萬公頃 ,每年被污染的糧食達到了1000多萬噸 。南方稻區是我國污染重災區 ,湖南目前被污染的耕地面積達71.5萬公頃  ,佔總耕地面積23.7%。如何保障南方稻區糧油等農產品的生產安全已成爲事關國計民生的重大問題 。爲此,中心按照“一減”(從生產源頭環節減少稻田化肥施用量)“一阻”(從產品生產環節阻控稻田重金屬進入產品)“一消”(從產後環節消納稻田氮磷等富餘養分)的全方位系統防控思路 ,集成政府資源和多個團隊,從種、土、產品、環境等方面,以構建循環式全技術鏈的協同創新方式 ,開展污染防控創新,取得了重要成效。

                  在稻田污染防控機理研究方面 ,開展了稻田土壤長期固碳生物地球化學機理研究 ,取得了重要進展 。發現了水稻土壤有機碳化的阻滯效應和水稻土壤微生物光合固碳機理 ,爲稻田土壤培肥和稻田重金屬固持等技術研發提供理論支持和可行途徑 。相關成果獲2016年度湖南省自然科學一等獎。

                  在生產源頭環節  ,圍繞提高稻田肥料利用率、減少化肥施用量 ,研發出了水稻機插與精量側深施肥一體化的機具及配套技術,實現了肥料施用量的精準控制和定量、定點深施與機插秧同步  。該技術在雙季稻田畝均減氮磷施用量20%以上、氮磷養分流失量減50%以上、水稻畝均增產8%以上、節肥節工200/畝以上 ,有效減少了稻田源頭面源污染 。相關成果獲2016年湖南省科技進步二等獎 。

                  在生產環節  ,針對南方稻田部分區域重金屬鎘污染較嚴重的問題 ,從鎘低積累作物品種創制、稻田鎘鈍化、作物葉面鎘阻控等各環節開展協同攻關。創制了比現行普通品種降鎘率高達90%以上的“低鎘水稻”新品種(兩優低鎘1號),“低鎘水稻”爲保障南方稻米產品質量提供了重要支撐 ;研發了基於稻田土壤鎘鈍化的農田灌溉技術、土壤調理技術和植物移除技術等,以及基於葉面阻控的多靶向定量控制技術 。以此爲基礎,創新了集品種創制、農田灌溉技術、土壤調理技術、植物移除技術等於一體的“VIP+n”水稻降鎘技術體系,相關技術成果獲得了湖南省技術發明一等獎1項、湖南省技術發明二等獎1項,湖南省科技進步二等獎1項。成果已成功轉讓湖南省宇豐農科生態工程有限公司,得到了全國人大常委會沈躍躍副委員長和國家環境保護部李幹傑部長的高度評價。

                  在產後環節,針對稻田溝渠水體富營養化對環境造成的污染 ,首創了綠狐尾藻消納循環利用生態綜合治理技術,大幅度消納水體氮磷等富餘養分,採用該技術處理的富營養化溝渠水體可使末端出水的COD及氮磷濃度達到國標的1/51/3以下 ,成本僅爲工廠化治理技術的30%-40%  ;消納養分的綠狐尾藻開發成稻田綠肥產品 ,實現了養分循環利用。目前  ,該技術已用於農村畜禽養殖廢水和生活污水綜合治理 ,效果顯著,獲得了原湖南省委書記徐守盛和原浙江省委書記夏寶龍的高度肯定和讚揚。

                  南方稻田污染防控協同創新成果爲改善南方稻田生態環境、保障稻田作物生產安全和產品質量安全提供了重要技術支持 。相關技術成果在南方稻田污染區示範推廣累計620餘萬畝 ;在湖南典型污染稻區示範推廣156萬畝  ,爲重振湘米產業發揮了巨大作用。

                  國際合作 拓展視野 加強合作 不斷提升國際影響力

                  中心高度重視對外合作交流,堅持“走出去、請進來” ,以國家對外戰略需求爲導向,全方位開展對外交流合作 ,全面提升了合作水平與層次、創新能力與國際影響力 。

                  圍繞提升科技創新能力 ,共建了一批國際合作創新平臺與項目 。自認定以來 ,中心創新全球合作模式 ,持續深化與美國俄亥俄州立大學、英國格林威治大學、法國國家科學研究中心、國際水稻研究所、聯合國糧農組織等國外高水平大學、科研機構以及國際組織等緊密合作關係,聯合開展了國際合作項目15項、爭取經費403萬元 。成功推動了中心牽頭單位湖南農業大學加入“中美大學農業推廣聯盟”和“‘一帶一路’南南合作農業教育科技創新聯盟” ,推動了核心協同單位湖南雜交水稻研究中心的雜交水稻研究培訓參考中心獲得聯合國糧農組織(FAO)認定 。

                  圍繞提升學術影響力 ,舉辦了系列重大學術會議 。如2017年、2018年連續成功舉辦了首屆、第二屆“國際水稻產業論壇” ,共有20多個國家、地區以及聯合國糧農組織等逾700名專家學者和官員前來訪問交流,國際影響巨大 。自中心認定以來,舉辦了“第11屆國際種子科學大會”“亞熱帶區域農業可持續發展國際學術會議”“第四屆精準農業航空國際學術研討會”“第六屆亞洲精細農業會議”“作物多熟種植與國家糧油安全高峯論壇”“首屆國際稻作論壇”等國際國內重要學術會議28場次。通過舉辦系列重要學術會議 ,掌握了國際學術前沿與發展動態,宣傳了中心學術成果 ,促進了中心在相關學科領域的交流與協同創新合作 ,提升了中心國際影響力。

                  圍繞提升培養人才質量 ,多方式拓展了人員合作培養途徑 。一是建立了隆平國際高端農業人才培養中心 ,聯合培養農業科技拔尖創新人才、助力“一帶一路”農業發展;與國際水稻研究所共建了國際訪問學者培養基地 。二是邀請了世界一流高校諸如英國 Harper Adams大學的Simon Blackmore教授、日本北海道大學的Noguchi教授、美國華盛頓州立大學的張勤教授等一批國際高端人才前來講學、指導與聯合培養研究生等。三是派出團隊成員到國(境)外著名大學與研究機構作訪問學者67人、參加學術交流與訪問200餘人次 ;聯合培養優秀中青年創新人才72人,聯合培養研究生、本科生115人。

                  圍繞國家對外合作發展戰略需求 ,推進了技術創新成果全球轉化 。雜交水稻技術作爲我國農業領域重大自主科技創新成果 ,於20163月與中國航天、中國中鐵等頂尖企業的重大技術成果一道亮相瀾湄國家合作展 ,李克強總理親自推薦雜交水稻 ,袁隆平院士向瀾湄國家領導人及其隨行部長級官員200餘人介紹雜交水稻創新成果 。目前  ,雜交水稻技術作爲我國農業領域重點項目融入國家“一帶一路” ,已在東南亞、美洲、非洲等40餘個國家合作示範推廣,成爲了“一帶一路”國家打造“世界糧倉”的有力支撐,成爲了我國開展對外工作的一塊品牌。

                  服務社會 決策諮詢 成果落地 爲國家重大需求作貢獻 支撐服務產業與區域經濟發展

                  中心以建設三個層次基地爲抓手,加速中心技術成果轉移轉化和示範推廣,爲服務南方糧油產業和區域經濟發展提供了重要支撐 。

                  整合資源建設了15000畝的“2011協同創新現代農業綜合實驗區”。開展了糧油協同創新研究與技術成果集成熟化 ,新品種新技術新成果展示和現代糧油生產經營新機制新模式探索等 。認定以來,中心大批技術成果在實驗區完成了集成熟化 ;開展了以機械化、標準化爲重點的多熟制糧油生產技術集成示範,實驗區糧油機械化生產率達到100%  ,探索總結了多種現代糧油生產經營新模式 ,爲技術成果轉化和糧油現代化生產提供了展示窗口與示範樣板。

                  啓動實施了南方現代糧油生產示範工程  。根據南方不同生態區域和糧油種植模式特點,重點在湖南和江西建設了12個基地縣  。以基地建設爲紐帶,匯聚了中心專家、行業部門專家、基層技術人員、產業骨幹以及相關企業人員共計400餘人 ,協同開展了政產學研合作的糧油綠色高效新技術新模式的示範推廣 ,取得了突出成效 。如示範推廣的南方糧油三熟制週年機械化生產新技術模式在基地縣推廣40萬畝 ,實現了大面積雙季稻畝產1000公斤、油菜130公斤的目標 ,畝均增產10%以上、增效10%以上;示範推廣的南方兩熟糧油新技術模式 ,推廣面積在基地縣達到100萬畝,全程機械化率85%以上 ;示範推廣的“稻+魚”“稻+蝦”新模式技術 ,稻田養魚、養蝦面積20餘萬畝 ,帶動農民增收近6億元 。示範工程產生了重要影響 ,2015年入選了“湖南十大科技新聞”,新華網、光明網、科技日報、湖南衛視等主流媒體對工程建設作了宣傳報道,工程正成爲示範帶動南方糧油產業提質增效和發展方式轉變的樣板工程 。

                  中心人才資源與成果資源主動融入國家和湖南省及江西省實施的“超級雜交稻工程”“省長油菜專項工程”“水稻種質資源開發及超級稻創制工程”“稻田重金屬污染治理工程”等重大工程以及所承擔實施的重大科技項目,以這些重要工程和重大項目實施爲載體 ,推進中心技術成果在南方區域乃至全國進行轉移轉化 。如:超級雜交水稻新品種新技術在湖南、安徽、浙江、河南、山東、雲南等16個省建設了88個示範基地 ,認定以來 ,累計在全國輻射推廣面積3600多萬畝 ,新增稻穀18億公斤;油菜高效生產新技術在湖南、江西、安徽、江蘇、雲南、甘肅等10餘省份建設了32個基地 ,每年推廣面積近600萬畝 。

                  中心技術成果的轉移轉化與示範推廣 ,帶動了南方增產稻穀28億公斤;油菜種植面積增加1150萬畝、增產油菜籽13億公斤 。並帶動一批種子、肥料、農藥等農資企業和農機裝備、糧油物流運輸等相關企業發展,產生顯著的經濟社會效益  ,爲南方糧油產業發展和區域經濟發展作出了重要貢獻 。

                  培養培訓區域經濟與社會發展所需人才

                  中心以基地建設爲載體 ,充分利用政府、企業及社會資源、資金 ,充分利用中心團隊、客座教授、高級專家等人才資源 ,開展了多層次人才培養  ,爲產業發展和經濟社會發展提供了智力支持。一是基層人才培養培訓 。認定以來,開辦了20期現代糧油生產骨幹培訓班 ,培訓家庭農場主、農業合作社、龍頭企業負責人等經營主體1000餘人,使之成爲了既懂技術又懂經營管理的生產骨幹人才;開辦了糧油生產系列技術培訓,共培訓了農村基層管理人員、技術人員、種養大戶等近3萬人次 。二是高校青年教師與管理幹部培養 。共選派了22名高校青年教師與青年管理幹部 ,到示範工程基地縣掛職科技副鄉鎮長  ,使之在農業生產一線成長成才。三是大學生培養 。依託基地協同開展了人才培養模式改革探索,中心90%的本科生在基地完成教學實習、生產實習和社會調研等;80%以上的研究生在基地參與了科學研究 ,並完成了畢業論文  。

                  充分發揮決策諮詢作用

                  中心相關專家承擔了“中國現代農業生產方式與生產體系發展戰略研究”“我國農機裝備現代化戰略研究”“我國農業全程全面機械化發展面臨的新挑戰和應對策略”“糧食、園藝與經濟作物和畜禽與水產生產方式轉變戰略研究”等4項重大戰略諮詢研究項目,獲得經費支持720萬元 ,爲國家相關部門決策農業發展提供了重要支撐 。中心相關頂級專家在制定區域鄉村戰略規劃、“十三五”農業發展規劃等方面發揮了牽頭或重要智庫作用,牽頭制定了隆平硅谷建設發展規劃。中心專門組建戰略研究團隊 ,開展了南方糧油產業發展戰略研究、糧油產業技術發展戰略研究以及糧油產業發展環境保障研究,形成了糧油產業發展系列研究報告,爲各級政府部門決策提供了重要參考或諮詢服務。中心組織專家團隊深入市(州)、縣(區)和鄉村,圍繞鄉村振興、產業發展等農村農業發展中的熱點、難點問題,開展調查研究 ,幫助地方政府、龍頭企業、經營主體等制訂相關發展規劃或政策 ,主動爲各級地方政府以及企業等“建言獻策”。目前,中心一批專家擔任了各級地方政府的顧問 ,成爲了各級黨委和政府科學決策的“高參”,充分發揮了智囊作用。

                  中心運行的成功經驗

                  創新管理運行機制,保證中心建設運行高效 。中心各協同單位協議約定,中心主任委員會在中心理事會領導下,在內部機構設置、人事管理、人才培養、經費管理、資源成果管理等方面充分行使自主管理權。中心主任委員會主要由中心平臺主任和團隊PI專家組成,中心充分依託主任委員會專家 ,充分利用牽頭單位相關職能部門在政策和管理方面的優勢,在研究方向凝練、科研組織、人才引進、人才培養、人員考覈評價與進出、資源整合、學術合作與交流等方面開展了系統的探索與改革 ,取得了顯著成效,形成了可持續、可複製的管理運行經驗與模式。

                  建立創新任務導向評價機制,保障中心創新支撐糧油產業發展。爲了促使中心團隊圍繞產業發展重大需求 ,開展協同創新,中心探索建立引進人才團隊特區,實行封閉化管理、針對性考覈  。探索建立以重大創新任務爲導向的創新團隊評價機制,實施以質量與貢獻爲核心的評價制度 ;並引進第三方評價 ,實行第三方評價與中心科學諮詢委員會評價相結合的考覈評價方式 ,引導中心團隊不斷凝練研究方向、聚焦重大創新任務 ,確保中心創新支撐糧油產業發展 ,取得了明顯的成效。

                  探索政產學研融合長效機制,促進中心建設改革可持續發展  。中心通過組織實施四大創新工程和現代糧油生產示範工程 ,以工程實施爲載體 ,促進中心與政府、行業部門、高校院所、企業、經營主體的深度融合 ,有效集聚糧油領域人才、平臺、項目、信息等資源,推動上下左右聯動創新,形成政產學研融合的長效機制,取得了重要成效,有力促進了中心建設改革可持續發展  。

                   

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