2008年度水稻产业技术发展报告

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2008年度水稻产业技术发展报告

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一、 世界水稻生产及贸易概况 (一)世界水稻生产

据联合国粮农组织预计,2008年世界水稻种植面积23.79亿亩,比2007年增长1.5%;平均亩产287公斤,比上年提高1%左右;产量6.74亿吨,比上年增产1600万吨,增幅为2.4%。分区域看,亚洲稻谷产量达到6.11亿吨,比2007年增产1300万吨。其中孟加拉、印度、印度尼西亚、越南、柬埔寨、巴基斯坦、菲律宾和泰国继续增产,朝鲜、韩国水稻生产明显恢复。尽管缅甸遭受5月飓风影响,阿富汗、伊朗、伊拉克受持续干旱影响,日本大幅度削减政府支持政策,但产量仍有所增加。预计非洲水稻产量2450万吨,增产7%,增产国家包括埃及、马达加斯加、马里和尼日利亚;拉美国家和加勒比地区(LAC)产量增幅也将达到7%,增产国家主要集中在阿根廷、巴西、哥伦比亚和乌拉圭;美国水稻将增产3%。欧洲和澳大利亚减产。

(二)世界大米贸易

预计2008年世界大米贸易量仍将达到3050万吨,比2007年减少50万吨,减幅为1.6%,与2006年3230万吨相比下降5.6%,贸易量减少是2008年世界大米贸易的一个重要特征。全球大米贸易量减少,主要是因为高价格和缺乏供给保障妨碍了大米进口,尤其是亚洲和非洲国家。2008年世界大米贸易的主要特点是:

1、世界大米贸易量略有减少。据联合国粮农组织2008年7月份发布的世界稻米

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监测数据,2008年世界大米进口量约为3000万吨,将比2007年下降0.7%,比2006年下降4.2%。亚洲仍是主要进口地区,进口量1340万吨,将比2007年减少90万吨,亚洲国家大米进口较大的国家主要是孟加拉、伊朗、伊拉克、朝鲜、马来西亚和菲律宾。非洲进口量约980万吨,比2007年增加50万吨。LAC国家进口情况没有大的变化,仍然为340万吨。在出口方面,2008年全球大米出口量约为3000万吨,比2007年下降0.7%,主要是由于许多国家实施限制性大米出口政策。如印度限制非巴斯玛蒂大米出口,埃及仍然保持禁令。

2、大米价格大幅波动。2008年大米国际贸易价格处在剧烈变化之中,上半年沿2007年米价上涨通道迅速飚升而处在涨价压力之下,下半年处在价格猛烈下滑压力之中。随着水稻开始收获新米上市,以2008年5月份为界,大米国际贸易价格出现逆转,从高峰急速下滑,市场价格剧烈波动是2008年国际大米市场的一个重要特点。

从世界主要出口国大米离岸价看,不管是2008年(1-11月)月份间的变化还是与2007年同期相比的变化,世界大米市场价格变化都十分剧烈。世界11种出口大米的离岸价从2007年平均价、2008年平均价变化以及2008年月度最高价的情况分别是:(1)泰国B级大米由328美元变为721美元,增长119.8%,最高价5月963美元;(2)泰国蒸谷米由322美元变为757美元,增长135.1%,最高价5月1037美元;(3)泰国碎米率25%大米由295美元变为642美元,增长117.6%,最高价5月869美元;(4)泰国碎米由260美元变为562美元,增长216.2%,最高价5月772美元;(5)泰国香米由537美元变为945美元,增长76.0%,最高价5月1210美元;(6)越南碎米率5%大米由303美元变为664美元,增长119.1%,最高价5月906美元;(7)越南碎米率25%的大米由286美元变为614美元,增长114.7%,最高价5月863美元;(8)巴基斯坦碎米率25%大米由275美元变为544美元,增长97.8%,最高价5月723美元;(9)巴基斯坦巴斯玛蒂普通米由647美元变为1070美元,增长65.4%,从3月到9月均为最高价1100美元;(10)美国二级含碎率4%长粒米由421美元变为804美元,增长91.0%,最高价6月和7

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月985美元;(11)美国加利福尼亚中粒米由548美元变为841美元,增长53.5%,最高价9月1102美元。

按照世界16种主要出口大米综合形成的联合国粮农组织大米价格指数(1998-2000=100)表明,联合国粮农组织大米价格指数由2008年1月份164上升到5月份322,到9月份跌到265,与2007年联合国粮农组织大米价格指数累计同比(1-9月平均)涨幅95.5%,9月份同比涨幅92.0%,2008年最高时的5月份与年内的1月份相比涨幅96.3%,9月份与5月份相比则下降了17.7%。

(三) 世界大米库存

预计2008年全球大米总消费量预计达到44440万吨,比2007年增长1.81%。其中,2008年食用消费量约38420万吨,比2007年增长1.80%。从需求看,2008年全球大米人均消费量57.0公斤,略高于2007年的56.7公斤和2006年的56.9公斤。而低收入国家人均消费量2008年约为70.0公斤,与2007年基本持平。预计2008年全球大米期末库存量11540万吨,比2007年的10930万吨增长5.58%,比2006年的10460万吨增长10.33%。主要是由于2008年稻谷丰收和下半年米价下降将促使各国补充和和增加大米库存量,从而缓解粮食安全压力。因库存增加,世界大米库存消费比将从2007年的24.6%提高到2008年度的25.5%。这也是2004年以来的最高水平。

二、世界水稻产业技术发展动态

(一)遗传育种技术研究发展动态

1、褐飞虱国际协作研究组成立。针对近年来东南亚褐飞虱爆发,危害日益严重,国际水稻研究所于2008年6月组织东南亚水稻遗传育种、水稻虫害等专家,召开褐飞虱协同防治的协作攻关组。

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2、国际水稻研究所杂交水稻育种商业化。国际水稻研究所培育IR8、IR26、IR36、IR72等广泛应用东南亚水稻品种,自IR72后,作为非盈利性研究所中止水稻新品种培育,以创制育种中间材料分发全球为己任。近年来,由于该所缺少具体的水稻品种,其地位与国际影响力减弱。2007年成立杂交水稻研究与发展联盟,推进杂交水稻育种商业化。

3、功能性稻米研究进展顺利。近年来,由于功能性稻米研究已显示出其重要性与迫切性,欧美、日本等非常重视稻米中必需成分和生理活性成分的研究,2002年国际农业研究咨询磋商组织(CGIAR)发起的全球功能性稻米开发的大型国际合作项目在盖茨基金资助下开始实施,研究进展顺利。随着转基因专项实施,功能性稻米研究中的高铁蛋白和“金稻”育种应引起进一步重视。

(二)栽培技术发展动态

1、重视应用水稻生产集成技术。以水稻标准化生产技术(Rice Check)为核心的水稻栽培集成技术在东南亚、南美等地主要产稻国得到试验应用,该技术在水稻产量差异分析基础上发展,从播种期、基本苗数、病虫草防治、穗肥施用、灌溉等关键技术环节形成标准化栽培技术。该技术列为联合国粮农组织提高水稻单产的主要技术之一。

2、大面积推广杂交稻技术。以种植籼稻品种的国家认识到杂交稻的正常潜力和作用,纷纷引进、研究和推广杂交稻生产技术,推广面积达到3750万亩左右,面积较大的国家有印度、越南、菲律宾、孟加拉和印度尼西亚等。

3、大力推广非洲新水稻。非洲新水稻(NERICA)是西非水稻发展协会(WARDA)针对非洲大片土地水源紧张,现有非洲水稻品种产量低的问题,通过硬质非洲水稻品种与亚洲高产水稻品种杂交育成。该类型品种及其栽培技术的应用,比传统

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水稻生产可增产25%。联合国开发计划署的报告指出,非洲新水稻的推广能使西部非洲每年增加水稻产量25万至75万吨。2004年,非洲新水稻的研究获联合国“世界粮食奖”。

4、研究推广水稻节水栽培技术。全球主要产稻国十分重视水稻节水技术研究和应用,研发和推广水稻间隙灌溉、好气灌溉、旱育秧、水稻强化技术等节水技术。针对水稻生产耗水量大和水资源日趋紧张对水稻可持续生产带来的威胁,和旱稻可节水,但存在产量低和连作障碍等问题,国际水稻研究所提出旱作水稻(Aerobic rice)生产技术,实现水稻高产和节水统一。

5、试验示范提高氮肥利用率技术。针对水稻生产氮肥利用低问题,各国开展提高水稻氮肥利用率技术。研究水稻营养实地管理(SSNM)、水稻施肥远程诊断技术、水稻测土施肥技术和水稻精确氮肥管理技术,有的开始示范应用。

6、试验示范水稻强化栽培技术。针对东南亚水稻生产存在移栽密度高、水分灌溉量大、抗逆性差,部分国家存在移栽秧龄大等问题,提出了小苗早栽、单本稀植、少水灌溉、增施有机肥等关键技术为核心的水稻强化栽培,以发挥水稻个体生长优势,减轻病虫危害,提高抗倒伏能力。

7、提出水稻产量差异弥合技术。分析表明,只要应用已有的水稻高产品种和栽培技术,各产稻国的水稻产量可提高20%-30%。联合国粮农组织等机构组织主要产稻国在分析各地水稻产量差异限制因子的基础上,提出适用的稻作技术,缩小水稻产量地区间、农户间、田块间差异,提高水稻产量平均水平。

(三)病虫害防控技术发展动态

1、施用硅酸盐防治苗期叶瘟。巴西的Buck等报道叶面喷施4g/L的硅酸盐(K2SiO3),无论在酸性还是碱性条件下,均可显著降低水稻苗期叶瘟病的发生率,

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随着硅酸盐施用量的增加,防病效果更好。这样,喷施硅酸盐可在一些情况下减少或不使用农药而达到防治稻瘟病的效果。

2、利用抑制性真菌防治稻瘟病。日本的Ohtaka等从水稻叶片中分离到一株抑制性真菌MAP5111B,用该菌的活体或液氮杀死的菌体可显著降低稻瘟病的发生,但高温处理的菌体对稻瘟病没有抑制效果。由于该菌菌丝在处理过的水稻叶片中并未生长,说明其中含有某种诱导因子诱导了水稻的抗瘟性。因此,该菌可作为一种控制稻瘟病生防资源。

3、利用转基因技术提高水稻抗病性。印度的Jha等将来源于Dahlia merckii的defensin基因导入到水稻中使水稻获得了对稻瘟病和纹枯病的抗性。日本Nakayashiki小组利用RNAi技术对稻瘟病菌37个钙信号途径的基因进行了敲除,发现有些基因在稻瘟病菌的致病性中有重要作用。

(四)设施与设备技术发展动态

1、发达国家水稻种植已实现100%机械化。目前世界上水稻种植机械化水平较高的国家有美国、意大利、澳大利亚、日本和韩国。其中,欧美国家以直播机械化为主,已全部实现了机械化。亚洲国家以移栽为主,日本、韩国是这一技术体系的典型代表,实施工厂化育秧、机械插秧、联合收获水稻生产机械化程度达到了98%。

2、目前农业机械主要向通用化和自动化方向发展。研究开发激光测量、电脑程控和电视传感等机械设备,使用全球定位系统、卫星信息系统和计算机地理信息系统等。

(五)产后处理及加工技术发展动态

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1、储藏技术向绿色、有机、智能化发展。由于全球性的粮食危机,各国对粮食的储备越来越重视,粮食储藏规模不断扩大,粮食储备技术水平不断提高。主要特点有:第一, “绿色或有机”储粮技术广泛应用。随着“有机或绿色”粮食食品工业的快速发展,市场对绿色储粮技术的需求也急剧增加,更多采用低温技术、气调技术、非化学防治技术等绿色或无公害储粮技术。低温储粮已在世界上60多个国家和地区使用的谷物冷却机超过1万台;气调储粮在澳大利亚、美国、俄罗斯等国得到有效应用,特别是在澳大利亚,CO2气调储粮技术和N2气调储粮技术都得到商业应用。气调防治技术逐渐成为替代化学熏蒸剂的首选。第二,储粮害虫防治技术不断优化。澳大利亚的甲酸乙酯与二氧化碳混合的钢瓶剂型熏蒸剂已经完成注册,氧硫化碳也进入注册实验阶段。防护剂及其应用技术方面,随着“有机”或“绿色”粮油食品的消费成为潮流,一些新型安全的非化学合成的微生物、植物性和物理储粮防护剂成为研究的重点;通过准确监测储粮中害虫的种类、数量,结合储粮生态条件,确定害虫防治的经济阈值,使基于储粮害虫综合治理(IPM)策略的决策支持系统将更加完善,更具实用性;生物防治、物理防治等支撑害虫IPM策略的非化学防治技术得到进一步重视。第三,粮食干燥设备多样化、节能化和智能化。在发达国家,粮食干燥技术与设备应用广泛,粮食干燥设备多样化、智能化。美国以横流式、就仓干燥机为主;加拿大的横流式、混流式干燥机各占连续式干燥机的50%,就仓干燥机也较为普及;欧洲各国普遍采用混流式干燥机;日本和我国台湾地区则应用干燥稻谷效果较好的低温批式循环干燥机。普遍采用燃油、天然气、石油液化气等相对清洁的燃料,燃烧效率高、耗能低、对环境污染小。低温通风干燥、就仓干燥、远红外干燥、组合干燥技术等可以很好地保持粮食品质。

2、加工技术向多样化发展。主要特点有:第一,主食生产工业化、规模化。随着经济和社会的发展,各种主食的生产趋向于工业化、专业化。在日本已经形成了米饭产业,有纯米饭、配菜米饭、(保鲜)湿米饭、干燥米饭等系列产品,各种包装米饭配送供应餐厅、超市等;泰国有许多日产大米1000吨以上的加工企业。日本以糙米为原料的大米加工企业一般以每小时糙米处理能力5.5吨或7吨的生产

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线为主,部分企业多条加工线。第二, 加工产品精细化、专用化、方便化、多样化、营养化。日本稻米及深加工产品品种繁多,如发芽糙米、寿司、米果、糙米茶、保鲜米胚、米胚油、米糠油、糠炭等精深加工产品;泰国、美国等大米出口大国的大米产品分级精细;美国、瑞士等国家都在进行营养强化大米技术研究、开发和推广,并形成直接喷涂和制粒两种成熟的营养强化大米生产技术路线。第三,加工设备大型化、洁净化。结合谷物加工业技术现状,研制开发大型机械或装备,加强对谷物加工产品的清洁安全控制,研究清洁安全谷物加工关键技术并开发配套装备,提高谷物制品安全水平。

三、国内水稻生产及贸易概况

(一)全国水稻生产

2008年我国稻谷再获丰收,实现连续五年增产的良好局面。预计全国稻谷播种面积43670万亩,比上年扩大292万亩,增幅0.67%。其中早稻面积增加100万亩,增幅1.1%;中稻和一季晚稻面积增加130万亩,增长0.5%;双季晚稻增加62万亩,增长7%。预计稻谷产量达到18750万吨,比上年增加140多万吨,增幅0.77%。其中早稻和双季晚稻产量预计分别增加30多万吨,增幅分别为1.17%和0.95%;中稻和一季晚稻增产70多万吨,增幅0.61%。全国早稻和双季晚稻增加较多的主要是江西,其次是湖南、湖北和浙江,广西略有增加,其余省份基本持平,中稻和一季晚稻增加较多的主要集中在东北地区和西南地区,东部沿海地区也有所增加。

(二)大米进出口贸易

据海关统计,1-9月共进口大米22.4万吨,出口大米82.5万吨。预计2008年全

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年进口大米40万吨,出口大米200万吨,进出相抵,净出口大米160万吨(联合国粮农组织预测,2008年度中国大米进口量57万吨,出口量146万吨)。预计全年全国稻谷总消费量17980万吨(折合大米12586万吨),比上年减少20万吨,减幅0.1%。

在稻谷使用中,预计种子占稻谷产量的2.1%;据典型调查推算饲用稻谷2270万吨,占稻谷产量的12.2%;工业等行业加工用稻谷达到2000万吨,占稻谷产量的10.7%。预计2008年新增库存量500万吨。稻米净出口、全年损耗和其他用途数量约800多万吨,占稻谷产量4.3%;口粮消费预计达到12400多万吨,占稻谷产量66.8%。城乡居民稻米口粮消费均有所下降。其中,农村居民人均消费稻谷将由上年109公斤(折合大米76公斤)下降到106公斤(折合大米74公斤),城市居民人均消费大米平均由54公斤下降到52公斤。

(三)国内大米市场

2008年国内大米批发市场价格上涨不足6%,处于相当稳定的正常变化幅度之内。目前国内大米价格已处在缓慢上通道顶点,估计年内最后二个月米价将会有所下降。根据国内大米批发市场价格数据,2008年全国大米平均批发价格为3.07元/公斤,比2007年全年平均价格2.90元/公斤提高5.6%。其中,2008年全国粳米平均价格3.23元/公斤,比2007年3.13元/公斤提高3.1%;2008年全国籼米平均价格2.90元/公斤,比2007年2.68元/公斤提高8.6%。按照可比口径1月至10月数据计算,全国大米每公斤批发价格从1月的2.98元上升到10月的3.17元,涨价幅度6.5%,低于上年同期涨幅。其中,2008年全国粳米价格从1月的3.13元提高到10月的3.34元,年内粳米价格上涨6.8%;籼米价格由2.82元上升到3.00元,上涨6.3%。预计短期国内大米市场仍将维持弱势下行整理的态势。

四、国内水稻产业技术研究最新进展

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(一)遗传育种研究

1、育成一大批高产优质多抗新品种。2008年,国家和各省(市、自治区)审定一大批优质高产抗病水稻新品种。通过国家审定45个,通过省(市、自治区)审定品种375个,其中湖南审定48个,安徽审定40个,江西审定33个,广东审定33个,四川审定16个,重庆审定14个,江苏审定14个,福建审定20个,黑龙江审定19个水稻新品种。在国家审定的45个水稻新品种中,籼型三系杂交稻11个,籼型两系杂交稻组合8个,三系杂交粳稻10个,常规粳稻15个,常规籼稻1个。这些品种在区域试验中表现优异,其中20个组合(品种)品质达国标3级以上,可喜的是有9个品种品质达到国标1级。从品种结构来看,南方稻区审定的品种还是以籼型三系杂交稻为主,籼型两系杂交稻比例有所上升,北方稻区以常规粳稻为主。从育种者来看,在江西通过审定的33个品种中,17个为种业公司育成,3个为科企联合育成,2个为个人育成;在湖南通过审定的48个品种中,20个为种业公司育成,7个为科企联合育成;在重庆通过审定的14个品种中,8个为种业公司或科企联合育成;在云南通过审定的4个品种中,2个为种业公司育成,特审的12个品种中8个为企业育成。在通过国家审定的45个品种中10个为种业公司育成,7个为种业公司或科企联合育成,1个为个人选育。总体来看,南方稻区种业公司和科企联合选育品种数量高于北方稻区,南方稻区通过国家审定的26个品种中14个品种为种业公司或科企联合选育,北方稻区通过国审的19个品种中3个为种业公司育成,而吉林审定的28个品种中仅3个为种业公司育成。

(1)超级晚稻与粳型杂交稻选育有所突破。2008年是我国超级稻实施的第12年。在实现超级稻第一、第二阶段目标的基础上,正在向第三阶段进行冲刺。2008年全国超级稻示范推广面积超过9000万亩。目前生产上大面积应用的主要是中稻组合。2008年天优华占育成标志超级晚稻育种取得突破,中国水稻研究所育成的杂交晚稻组合天优华占2006年参加了浙江省和国家区试,国家区试产量位居第一,熟期与对照相同,品质达到国标一级,2008年通过国家审定。此外,中国水稻研究所育成的中新优950,在浙江省“8812”联品中表现突出,产量比对照汕优63号

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增产10.3%,且抗白叶枯病、稻瘟病、褐飞虱;天津市水稻研究所选育5优190,2006-2007年参加北方稻区京、津、唐粳稻组品种区域试验,两年区域试验平均亩产702.5千克,比对照中作93增产39.7%。

(2)品种品质明显提高。近年来,水稻品质育种越来越受到关注,在通过国家审定的45个品种中,20个品种稻米品质达到国标3级以上,其中9个品种的稻米品质达到国标一级(表1)。其中4个为长江中下游三系晚籼组合五优308、东优962、先农18号和天优华占;2个为长江中下游单季晚粳秀水09(常规稻)和常优4号(三系杂交粳稻);3个为北方粳稻常规品种中花18号、沈稻11和津稻9618。在省级审定品种中,稻米品质也明显提高,如湖南省审定品种湘晚籼17号,米质可与泰国米相媲美。中国水稻研究所选育的三系早杂组合中2优308品质达国标3级,除直链淀粉含量为15%外,其余各项指标均达到国标和农业部部颁1级优质稻标准,并具有香味,品质完全可与晚籼品种媲美。从2007年南方稻区区域试验品种(组合)品质达标率情况分析,南方籼稻由于普遍开始利用优质不育系,杂交稻品质显著提高。

表1 2008年稻米品质达到国家《优质稻谷》标准一级的国审水稻品种

品种名称 整精米率(%) 长宽比 垩白粒率(%) 垩白度 胶稠度(mm) 直链淀粉含量(%) 五优308 59.1

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2.9 6 0.8 58 20.6 东优962 65.6 3.3 2 0.2 68 20.1

先农18号 65.9 3.5 2 0.1 82 20.1 天优华占 69.9 3.4 3 0.3 80

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20.7 秀水09 75.2 1.8 4 0.2 71 16.3 常优4号 75.8 1.8 9 0.7 73 17.5

中花18号 67.8 10 0.7 82 16.8 沈稻11 71.8

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10 0.7 78.5 17.4 津稻9618 68.1 8.5 0.8 83 16.2

(3)两系杂交稻发展较快。与三系杂交稻相比,两系杂交稻无恢保显著,配组相对自由,在品质改良上显示三系杂交稻无法相比优势,加上新选育的两系不育系品质较优,配制的组合因品质优良,深收市场欢迎,近年来审定的两系杂交稻组合不断增加,种植面积不断扩大。2008年国审的45个品种中,籼型两系杂交稻组合就占8个。

2、分子育种技术日趋成熟。中国水稻研究所成功选育出优质、抗白叶枯病和稻瘟病、高配合力恢复系中恢8006和中恢218,并分别组配出国稻系列(国稻1号、国稻3号、II优8006、国稻6号)和218系列(II优218、中9优218)组合,被国际同行认为是Xa21基因商业化开发的成功范例。继Xa21分子标记辅助选择取得突破以来,其它性状分子标记育种研究技术日趋成熟。如为解决有些三系不育系直链淀粉含量高的问题,以RM190为wx基因的选择标记,已成功将粤丰B 中的低AC基因导入三系保持系天丰 B、荣丰B和振丰B中。对天丰B的AC改良结

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果:D154(BC2F4)、D156(BC2F4)、D174(BC3F3)等三个株系的AC分别为13.36%、14.28%和13.13%,比对照天丰B的26.80%大为降低。根据香味基因fgr(BAD2)的序列,设计出fgr基因的功能标记GRM04,可以准确区分有香味的纯合型、杂合型和无香味的纯合型等三种基因型。以三系优质保持系粤丰B为香味基因fgr的供体,通过杂交和多次回交,利用fgr的功能标记GRM04进行辅助选择,成功地将fgr导入 三系保持系天丰B、荣丰B、泰丰B、振丰B 和优质恢复系 广恢998、广恢290和广恢372中,育成一批香味较浓的杂交稻新材料。将Pi-1和Pi-2导入保持系五丰B、荣丰B、振丰B和泰丰B中,获得BC4F4,抗稻瘟病的改良保持系已开始回交转育,育成高抗稻瘟病的三系不育系。将Pi-1、Pi-2导入恢复系广恢998、广恢290、广恢372 和W889中,已获得较高世代的回交抗病材料。

3、水稻功能基因研究发展迅速。自1995年克隆第一个水稻重要功能基因Xa 21,至2007年共克隆近100个水稻功能基因。随着技术不断进步,2008年水稻功能基因研究取得突破性进展,克隆功能基因近30个,为水稻分子设计育种奠定良好基础。我国科学家在水稻功能基因研究上已走在前列。如华中农业大学张启发院士带领的课题组,首次发现并成功克隆的一个同时控水稻株高、抽穗期和每穗粒数的QTL基因,命名为Ghd7。Ghd7基因编码的蛋白质为一含CCT结构域蛋白家族成员,其表达和功能受光周期调控。该蛋白不仅参与了开花的调控,而且对植株的生长、分化及生物学产量有普遍的促进效应。中国农业大学孙传清教授与清华大学谢道昕教授合作,克隆了控制野生稻匍匐生长习性的基因PROG1。该基因位于水稻第7染色体短臂上,编码一个Cys2-His2 锌指蛋白。中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所林鸿宣研究员领导的研究小组经过多年的潜心研究,从“海南普通野生稻”中成功克隆了控制水稻株型驯化的关键基因PROG1。该基因编码一个功能未知的锌指蛋白,其作为转录因子新基因对水稻株型的发育起重要调控作用。

4、转基因专项启动。2008年国家启动了转基因生物新品种培育重大专项。通过专项实施,将获得一批具有重要应用价值和自主知识产权的基因,培育一批抗病虫、

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抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种,提高水稻转基因生物研究和产业化整体水平,为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。目前Bt水稻转基因研究等技术上已成熟。

(二)栽培与土肥技术研究进展

1、超级稻品种与高产栽培技术示范推广。超级稻品种在水稻主产省得到大面积推广。为促进超级稻品种的推广,发挥超级稻增产潜力,研发提出华南稻区、长江中下游稻区、西南稻区、东北稻区等稻区不同种植方式超级稻配套栽培技术20套,制作了61个超级稻品种栽培技术明白纸,为超级稻大面积推广提供了技术支撑,促进稻作技术到位。

2、提出了水稻钵型毯状秧苗机插秧技术。针对由日本和韩国引进的水稻机插秧技术存在的漏秧率高、秧苗质量差及增产效果不明显等问题,我国首创了钵型毯状秧苗机插秧技术,结合传统机插毯状秧苗和钵型秧苗的优势,较好解决现有机插秧技术存在的问题。该技术试验示范表明,比毯状秧苗机插秧增产效果显著。

3、水稻轻简栽培技术进一步推广。随农村劳动力的转移和老龄化,水稻生产迫切需求省工节本生产技术,而现有机插秧还存在不少问题。以直播和抛秧为核心的水稻轻简栽培技术推广面积进一步扩大,然而,这些技术也存在产量不高不稳的问题。

4、水稻少免耕、套播栽培技术有所发展。为解决多熟制季节矛盾,发展水稻套播栽培技术。减少耕作作业,节本增效,少免耕栽培技术得到发展。

5、水稻肥水管理技术进一步完善。针对水稻生产肥水用量大、利用率低问题,根据水稻生长肥水需求和高产株型栽培的要求,各稻区提出和应用水稻肥水管理技术。

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(三)病虫害防控技术研究进展

我国的植物保护正由单一病虫害的独立防治,逐渐向以生态系统为单元的多作物和多种有害生物为对象的可持续生产型农业体系建立转变。基于新技术的预警系统和防治方法逐步完善中。

1、主要病害防控研究取得重要进展。一是稻瘟病。稻瘟病是威胁水稻安全生产的最主要病害。2008年研究人员在东北三省开展了稻瘟病初始菌源的调查,初步确定干燥的野生杂草、田间水稻病残体以及水稻种子可能是稻瘟病发生的初始菌源;在辽宁、黑龙江两省开展施肥量、播种期和移栽期对稻瘟病发生影响研究,初步确定减少化肥施用量(与正常施肥量相比)可显著减轻感病品种的稻瘟病危害程度。二是条纹叶枯病。研究人员按照“切断毒源、治虱防病、综合治理”的思路,重点围绕抗病品种推广及灰飞虱防治开展了研究:进一步确认了一般情况下,水稻条纹叶枯病发生麦套稻发病重于移栽稻,移栽稻重于抛秧稻、机插秧和直播稻;进一步明确了不同水稻品种之间水稻条纹叶枯病发生程度差异较大。一般糯稻发病重于晚粳,晚粳重于中粳,籼型品种发病轻于粳型品种;清洁田园、防除杂草可有效减少灰飞虱种群数量、减轻水稻条纹叶枯病的发生;加强苗床管理可有效防治水稻条纹叶枯病的发生。如选择育秧田远离麦田和上年发病重的冬闲田,采取集中连片育秧,可减少一代成虫迁入传毒机率;确定了治虱防病的关键时期。三是纹枯病。目前国内外研究进展包括:针对水稻纹枯病菌,开展了病菌性状及其遗传多样性的研究,包括病菌的培养性状、菌丝融合群测定、病菌的致病特性及其分化以及不同致病菌群间遗传差异等研究;针对水稻品种对纹枯病抗性,开展了纹枯病抗性鉴定方法、水稻品种对纹枯病的抗性差异及其遗传的研究、抗纹枯病突变体的离体筛选等研究;针对病害的预警技术体系,开展了不同病情与产量损失相关性、分类法预测晚熟水稻纹枯病的流行动态、栽培措施(品种布局、肥水管理等)对纹枯病的流行发展及产量损失测定、稻、鸭、鱼共栖生态系统中纹枯病的发生规律与分析等研究;针对病害防控技术,开展了纹枯病时空生态位

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施药干扰等研究。

2、水稻虫害防治取得重要进展。一是从害虫灾变规律看,水稻害虫依然以两钻蛀两迁飞为主,而以灰飞虱为媒介而导致水稻条纹叶枯病有上升爆发趋势。中国水稻研究所对我国水稻主产区12省17地田间褐飞虱的致害性进行了检测,发现褐飞虱致害性存在一定的区域性差异,例如华东地区褐飞虱种群对抗性品种的致害性弱于广西、云南等地,高氮肥使用量增强褐飞虱对逆境条件的适应性。湖北农科院陈其志等监测研究,水稻二化螟和三化螟对三唑磷及阿维菌素均产生了明显的抗药性。华中农业大学刘慧敏等筛选了一份二化螟人工饲料的优化配方,该优化配方对二化螟的饲养效果与天然稻苗相当,有望推动人们对二化螟抗性机理的进一步研究。李冉等利用基因差异表达技术,从水稻中发现了1个二化螟为害特异性表达的基因,可望为培育诱导型抗虫作物品种打下良好基础。程建峰等对水稻对稻纵卷叶螟危害的抗性差异及与土壤N营养的关系进行了研究,土壤N营养量与稻纵卷叶螟对水稻的危害存在极大的差异。

二是水稻抗虫性及其利用看,抗病虫性转基因水稻研发成为新的热点,抗病虫转基因水稻的目标性状及环境安全性评估的研究也取得了一定进展。白耀宇等研究了稻田休田期Bt水稻Cry1Ab蛋白的降解及对土表三种弹尾虫种群动态的影响,4年的结果表明转Cry1Ab基因水稻对稻田3种非靶标弹尾虫田间种群总体表现安全。韩兰芝等研究表明,如果利用庇护所策略是对稻纵卷叶螟进行抗性管理时,庇护所用药和不用药时,其最佳种植面积分别为7%和2%,且与二化螟的庇护所分开种植更能有效延缓害虫抗性发展。贾士荣等以转基因水稻为主要材料研究了转基因水稻基因漂移的基本规律。

三是从害虫预测预报看,利用计算机信息技术、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位技术(GPS),灯诱、性诱、和田间抽样调查技术,以及与害虫大发生的环境因子研究等在农作物病虫监测预警方面的应用发挥了极其重要的作用。将图像处理技术和模式识别分类技术引入昆虫识别领域,已取得一定进展。杨玲玲

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等对水稻飞虱图像自动识别技术进行研究,有望开发出水稻飞虱图像自动识别系统。倪卫华等设想了在将稻纵卷叶螟雌、雄成虫形态特征,包括静止和飞行状态中的形态识别特征数据化输入计算机识别系统,同时结合计算机远红外扫描系统实现在一定面积内对该区域范围内稻纵卷叶螟雌雄成虫进行精确定位式定量测报。雷达技术在昆虫监测方面取得重要进展,初步形成了昆虫雷达监测网络。

四是从控制技术看,生物源新型杀虫剂的开发成为科研人员和厂商关注的热点。开展毒死蜱加有机硅助剂防治稻纵卷叶螟研究,表明有机硅助剂在防治稻纵卷叶螟中增效作用显著,且对水稻生产无不良影响。。侯晓晖等研究表明斑蝥素对褐飞虱的触杀能力高于异丙威,且稻飞虱对斑蝥素的耐药性远小于对异丙威和吡虫啉。Jin等首次报道了17个国家不同地区的寄主来源不同的35个金龟子绿僵菌和黄绿绿僵菌小孢变种菌株对褐飞虱三龄若虫有一定的致死效应。

(四)设施与设备技术研究进展

近年来,我国水稻生产机械化发展很快,但总体水平很低,约为35%(其中南方比北方低,农村比农垦(农场)低,黑龙江垦区水稻综合机械化水平达90%),在三大作物中最低。

1、水田耕整地技术与装备水平不断提高(机械化水平60%)。主要有耕地机,如水田犁、旋耕机、免少耕机械(保护性耕作、秸秆还田),平地机或搅浆平地机、水田耙,深施肥机等,基本满足当前农村市场需求。华南农业大学研制成功水田激光平地机,适用于水田播插前带水平整作业。采用乘坐式水稻插秧机底盘,平地铲采用折叠式结构,高度和水平位置均可自动调节,工作幅宽可根据田块选择,生产效率≥0.2 hm2/h,平整度小于3cm。已应用于湖南、江西、云南、广东等多省,平地效果好。

2、种植业技术和装备有一定进展(11.1%,其它作物玉米种植机械化55%,小麦

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79.5%)。据农业部预计,今年全国新增水稻机插面积超过1000万亩,机械化栽植水平达到11%,比去年提升2个百分点以上。机械化栽植形成了机插秧、机直播、机浅栽三种模式,机插秧取得重大突破,成为发展主流,机直播及机浅栽在适宜地区有一定发展。主要进展有:①水稻精量穴直播机。华南农业大学研制成功水稻精量穴直播机,可同步进行开沟、起垄和播种;行距可选、穴距可调、播量可控,采用弹性随动护种带大大减少种子破损率,生产率≥0.3hm2/h。在全国10省(区)的生产试验结果表明该技术节本增效显著。②播种流水线。水稻育秧播种机械已由传统的穴播、条播、发展到精密播种。华南农业大学结合国家“十一五”科技支撑计划研制成2CYL-2型水稻秧盘育秧精密播种机,机具已通过了农业部农业机械试验鉴定总站检测,该机即符合超级稻的育秧要求,又满足杂交稻和常规稻的需要。以应用于浙江、黑龙江两省。③旋转后插式步行插秧机。采用浙江理工大学技术,在南通柴油机有限公司、延吉插秧机厂研制成功旋转后插式步行插秧机和旋转后插式乘坐插秧机(高速插秧机),并批量生产开始进入市场。该产品是国际上在步行插秧机上首次用于旋转式分插机构,取代曲柄摇杆式,它的特定是振动小,结构简单,造价低。⑤钵苗移栽机。中国农业大学采用夹持式取秧,经过多年的研究和田间试验,已经开发出成熟样机,正在向产业化发展,其结构简单,构思巧妙,具有自主知识产权和发明专利。⑥钵苗插秧机。黑龙江八一农垦大学研究的生物可降解钵苗盘通过通过黑龙江农垦局大面积试验,效果良好,大幅度提高户量。

3、田间管理机械化有一定提高。植保机械(除草、防病虫害等施药机),中耕机(除草、追肥机);排灌机械(灌水、排水机械)等,我国植保机械化水平达50%以上,主要机型有小型动力喷雾机、喷粉机、空间防治机,中耕机国内是空白,排灌机械种类多、水平低。

4、收获技术与装备水平提高(机械化水平46.2%)。主要进展有:①割前脱粒联合收获机。这个收获新工艺特点是:机构简单、便于实现秸秆还田与青绿稻草制备青贮饲料,有利于提高土壤肥力与资源的有效利用。这些都是农业可持续发展的

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基本要素。东北农业大学已开始仅进行新型整机方案实施。②全喂入收获技术和装备。近几年在可靠性和质量上有所改进,对于倒伏作物和高产量水稻适应性仍然存在问题,切水稻头收获方式,只能适应在直立性好的水稻,另外遗留在田间的高茬采用燃烧方式,既不环保,又存在资源浪费。

5、干燥机械化水平仍不足(机械化水平12%)。装备品种较多,主要有固定床式干燥机、循环式干燥机等。目前,稻谷烘干及粮食加工设备应用局限于大型农场和粮食生产企业,广大农村推广应用较少。

(五)产后处理及加工技术研究进展

1、一批自主开发先进实用的粮食流通技术得到推广。以绿色储粮技术为主导的粮食仓储技术全面提升。国家储备粮库重点建设工程技术和配套装备技术,都是由粮食行业科研人员自主研究开发设计完成。通过储粮机械通风、环流熏蒸、计算机粮情检测、谷物冷却等四项储粮新技术集成和推广应用,我国仓储技术水平有了大幅度提高,个别地区率先实现了区域化散粮流通,低温储粮技术、CO2气调储粮等技术得到了示范应用。

2、加工技术和装备水平迈上新台阶。以深加工综合利用技术为标志的粮油加工技术发展较快。研究开发的优质稻产后精加工技术、糙米加工副产品增值技术、稻米及副产品加工利用增值技术等,促进了传统粮食加工业的升级改造。自主研发了发芽糙米、留胚米、营养强化大米等方便食品。自主开发设计的480吨以上/日稻谷加工等达到国际先进技术水平,配套装备实现了国产化。

3、主食工业不断发展。国内主食工业化生产及配送、连锁营销的配套体系已经起步。中式快餐的集约化生产、配送、连锁营销配套工程的研究设计,早餐食品、休闲食品、营养强化食品、功能性食品的加工工艺和成套设备的研究开发,各种地方特色主食品制作标准化工艺和设备,已取得一批技术及其应用成果。

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五、国内水稻产业技术发展中的主要问题与建议

(一)关于遗传育种研究

1、加强实用育种新技术研究。目前我国在水稻功能基因等科学研究上取得长足进步,如克隆大量基因,并就代谢等科学问题进行大量有益探索,但真正能应用品种培育的有利基因仍然较少,如褐飞虱基因研究一直难以突破。此外,实用育种新技术研究有待加强。品种培育上片面强调单一性状现象依然突出,突破性品种较少,直接影响产业开发。建议系统谋划与规划我国水稻产业发展中主要科学技术问题,针对性开展研究。

2、加强特色资源保存、分类和利用研究。到目前为止,种质资源尚无知识产权,而从种质资源中分离出的基因或者用种质资源育成的品种不仅有知识产权,而且价值连城。目前跨国公司开始觊觎我国丰富的地方特色资源,并通过各种手段获取,利用其强大的研究力量发掘与克隆新型基因。建议在资源收集保存基础上,各类资源进行分类,开展系统性研究;同时建议组织开展“中国地方香稻资源研究协作网与中国稻米质量振兴计划”。

3、加强抗新型逆境、适合新技术的水稻品种培育研究。全球气候变暖,对水稻研究提出更高要求。如近年高温、低温危害,褐飞虱、稻曲病爆发,穗腐病流行等严重影响水稻产业发展。此外,我国传统水稻品种培育以移栽为前提,培育品种不适合新型栽培技术,品种与技术不配套影响水稻生产。因此,建议加强抗新型逆境、适合新技术的水稻品种培育研究。

(二)关于栽培技术研究

1、加强轻简栽培技术研究和推广。我国轻简栽培技术发展很快,但是直播、抛秧

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产量不高不稳:直播田,早稻因前期低温造成成苗不稳定,晚稻是后期低温影响抽穗和灌浆结实。抛秧田,易出现早稻品种因落粒性强,导致晚稻易杂。因此,必须继续加强轻简栽培技术研究和推广,解决轻简栽培技术产量不高不稳问题。

2、加快水稻机插秧技术研究。现有机插秧技术由日本和韩国引进,存在漏秧严重、秧苗质量差等问题。应用于杂交稻不能发挥产量优势,不大适应我国水稻生产实际。因此,必须加快我国水稻钵型毯状秧苗机插秧技术研究,推进机插秧技术发展。

3、开展水稻产量差异弥合技术研究。不同地区和田块间水稻产量差异大,对不同地区和田块的产量限制因子却少了解,品种和栽培技术不能发挥较好正常作用。因此,要分析区域间、田块间产量差异,研究和推广产量差异弥合技术,促进均衡增产。

4、研究构建高低温引导水稻颖花不育预警系统。气候变暖及水稻种植结构调整和品种数量多等因素影响,高低温引导水稻颖花不育多发,范围大,影响重,导致水稻产量不高不稳。建议研究构建高低温引导水稻颖花不育预警系统,及时采取技术措施,减轻灾害危害,促进水稻高产稳产。

(三)关于病虫害防控

1、稻瘟病。主要问题:一是不能准确预测稻瘟病的流行。我国目前没有对水稻品种抗瘟基因型鉴定体系,没有测定田间稻瘟病菌群体的无毒基因型的技术,加上缺少稻瘟病发生所需条件的细化程度不够,没有建立起有效的稻瘟病预警技术。二是品种抗瘟性没有得到充分应用,抗瘟品种没有得到合理布局。绝大部分水稻优良品种在推广之前其抗瘟基因型是不清楚的,对田间稻瘟病菌优势小种是否具有抗性也不清楚。三是稻瘟病的初侵染源不清。尤其是东北稻区初始菌源问题。四是目前采用的水稻品种抗瘟型测定技术不能反映不同地区和年份间稻瘟病菌群

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体优势小种的变化,不具普遍意义。建议:一是以县为单位开展水稻品种抗瘟性的田间测定和选用技术。二是育种专家与植物病理学专家合作,根据田间的优势小种,加强抗瘟性水稻新品种选育。

2、水稻纹枯病。主要问题:一是研究基础薄弱,缺少基础数据。二是缺少高抗纹枯病的水稻品种。主要建议:一是进一步加强水稻纹枯病研究。二是深入仔细研究水稻品种间对纹枯病存在数量性状抗性差异的病理学与遗传学基础,以期培育出抗纹枯病的水稻品种。

3、稻飞虱。主要问题:一是生产上没有有效的水稻抗稻飞虱品种,生态控制措施局限性大,褐飞虱防治普遍依赖化学农药。二是调控药剂使用的能力较弱。目前稻飞虱防治上吡虫啉仍被大量使用,不利褐飞虱抗药性治理。三是不少县级测报点的测报人员不能准确区分不同种类的飞虱,尤其是褐飞虱和不危害水稻的伪褐飞虱,对准确掌握褐飞虱虫情影响大。建议:一是尽快开发出高效、无公害、易推广的稻飞虱实用防治技术;二是进一步加强对测报人员进行技术培训,以解决将伪褐飞虱混为褐飞虱的问题;三是继续加强“两迁”害虫规律研究。

4、稻纵卷叶螟。主要问题:一是对稻纵卷叶螟的大发生种群形成机制、局地突发机制、迁飞降落机制、以及境外虫源等研究较少,尚不能进行较准确的发生预测。二是稻纵卷叶螟的人工饲养问题迄今没能解决,因而无法进行室内继代饲养,也无法开展基本的生物学研究,很多问题无法深入研究。

(四)关于设施与设备

1、推进装备创新与技术配套。水稻田间作业装备的研究工作环境恶劣,难度大,其成功与否以及其创新性主要取决于核心工作部件是否成功和具有创新性。因此,应组织开展水稻生产机械化基础研究和关键装备的科技攻关,研发免耕栽培播种机械、高效水田植保机械、超级稻育栽插和收获机械;进一步完善与机插秧配套

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的低成本、标准化育秧技术,提高育秧播种机性能。

2、加快水稻生产机械产业发展。不少生产机械的前期核心工作部件研究已完成,需要进一步推进产业化发展。一是激光整地技术和装备产业化;二是工厂化育秧的精准播种技术与装备产业化研究;三是钵苗插秧和抛秧技术与装备产业化研究;四是水稻直播技术与装备产业化研究;五是旋转式步行插秧机技术与装备产业化研究;六是旋转式乘坐插秧机技术与装备产业化研究;七是割前脱粒技术与装备产业化研究;八是烘干设备的技术与装备产业化研究。

3、加强技术示范与培训。进一步完善不同区域水稻生产机械化的技术路线和技术模式,建立一批水稻生产机械化技术集成示范和培训基地,发挥引导、示范、带动、辐射作用,大力开展技术示范、培训、和宣传,加速技术的熟化和成果的转化。

4、加速培育作业社会化服务市场。以推进服务产业化为核心,培育机插秧合作社、机械收获作业公司等新型服务组织;以强化机具的高效利用和共同利用为抓手,实现专业化分工和区域间优势互补,促进区域协调发展。

(五)关于产后处理及加工技术

1、加强绿色、生态和环保储粮技术研究和推广应用。主要问题:一是干燥机的自动控制水平低,缺乏先进的传感器和测试仪器,粮食水分在线测试装置的精度和可靠性差,出机粮食水分不能准确控制;二是供热系统的燃煤热风炉的寿命短,热效率低;三是粮食干燥对环境的污染不容忽视。农户储粮损失量仍然较大;四是机械通风、谷物冷却、环流熏蒸和粮情监测技术使用效率有待进一步提高;五是有害生物综合治理理念的普及与推广力度有待进一步加强,化学药剂的合理使用需要进一步规范,生物防治技术应用处于起步阶段,辐照技术未得到广泛应用,粮食储藏过程中质量监控体系需要进一步完善。建议:一是采取出台相应扶持政

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策,鼓励粮食企业采用绿色、环保、节能、高效的粮食流通、加工技术;二是建立以绿色生态技术为基础的粮食储藏保鲜技术体系,减少粮食损失和粮食污染;三是建立以大宗粮食深加工为代表的粮食加工创新体系,保障粮食食品供应稳定;四是应用现代物流理论,大力发展粮食现代物流体系,降低粮食物流成本,保障粮食物流通畅;五是应用计算机网络技术,建立和完善全国粮食信息管理体系,开发信息管理、分析、共享软件;六是完善粮食质量标准体系及粮油质量检测体系,确保粮食食品安全。

2、加强水稻产后加工和开发利用水平。稻米资源利用研究开发水平较低,如稻米可食用率仅65%~70%,产品深加工比例不到8%,而发达国家深加工比例超过70%;新产品研究开发结构不合理,粗放型加工产品多,制造加工型产品少;精深加工工艺研究水平较落后,糙米、米糠和稻壳的开发利用刚起步,工业化生产的米制主食品的品种和数量较少。因此,建议进一步加强稻谷产后加工技术研究,提高稻谷产品深加工的研发和利用水平。

此外,要加大科普宣传力度,引导人们营养、健康、安全地消费粮食,纠正越精越好、越白越好等错误观念,提倡适合我国国情的有利于人民身体健康的膳食结构模式,倡导全社会珍惜节约粮食。

(六)关于水稻生产、市场和贸易

1、稳定水稻生产所需要的主要生产资料价格,确保化肥、农药等重要生产资源涨价幅度不超过稻谷收购价格上涨幅度。

2、提高国际稻米市场跟踪监测能力,及时应对国际市场大米贸易异动,及时有效地调控我国大米进出口,保障国内市场平稳有序。

3、发挥中央和地方两个积极性,建立国家和省(市、区)两级激励水稻生产经营

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的机制,进一步健全国内大米贸易市场,巩固区域结构调整和优势区域布局成果。

4、适时推进培育北方新型稻区能力建设,严密关注主产区与主销区产销关系的深度变化,加强传统水稻生产区生产能力再建设。

5、推进水稻生产规模化经营和产业化管理进程,加强水稻专业合作社及服务体系建设,改造传统小农适应水稻产业现代化需要。

6、完善稻谷最低价收购和水稻生产补贴政策,开辟多渠道直接惠农方法,提高对稻农的价格补贴、生产条件改造、财政金融支持、生产工程装备、技术支持等运行效率,防范2009年大幅度跌价影响稻农生产积极性,确保稻农持续稳定增产增收。

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