受频发的低温冷害影响，东北粳稻产量年度间波动较大，生产上必须突破耐冷种质匮乏、强耐冷品种数量少，耕层浅、瘠、冷，植株抗性弱，施肥量低产量低三大技术瓶颈。随着现代生产方式和技术发展，减损增产技术方案亟需做出新的转变。吉林省农业科学院水稻研究所团队先后建立了恒温深冷水鉴定圃、稻草还田与养分供给关系长期定位试验、自动称重式蒸渗仪等平台，在科技部重点研发计划、农业农村部产业技术体系等重点项目支持下，历时20年攻关，建立了以耐冷水稻品种为前提，以合理耕层构建壮根增抗为基础，以养分高效调控为核心的东北粳稻抗低温减灾增产技术体系，实现了水稻产量、资源高效和抗冷减损的协同提升。该技术荣获2023年度吉林省科技进步奖一等奖。

　　图1 耐冷水稻种质三高两强生理特征

　　图2 以秸秆还田为核心的“深厚+肥沃”耕层构建技术体系

　　图3 “高磷型专用肥”为核心的“秧田+本田”两阶段协调高效养分管理模式

　　团队率先建立了水稻种质资源耐冷性鉴定评价体系，从细胞、生理和发育角度研究了水稻应对低温胁迫的反应过程和关键指标，阐明了水稻低温伤害机制，发现了耐冷种质具有渗透调节物质合成速率高、保护酶系统活性高、净光合速率高和细胞膜稳定性强、清除自由基的能力强“三高两强”特性，并发掘了一批耐冷种质及耐冷相关新位点，解决了耐冷鉴定技术不规范、耐冷种质及相关基因长期匮乏的重大难题。创新“微生物诱导抗性+肥沃耕层壮根”的思路和方法，分离、筛选出低温下具有葡萄糖苷酶活性和纤维素酶活性的复合菌群，创新建立基于复合菌剂喷施的稻草全量还田技术模式，在促进稻草腐熟和有害物质降解同时诱导水稻植株耐冷能力提升，结实率由52.0-72.3%提升到78.3-88.0%，植株耐冷性提升2-4级，实现了减损增产与黑土地保护利用的双赢目标。阐明了磷素调控维持内环境稳定、提高物质积累，增强水稻植株“三高两强”生理特征，提升植株耐冷能力，围绕减氮增磷养分调控，创立了“秧田+本田”两阶段协调高效养分管理模式，可使移栽期延迟性冷害级别由3级提升至1级，水稻孕穗期耐冷级别由3-5级提升至1-3级，为了提高磷肥利用效率，创新了北方寒冷稻区机插秧同步侧深施肥技术，研发机插侧深施专用高磷型控释肥产品，创立了“秧田+本田”两阶段协调高效养分管理模式，通过6个生态区多点联合试验，N投入量≤280kg/hm2，减肥20%，氮肥吸收利用率提高到49.07%，比常规施肥提高了45.44%，实现了水稻产量、养分效率和抗性的协同提高。根据东北稻区冷害发生特点和生产条件，紧扣各区水稻抗冷技术亟待解决的技术瓶颈，因地制宜地集成了不同冷害类型区系统防御技术模式，在当地广泛应用，减灾增产效果显著，实现东北粳稻高产、高效、高抗协调统一。

　　东北粳稻抗低温减灾增产技术体系显著提升了冷害风险区水稻综合生产能力，近三年累计推广1622万亩，减损、增收稻谷13.24亿公斤，增加总经济效益34.42亿元。项目第一完成人侯立刚研究员表示，该技术体系的构建实现了东北粳稻高产、高抗、高效协调统一，获得了大规模减损增产与黑土地保护利用双赢的目标，为国家粮食安全提供坚实保障。（科学技术奖励处）

 

初审：张梅

复审：高俊兴

终审：付帅