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科技小院助推粮食作物（寒地水稻）绿色增产增收增效——以建三江科技小院为例
发布时间：2023-11-06
科技小院助推粮食作物(寒地水稻)绿色增产增收增效
——以建三江科技小院为例
案
例
总
结
刘琦 张兵建 黄莹 牛凤鹭 孙宇
中国农业大学国家农业绿色发展研究院
二零二一年八月
目录
1.总结背景与框架
美丽富饶的建三江，地处乌苏里江、松花江、黑龙江冲积而成的三江平原腹地，辖区总面积1.24万平方公里，现有15个大中型农场有限公司，耕地面积1000多万亩，年均粮食产量约占全省的1/11、全国的1/100，粳稻年产量占全省的1/5、全国的1/20，有 “中国绿色米都”的美誉。
建三江耕地面积大、土壤肥沃、水资源丰富，特殊的气候条件对水稻生长有着得天独厚的优势。这里农业规模大、设备多、作业环节全，具有土地经营规模化、劳动过程机械化、农业生产标准化和生产管理现代化的特点，是我国重要的商品粮基地和粮食战略后备基地，对国家粮食及能源安全都起到举足轻重的作用。站在“引领中国现代农业，保障国家粮食安全”战略高度，中国农业大学与黑龙江垦区强强联合，开展农业科技合作与共建。2006年开始，为推动黑龙江农垦水稻科学施肥的进一步发展，结合农业部948项目、测土配方施肥项目等，资环学院与垦区合作开展寒地水稻养分资源综合管理技术体系建立与示范工作。2007年4月，中国农业大学资源与环境学院与黑龙江农垦建三江分局签署了农业技术合作协议，合作内容包括测土配方施肥、优质高效高产水稻养分管理技术和精准农业技术的研究与应用等方面。为了与建三江展开长期有效的合作、更好地服务于建三江现代化大农业发展以及培养更多农业生产实践性人才。2009年中国业大学与建三江管理局签署开办农业推广硕士研究生班，建三江科技小院应运而生。
建三江科技小院的学生来到建三江农垦生产第一线，长期驻扎，“零距离”接触“三农”。通过参与农业生产、进行田间调研等自下而上地发现问题，探索解决问题的新技术，通过农户示范，建立高产高效核心作业站，逐步推广作物生产新模式，为实现农业精准、绿色、高产、高效发展而不懈努力。本文根据科技小院技术创新模式和技术推广模式，总结了在建三江垦区水稻生产变化的大背景下，科技小院入驻以来开展的工作及其成效。总结框架（图1）如下：
图1 科技小院助推寒地水稻绿色增产增效模式图
2.科技小院入驻前农户寒地水稻生产管理特征
2.1农户水稻种植生产现状
2.1.1农户寒地水稻管理特征
建三江隶属于黑龙江垦区，现有9个分局、113个农牧场，总人口166万人，其中农业从业人员49.1万人。1995年产量为100亿斤；2005达到了200亿斤，2009产量到达300亿斤。但与过去的长势相比，近些年水稻的产量却逐渐趋于平缓，如图2所示。对建三江农户施肥的调查与文献查找发现，2007年，建三江管理局是集约化大规模农业生产模式，农业机械化普及，但农户由于缺乏相应技术支持，在施肥时忽略土壤的空间变异特性及作物的需肥特性，普遍选择全田同一的施肥量，且为了达到高产所需的穗数，将大量氮肥作为基肥和分蘖肥施用，施氮量平均在150 kg/ha。这种现象导致了水稻无效分蘖增多，水稻倒伏和病害发生严重，特别是结实率降低，严重影响寒地水稻产量的提高。除了氮肥的不合理施用外，磷肥和钾肥也存在不合理施用现象。通过七星农场农户调查数据，我们还发现，有43.5% 的农民穗肥不施氮肥，将100%的氮肥施于穗肥之前；有一半农户施磷量大于每公顷55千克，施钾量大部分不足每公顷60千克，造成了磷多钾少的现象。轻基肥重氮肥、轻磷钾重氮肥的施肥方式导致水稻出现分蘖过量，拔节抽穗时又出现结实率不高的情况。过量施用化肥，尤其是过量施氮，不但造成建三江水稻产量徘徊不前，还降低了氮素利用效率，加重了环境污染，增加了农业生产成本。
图3为建三江农场1975年至2010年水稻产量与种植面积的图，水稻产量并没有随种植面积大幅度增加而呈现相同递增趋势。
图2 建三江管理局水稻种植面积和单产的变化历程（建三江管理局数据，2014）
图3 建三江2012年种植规模分布图
2.1.2农户寒地水稻生产的社会-经济-环境代价
大面积水田的非精准管理导致了肥料的利用率低，农户产量虽高，但水稻的氮肥净生产率较低，大量的肥料资源被浪费，从而导致农户种植成本变高。近几年建三江垦区农产水稻的平均产量基本稳定分布在每公顷7至9吨，如图4所示，肥料过量施用不仅仅没有大幅度提高水稻产量，反而增加了种植成本，降低了经济效益。据调查显示建三江水稻氮肥利用率约为33％，五氧化二磷的利用率为43.0％，氧化钾的利用率为37％，和发达国家农场（氮肥50％，磷肥30％，钾肥60％）相比，肥料利用率偏低，同时氮肥施用过量是造成农业面源污染的最重要原因之一。
图4 2014年-2015年建三江产量分布图
3.科技小院技术创新实现多目标优化
3.1寒地水稻主要生产问题分析
建三江垦区种植单季寒地水稻，建三江科技小院入驻后，通过几年的学习与调查研究，发现在现代农业体系中，也存在着一些不合理的生产限制因素，因此，小院总结了寒地水稻生产上存在的问题并开展了相关研究工作，为水稻生产提供科技支撑。如在播种期，水稻钵育苗成本较高；在水稻移栽施肥期间，农户氮磷钾施肥不合理，存在磷多钾少的现象，氮肥施用量变幅较大，水稻氮肥利用率低；水分管理不合理，长期淹水使水稻根系活力下降，造成早衰现象；在大农场规模化种植中，农户之间施肥与管理存在较大差异，水稻倒伏，病害以及追肥不能定量化等生产问题缺乏大面积的生产指导和决策管理。
针对上述生产问题，中国农业大学建三江科技小院开展了一系列研究工作，为寒地水稻生产管理提供了科学技术支撑。针对水稻钵育成本高的问题，中国农业大学工学院宋建农教授研制了水稻钵苗育秧机械化播种机及插秧机，以提高水稻移栽效果。水分管理采用轻干湿交替灌溉技术。对于农户施肥磷多钾少，前期氮肥施用量过多的问题，采用测土配方施肥，前氮后移，利用遥感技术进行水稻长势诊断，追肥调控。针对水稻基部一二节间过长，易倒伏的现象，采用化控技术防倒。
图5 寒地水稻生产管理中存在的主要问题及对策
3.2寒地水稻单项技术创新
3.2.1 测土配方施肥技术
以土定产、以产定氮、因缺补缺、有机无机相结合、氮、磷、钾平衡施用为原则，根据水稻各个时期生长发育实际需肥量进行施用，本着“少吃多餐”、“适量补施”作为基本原则，满足水稻每个时期的养分需求，使其健壮生长、提高产量，为测土配方施肥。建三江科技小院根据建三江管局七星农场2006-2008年“3414”试验数据及土壤养分测定数据，在2010年设置推荐的寒地水稻区域配方验证试验，其中包括空白对照处理、农户习惯处理、区域农场配方处理和优化配方处理，结果证明区域配方加上部分优化调整的施肥处理效果明显。在七星农场14个试验点，农民习惯处理的PFP（N）（氮肥偏生产力）平均值为103 kg/kg，农场配方处理与农民习惯相比PFP（N）降低9%，优化配方处理的PFP（N）与农民习惯相比增加2%。4个试验点农民习惯处理的施肥效益平均值为13061元/公顷；农场配方处理的施肥收益平均值为14079元/公顷；优化配方处理的施肥收益平均值为15332元/公顷。优化配方处理的效益与农场配方处理的效益相对于农民习惯处理的效益都有所增加，分别增长了18%和8%。
3.2.2寒地水稻高产高效栽培技术
通过对建三江农户施肥的调查发现，农民的习惯施氮量平均在150 kg/ha，大量氮肥作为基肥和分蘖肥施用，前期施肥过多，造成水稻无效分蘖增多，群体质量下降，增加后期水稻发生倒伏和病害的风险，水稻结实率降低，严重影响寒地产量的提高。针对这些问题，学生赵光明、王红叶等开展了寒地水稻高产高效技术集成体系研究，并走入田间地头，亲自指导农户生产。2010年进行高产高效农户示范，核心示范面积达到3000亩，辐射区域达到1.5万亩，核心示范户平均增产18.60%，增效15.15%，辐射户平均增产10.47%，增效25.86%。2011年核心示范面积达到4000亩，辐射区域达到3.8万亩，核心农户平均增产15.29%，增效17.43%，辐射户平均增产9.62%，增效21.13%。
图6 高产高效技术现场会
图7 2011年示范方
3.2.3遥感技术在寒地水稻高产高效管理中的研究
针对氮肥施用不合理的问题，采用前氮后移，冠层光谱诊断技术，无人机及卫星遥感诊断等精准管理技术，在水稻幼穗分化至拔节期进行实时的氮营养诊断，调控氮肥追施量。关于寒地水稻精准施肥技术的研究，主动冠层传感器的研究主要包括GreenSeeker、Crop Circle ACS 470或Crop Circle ACS 430以及RapidSCAN。基于区域总量调控，分期调控，应用GreenSeeker在水稻生长中后期诊断追施氮肥，2011年的农户验证试验结果显示，应用GreenSeeker传感器的氮素精确调控方法在不减产的基础上比农户常规管理氮肥偏生产力提高了48%。在较为高产的水平下，相较于GreenSeeker传感器，Crop Circle ACS-470传感器可以更准确地估测水稻产量潜力及其对追施氮肥的反应。GreenSeeker推荐施肥及Crop Circle ACS-430推荐施肥相比于高施氮处理小区（160kg N ha-1），能显著提高水稻氮肥利用率。Crop Circle ACS-430较GreenSeeker平均提高氮肥偏生产力约6-8%，氮肥利用率也显著提高。相较于区域优化管理体系，基于RapidSCAN的精准管理体系能够稳产、增产11%；净收益相似或增加2686 ¥ ha-1；氮肥偏生产力显著提高21~26%。基于无人机遥感的精准管理体系能够稳产或增产9%。净收益相似或增加2210 ¥ ha-1，氮肥偏生产力显著提高12~25%，在氮过量的情况下，基于无人机遥感的精准管理体系相较于区域优化管理的单位面积碳排放减少了252 kg CO2eq ha-1。
图8 应用GreenSeeker传感器提高寒地水稻氮肥偏生产力
图 9 基于GreenSeeker和Crop Circle ACS-470传感器指数计算的反应指数（RI）与追施氮肥后水稻对氮肥的产量反应指数RIHarvest在水稻拔节期的关系
表1 2013年不同类型传感器进行推荐施肥处理的产量与氮肥效率情况
水稻品种 | 处理 (kg ha-1) | 施氮量 (kg ha-1) | 产量 (t ha-1) | 氮素农学效率(kg kg-1) | 氮素回收效率(%) | N偏生产力(kg kg-1) |
空育131 | N160 | 160 | 8.55 | 22.4 | 58.8 | 53.3 |
GreenSeeker | 99 | 7.80 | 28.6 | 52.3 | 78.5 | |
Crop Circle ACS 430 | 90 | 7.50 | 28.8 | 68.5 | 83.7 | |
龙粳21 | N160 | 160 | 8.20 | 17.4 | 66.0 | 51.0 |
GreenSeeker | 98 | 7.20 | 18.3 | 45.5 | 73.1 | |
Crop Circle ACS 430 | 95 | 7.60 | 22.9 | 72.4 | 79.5 |
2011年结合中国农业大学与黑龙江农垦开展的高产高效示范推广合作项目，在建三江管局七星农场69作业站，采用卫星遥感技术，监测全作业站水稻幼穗分化期生长状况，为该作业站各户提供穗肥施用建议。在为该作业站各户提供穗肥施用建议后，经测点验证其结果产量平均提高了11.7％，氮肥偏生产力提高32.3％。根据初步研究，该技术可以在不减产的情况下提高氮肥利用率和净收入，减少因过量施肥造成的环境问题。以上为初步结果研究验证，关于卫星遥感的实际应用，还在继续研究当中。
图10 2011年69作业站幼穗分化期水稻长势诊断图
3.2.4 寒地水稻化控技术研究
在黑龙江农垦对水稻收获穗数调查中，发现有效穗数不足，种植户平均插秧密度24穴/平米，严重影响产量，根据目标产量可以根据品种适当的增密，但是在增密过程中容易造成后期倒伏现象，高产与倒伏的矛盾已成为限制水稻产量持续增长的重要因素，针对这一现象，中国农业大学对化学防倒技术进行研究示范。
图11 清水对照
图12 化控剂处理
3.3寒地水稻各项研究技术评价
3.3.1 寒地水稻高产高效技术集成与评价
研究发现，通过优化水肥技术的调控，可以进一步提高群体成穗率，协调寒地水稻群体数量与质量矛盾、降低群体倒伏风险，实现产量、水肥效率同步提高。
图13 以测土配方为主的寒地水稻高产高效技术集成体系
通过水肥调控为主的高产高效初步集成技术，产量提高9.4%，氮肥偏生产力提高了25.9%，同时发病率降低了21.7%。
9.4% |
图14 高产高效管理技术与农户常规处理产量，PFP对比
图15 高产高效管理技术与农户常规处理的发病率对比
为探索水稻高产高效精准管理技术的效果，建三江科技小院在农户地里开展田间验证试验。以吴海兵（2016）为例，在验证试验中，水稻产量有不同幅度的提高。与农户常规管理（FM）相比，高产高效管理通过调节移栽密度、水肥管理可以在不同等级农户提高产量和氮肥偏生产力；在低产等级农户增产分别为21.11%和15.05%，氮偏生产力分别提高75.48%和90.58%；在中产等级农户增产分别为10.19%和9.62%，氮偏生产力分别提高22.84%和36.14%；在高产等级农户增产分别为18.81%和19.85%，氮偏生产力分别提高14.64%和37.75%。
3.3.2 遥感技术研究效果评价
关于精准管理技术，如下表，相较于农户常规管理体系，基于RapidSCAN的精准管理体系能够稳产、增产9-14%；氮肥偏生产力显著提高18~57%；单位面积碳排放减少了6793~7539 kg CO2eq ha-1。基于无人机遥感的精准管理体系能够稳产或增产10-12%。氮肥偏生产力显著提高29~57%，单位面积碳排放减少了6877~7584 kg CO2eq ha-1。
寒地水稻精准管理体系在进行农户田间验证试验后，在稳产或增产的基础上，不仅能够提高氮肥偏生产力，增加经济效益，还可减少碳排放，为实现水稻生产增产增效提供科学依据。
表2 不同农户下各种水稻管理体系水稻产量（t ha-1）,氮肥偏生产力（PFPN,kg kg-1）,肥料净收益之差（¥ ha-1）,温室气体排放量（kg CO2eq ha-1）比较
比较项目 | 处理 | 中低氮均值 | 氮过量均值 | 氮严重过量均值 |
农户常规管理体系 | 7.7 b | 8.61 b | 9.35 b | |
水稻产量 （t ha-1） | 区域优化管理体系 | 7.92 b | 9.41 a | 9.67 a |
基于地面主动冠层传感器RapidSCAN的精准管理体系 | 8.81 a | 9.36 a | 9.71 a | |
基于无人机遥感的精准管理体系 | 8.63 a | 9.49 a | 9.69 a | |
农户常规管理体系 | 57.4 c | 62.6 d | 64.3 c | |
氮肥偏生产力（PFPN,kg kg-1） | 区域优化管理体系 | 66.0 b | 78.4 c | 80.5 b |
基于地面主动冠层传感器RapidSCAN的精准管理体系 | 67.8 b | 94.6 b | 101.2 a | |
基于无人机遥感的精准管理体系 | 74.0 a | 97.2 a | 101.0 a | |
农户常规管理体系 | - | - | - | |
肥料净收益之差（¥ ha-1） | 区域优化管理体系 | 979 b | 3189 a | 1238 a |
基于地面主动冠层传感器RapidSCAN的精准管理体系 | 3665 a | 2672 a | 1584 a | |
基于无人机遥感的精准管理体系 | 3189 a | 3067 a | 1530 a | |
农户常规管理体系 | 19589 a | 19271 a | 20294 a | |
温室气体排放量 （kg CO2eq ha-1） | 区域优化管理体系 | 12510 c | 12578 b | 12907 b |
基于地面主动冠层传感器RapidSCAN的精准管理体系 | 12796 b | 12398 bc | 12755 b | |
基于无人机遥感的精准管理体系 | 12712 bc | 12326 c | 12710 b |
3.3.3 化控技术研究效果评价
2011年的化控技术研究示范表明:缩短基部3个节间长度，增加茎节粗度和充实度，提高抗倒伏能力；增强根系吸收，提高叶片光合能力，促进物质向籽粒中分配，协调水稻亩穗数、穗粒数和千粒重 ，增加水稻抗病、抗低温、抗干旱等逆境能力 。喷施时间在拔节前10天至拔节初期叶面喷雾，配合适当增加密度，有一定的增产效果。2012年的化控技术研究也取得了良好的效果。
表3 2012年化控技术对水稻倒伏指数的影响
处理 | 第二节间长度 （cm） | 地上部长度 （cm） | 鲜重 （g/株） | 抗折力 （N） | 倒伏指数 （cm·g/N） |
龙粳21化控 | 10.9 0.25b | 76.33 1.9b | 8.15 0.05b | 6.59 0.2a | 94.33 5.65c |
龙粳21无化控 | 14.9 0.62a | 90.67 1.2a | 8.63 0.08a | 4.84 0.14b | 161.68 4.02a |
空育131化控 | 8.67 0.54c | 65.67 2.0c | 5.43 0.1d | 5.93 0.28a | 60.11 1.46d |
空育131无化控 | 14.27 0.29a | 82.67 1.2b | 6.01 0.09c | 4.00 0.13b | 124.10 3.08b |
4.科技小院创新技术推广模式实现技术的转移
为了结合当地的实际生产，更好的将科学技术落到实处，小院组织开展了农户及田间调研，深入调查，获取当地的种植基础信息。在实践中发现的生产问题，掌握种植情况选取“双高”技术示范田；为了更好的为农户服务，把技术送到他们的手中，学生们把高产高效技术做成了可视化易操作的技术规程和明白纸，通过示范推广发到农户的手中，技术规程和明白页具备简单化、定量化和全面化的特点。高产高效技术规程和明白页的发放为农户在具体的农事活动和生产环节中起到了一定的指导作用。
在示范推广中，小院学生利用短信平台向农户发送高产高效相关技术，在水稻不同的生育阶段运用不同的技术进行生产管理；
寒地水稻的生育期非常短，每个关键时期距离的时间非常近，再加上每个农户的地力、管理不一致，所以不同农户的水稻存在着不同的生产问题，需要针对不同的农户开展个性化的指导。学生住到了农户家里，掌握水稻的各个生育时候和生长长势、及时发现水稻的各种田间现象和存在的问题，建立和水稻户的感情与信任；例如，经过调查发现农户们的种地意识很强，但对“双高”的认知不足，针对此情况学生们召集种植户到作业站会议室进行科技知识讲解，也对种植户生产存在的问题进行解答并实地指导，同时在作业站生产田的道路上，制作“双高”科普展板，以便种植户有问题可以随时到科普展板了解情况。
此外，为了便于互帮互助，共同提高水稻管理技术水平与种植户创高产的积极性，根据69作业站实际情况将全作业站水稻户划分为10个高产高效互助组，每组推选组长一名，在全作业站开展高产竞赛，以奖励机制推动整个69作业站全面增产增效。
表4 实现技术转移途径
确定核心示范户 |
为了结合当地的实际生产，更好地实现我们的科学技术落到实处，深入调查，掌握种植情况选取“双高”技术示范田。 |
农户跟踪调查 |
跟踪记录69作业站农户管理措施、评价双高技术辐射区的农户行为；及时了解当前生产问题，作为研究的切入点；为大面积遥感诊断提供基础信息。 |
学生开展田间指导工作 |
学生住到了农户家里，掌握水稻的各个生育时候和生长长势、及时发现水稻的各种田间现象和存在的问题，建立和水稻户的感情与信任。 |
科技培训 |
召集种植户到作业站会议室进行科技知识讲解，对种植户生产存在的问题进行解答并实地指导，并对高产高效技术根据不同农场生产实际情况进行讲解。 |
现场会向种植户讲解 “双高” |
|
开展农户高产竞赛 |
通过开展农户高产竞赛，不仅调动了农户积极性，而且有助于提高农户水稻管理的技术水平，以奖励机制推动整个69作业站全面增产增效。 |
4.1 寒地水稻高产高效技术示范与推广成效
为了促进高产高效现代农业技术在垦区的推广应用，探索与建立新型的垦区高产高效现代农业技术与推广模式。建三江科技小院学生从2007年开始深入建三江现代农业生产一线调查，针对实际生产问题开展技术创新研究，同时为将新技术新方法应用到生产当中，进行示范与农技推广等服务指导。2010年与七星农场69作业站共建了2万亩示范基地，重点示范寒地水稻高产高效技术。其中选择了6个农户3000亩作为核心示范区，每个农户都设置了高产高效技术与农户常规对比试验。2011年，与七星农场69作业站共建了3万多亩示范基地，重点示范寒地水稻高产高效技术，还应用卫星遥感技术为整个作业站的3万多亩水稻进行了生长诊断，并根据诊断结果为每一个农户开了管理处方，指导农户进行变量精准管理。针对寒地水稻存在的氮肥用量大、前后用量比例不合理，磷多钾少，水分管理不合理，密度较低等问题，通过3年的不断努力研究集成了高产高效技术。在2010年和2011年推广与示范中增产达到14 %左右，PFP提高到60%-70%，寒地水稻高产高效技术的增产增效潜力，由此形成水稻高产栽培综合技术，以点带面，辐射周边，实现水稻产量、效益同步提高（图16）。
图16 产量和氮肥效率
5.典型故事
建三江科技小院自中国农业大学和建三江农垦合作以来，培养了很多优秀的硕博士研究生，这些学生在建三江科技小院开展工作期间发生了很多的蜕变故事，赵光明同学是其中的一个典型代表。赵光明是2006级的硕士研究生，他2007年就来到建三江开展硕士论文的研究，开展水稻研究之前，赵光明对水稻的种植并不是很了解，但是在硕士期间他踏实肯干，积极和农户们打成一片，一有时间就往田间地头跑，在硕士工作阶段，他对水稻的生产知识有了一个非常系统的了解。2009年毕业后留在了七星农场工作，同时又考上了中国农业大学的博士研究生， 继续在建三江开展博士论文研究。2010年他指导农户进行高产高效示范，取得增产15%，增效16%的良好效果。2011年他承包了450亩水稻田，要自己亲自用所学到的技术实现水稻的高产高效，他的承包田也成了中国农业大学重点研究示范田，把自己的试验布置到自己家的田里，有力地带动了周围农户采用高产高效管理技术。赵光明雇的长工对初出茅庐的大学生能力极为怀疑，譬如水的管理来说，分歧很大，于是，赵光明与长工达成协议，450亩地分两部分，每人负责一半的水分管理。长工在地南头，用农户经验深水灌溉长期的水淹，说是水稻离开谁就不行。赵光明在地北头，应用高产高效中轻干湿交替灌溉。最后，在2011年后期大风大雨中，长工管理的水稻个子高，倒伏严重，赵光明管理的矮壮抗倒伏。长工不得不承认科学种田的作用。随后的几年里，赵光明继续开展寒地水稻高产高效生产研究，并不对进行示范推广，组织田间观摩，从一开始农户们的嗤之以鼻到后来农户们纷纷主动找上门来请教。有的甚至从百里之外的农场特意跑到建三江实验站来请教这帮大学生水稻的种植方案，完全不再是之前那种认为还没毕业的学生还会种地的观念了。
图17 赵光明管理地块 图18 农户常规对比
赵光明在2014年完成了他的博士学位论文之后，他没有选择像他的同学们那样选择大城市进行工作，而是继续深耕农业一线，继续在三江平原开展水稻生产工作。目前赵光明就职于建三江农垦七星农场水稻办公室，他用在农垦8年的学习经验带领农垦农民继续开展水稻生产管理，毕业后几十年如一日继续深入水稻研究，旨在把自身所学全部推广至农户田间地头、推广至农户心中，未来赵光明将继续寒地水稻事业奉献自己的力量。
图19 赵光明“转变”故事模式图
中国农业大学每年派遣大量硕士、博士研究生到建三江实验站开展现代农业技术研究工作，从播种到收获，全程参与水稻栽培管理，理论与垦区的生产实践相结合，在实践中成长。同学们饿了在田间地头馒头就大葱，有条件吃桶泡面已经是美滋滋的，困了躺下小憩一下顿时轻松万分，没有说累没有叫苦，渴了就在农户地头晒水池边水泵抽出的凉水猛猛的喝上几大口，解渴解暑，在大家心里三江已经是全部。三江基地师生真正走进生产实际，贴近垦区人们生活，在田间地头培养吃苦耐劳的精神，勇于质疑的精神，善于扑捉现象的精神，遵守科学事实的精神，做到在平凡之中的伟大追求，平常之中的强烈责任感，平静之中的满腔热情；用真情温暖民心、用科学赢得民心、用创新凝聚民心、用发展留住民心。
图20 田间喷药 图21 亲手收获
图22 田间午餐 图23 馒头就大葱
6.总结
中国农业大学建三江科技小院入驻以后开展了一系列研究工作，在一定程度上为寒地水稻生产管理提供了科学技术支撑。
根据七星农场的农户调查数据，有43.5% 的农民穗肥不施氮肥，将100%的氮肥施于穗肥之前；有一半农户施磷量大于每公顷55千克，施钾量大部分不足每公顷60千克。由此出现水稻栽培过程中前氮过多、磷多钾少的现象。建三江科技小院由此进行寒地水稻测土配方施肥技术的验证试验，验证结果表明优化配方处理的效益相对于农民习惯处理的效益增长了18%，区域配方加上部分优化调整的施肥处理效果明显。针对当地氮肥施用不合理的问题，科技小院师生开展了寒地水稻高产高效技术集成体系研究，结果表明通过水肥调控为主的高产高效初步集成技术，水稻产量提高9.4%，发病率降低了21.7%，同时氮肥偏生产力提高了25.9%。这些年来，科技小院开展了大量遥感技术相关的研究工作。于不同尺度上分别使用冠层光谱仪、无人机及卫星遥感进行寒地水稻氮素诊断和调控技术的研究。探讨GreenSeeker，Crop Circle ACS-470和Crop Circle ACS-430这三种比较常用的冠层传感器作用于寒地水稻氮素精准调控的效应。并进一步探索基于无人机的低空遥感技术和RapidSCAN冠层传感器的精准氮素管理技术的应用效果。通过农户验证试验证明，相较于农户常规管理体系，基于RapidSCAN的精准管理体系能够稳产、增产9-14%；基于无人机遥感的精准管理体系能够稳产或增产10-12%。在此基础上，科技小院也在致力于开展高产高效技术的示范与推广工作，也由此带来了一些成效。
总体上来说，建三江科技小院的工作主要集中在对新技术的探索研究上，尽管小院的入驻给辐射区的水稻种植带来了一些变化，但是对于整个建三江垦区的水稻生产而言，科技小院的影响作用还是比较有限的。农业生产技术的创新发展离不开一次次的探索性研究实验，这是一个厚积薄发的过程。小院的老师和同学们仍继续致力于研究各项新技术在寒地水稻生产上的应用，把先进技术与本地生产结合起来，在建三江农垦生产变化的大背景下，进一步探索符合现代化农业发展方向的寒地水稻生产模式。
黑龙江建三江水稻科技小院
培养单位：中国农业大学
联合培养单位：黑龙江垦区
详情地址：黑龙江省建三江市建三江科研所
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