1、科技小院助推粮食作物的产业升级科技小院助推粮食作物的产业升级主要内容主要内容1.粮食作物科技小院的成立与发展2.科技创新助推粮食作物增产提质3.模式创新打通粮食作物生产瓶颈4.粮食作物产业融合引领乡村振兴粮食作物是农业产业中规模最大、影响最广泛的一个版块粮食作物是农业产业中规模最大、影响最广泛的一个版块全国粮食作物（水稻，小麦，玉米）科技小院分布图全国粮食作物（水稻，小麦，玉米）科技小院分布图粮食作物（小麦粮食作物（小麦/玉米玉米/水稻）科技小院覆盖全国粮食主产区水稻）科技小院覆盖全国粮食主产区2323家参与单位共建设家参与单位共建设4242个粮食作物科技小院，涉及冬小麦、夏玉米、春玉米、水稻
2、等个粮食作物科技小院，涉及冬小麦、夏玉米、春玉米、水稻等 白寨科技小院白寨科技小院作为全国第一个科技小院，成立于2009年6月，曲周县县委政府与中国农业大学资源环境与粮食安全研究中心联手打造的以粮食作物生产以粮食作物生产为主为主的科技小院的科技小院，主要开展冬小麦-夏玉米轮作体系高产高效栽培技术模式研究与示范，探索小农户分散经营条件下农业技术推广新途径。科技小院的实践科技小院的实践-改变农业生产方式，实现粮食作物高产高效改变农业生产方式，实现粮食作物高产高效全国第一个（粮食作物）科技小院粮食作物科技小院工作模式图粮食作物科技小院工作模式图粮食作物生产问题粮食作物生产问题技术创新技术创新经营模式
3、创新经营模式创新服务模式创新服务模式创新单单项项技技术术技技术术体体系系小小农农模模式式中中农农模模式式大大户户模模式式实现途径实现途径助推粮食作物产业升级助推粮食作物产业升级培培训训体体系系宣宣传传途途径径本本土土专专家家延长产业链延长产业链产业融合产业融合增强动能增强动能科技创新助推粮食作物增产提质科技创新助推粮食作物增产提质单项技术集成创新，实现粮食作物单项技术集成创新，实现粮食作物“双高双高”技术的技术的“本地化本地化”技术的田间校验和优化 作物地上作物地上/地下匹配机制地下匹配机制 氮肥氮肥“总量控制、分期调控总量控制、分期调控”磷钾肥磷钾肥“衡量监控衡量监控”区域施肥区域施肥“大配
4、方、小调整大配方、小调整”粮食作物制约性问题调研诊断分析技术创新高产高效理论与技术农户参与技术制定自上而下自下而上技术物化、机械化技术反馈粮食作物双高技术本地化建三江地区寒地水稻钵建三江地区寒地水稻钵育移栽技术育移栽技术科技小院创新单项技术实现粮食作物提质增效科技小院创新单项技术实现粮食作物提质增效(产量提升产量提升13.8%13.8%，效率增加，效率增加20.3%)20.3%)科技小院创新、引进粮食作物单项技术共科技小院创新、引进粮食作物单项技术共4444项项，其中水稻，其中水稻1717项、小麦项、小麦7 7项、玉米项、玉米2020项；专利项；专利1 1项。项。建三江地区寒地水稻大面建三江地
5、区寒地水稻大面积诊断与调控技术积诊断与调控技术产量提升产量提升11.7%11.7%，氮肥偏生产力提高氮肥偏生产力提高32.332.3产量提升产量提升19.8%19.8%，经济效益增加经济效益增加13.613.6吉林梨树县春玉米条吉林梨树县春玉米条带耕作技术带耕作技术相对于免耕、旋耕分别提相对于免耕、旋耕分别提高产量高产量6.8%6.8%、7%7%增产增产12%-22%12%-22%插秧投入由插秧投入由90-9590-95元元/亩，降亩，降至至40-6040-60元元/亩，亩，节本率节本率48.6%48.6%吉林梨树县春玉米吉林梨树县春玉米启动肥技术启动肥技术水稻产量由水稻产量由7.4t/ha
6、7.4t/ha 提高至提高至9.9t/ha9.9t/ha，增加了，增加了33.8%33.8%河北曲周早春麦田划锄技术河北曲周早春麦田划锄技术氮肥偏生产力提高氮肥偏生产力提高12.51%12.51%水分利用效率提高水分利用效率提高11.35%11.35%产量产量提高提高12.6%12.6%，增收，增收67.667.6元元/亩亩山东乐陵市冬小麦宽幅山东乐陵市冬小麦宽幅精播技术精播技术小麦产量小麦产量提高提高10.3%10.3%播种量降低播种量降低34.6%34.6%增收增收76.776.7元元/亩亩小麦高产高效技术规程乐陵市冬小麦栽培技术规程华北平原冬小麦高产高效技术规程玉米高产高效技术规程吉林省
7、梨树县春玉米高产高效栽培技术规程梨树春玉米高产高效滴灌施肥技术规程华北平原双季玉米高产高效技术规程重庆市江津区春玉米种植技术规程曲周“双高”基地夏玉米技术规程华北平原700-800公斤/亩高产夏玉米高产栽培技术规程水稻高产高效技术规程重庆市江津区一季中稻种植技术规程寒地水稻高产高效生产技术规程重庆市江津区秸秆还田技术规程制定粮食作物制定粮食作物双高技术规程双高技术规程1111项项寒地水稻高产高效精确管理技术系统寒地水稻高产高效精确管理技术系统Zhao et al.,2013.Field Crops Research科技小院集成技术规程实现粮食作物提质增效科技小院集成技术规程实现粮食作物提质增效
8、吉林省梨树县春玉米高产高效栽培技术规程吉林省梨树县春玉米高产高效栽培技术规程技术支撑梨树县100万亩全国绿色食品原料（玉米）标准化生产基地建设实施方案科技创新助推粮食作物增产提质科技创新助推粮食作物增产提质区域技术优化升级，推动科技和模式创新，提高产业质量效益区域技术优化升级，推动科技和模式创新，提高产业质量效益以村域为单位，针对春玉米、冬小麦/夏玉米体系在华北、东北华北、东北 5个科技小院开展“13511351”联网研究联网研究，优化区域技术体系，探索粮食作物大面积高产高效途径。记录1个村庄 跟踪30个农户 调研50个田块 集成1个展示方科技创新助推粮食作物增产提质科技创新助推粮食作物增产提
9、质 明确了华北区域、东北区域小麦玉米高产高效限制因素明确了华北区域、东北区域小麦玉米高产高效限制因素0204060801002015-201620162015密度氮肥磷肥钾肥播期灌水杀虫除草杀菌020406080100贡献率 Gaps of yield and PFPN(%)华北区域尺度夏玉米产量差效率差限制因素结果华北区域尺度冬小麦产量差效率差限制因素结果0204060801002015-201620162015密度氮肥磷肥钾肥播期灌水杀虫除草杀菌020406080100贡献率 Gaps of yield and PFPN(%)东北区域尺度春玉米产量差效率差限制因素结果（陈广锋，赵英杰,20
10、18）结合农学诊断和边界线分析，对高产高效体系进行优化结合农学诊断和边界线分析，对高产高效体系进行优化科技创新助推粮食作物增产提质科技创新助推粮食作物增产提质f=4222/(1+exp(-(x+10.80)/14.80)R2=0.8454*施磷量 P2O5 rates(kg ha-1)060120180单位面积粒数 Grain numbers(m2)0200025003000350040004500f=4264/(1+exp(-(x+47.21)/27.86)R2=0.8258*施钾量 K2O rates(kg ha-1)0306090120150180f=2337+226.0*x-6.787
11、*x2R2=0.7989*播期 Sowing date(June)051015202530f=4208/(1+exp(-(x+1.484)/20.65)R2=0.7048*基肥氮 Base N rates(kg ha-1)0100200300单位面积粒数 Grain numbers(m2)0200025003000350040004500播量 Sowing rate(jin/mu)0102030405060粒数 Grain number(1000 m-2)01020304050f=-115.0298+3.2155*x-0.0500*x2R2=0.6184*播期 Sowing date(1st
12、Oct.=0)-50510152025f=40.586-0.3106*x-0.0435*x2R2=0.6779*020030040050001020304050氮肥 N rate(kg ha-1)f=-14.27686+0.36772*x-0.00065*x2R2=0.72753*f=-11.255+220.89*x-246.31*x2R2=0.7051*基肥氮比例 Basal N ratio(%)0.0.2.3.4.6粒数 Grain number(1000 m-2)f=47.1201/(1+exp(-(x-66.718)/45.480)R2=0.6862*磷肥 P2O5 rate(kg h
13、a-1)010020030001020304050粒数 Grain number(1000 m-2)f=45.8149/(1+exp(-(x+9.2183)/30.840)R2=0.8217*钾肥 K2O rate(kg ha-1)04080120160f=3471+7.048*x-0.0165*x2R2=0.8035*施氮量 N rates(kg ha-1)0100200300400500600f=-3422+212.4*x-1.468*x2R2=0.9577*密度 Plant density(1000 plants ha-1)040506070单位面积粒数 Grain numbers(m2
14、)0200025003000350040004500冬小麦高产高效技术体系优化夏玉米高产高效技术体系优化设计优化冬小麦设计优化冬小麦/夏玉米高产高效生产体系并验证，实现增产增效夏玉米高产高效生产体系并验证，实现增产增效（Chen et al,2018）科技创新助推粮食作物增产提质科技创新助推粮食作物增产提质基于小农户生产数据所设计的冬小麦基于小农户生产数据所设计的冬小麦/夏玉米优化夏玉米优化体系在整体区域体系在整体区域协同协同实现增产实现增产增收增收，增效减排的目的。增效减排的目的。夏玉米高产高效生产体系效果夏玉米高产高效生产体系效果冬小麦高产高效生产体系效果冬小麦高产高效生产体系效果FPIP
15、产量 Yield(t ha-1)06810121416*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)08000120001600020000*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-300306090120150180*FPIP氮肥偏生产力PFPN (kg kg-1)0203040506070*FPIP产量 Yield(t ha-1)06810121416*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)08000120001600020000*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-300306090120150
16、180*FPIP氮肥偏生产力PFPN (kg kg-1)0203040506070*FPIP产量 Yield(t ha-1)06810121416*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)08000120001600020000*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-300306090120150180*FPIP氮肥偏生产力PFPN (kg kg-1)0203040506070*FPIP产量 Yield(t ha-1)06810121416*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)08000120001600020
17、000*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-300306090120150180*FPIP氮肥偏生产力PFPN (kg kg-1)0203040506070*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-100-50050100150200*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)0468101214161820*FPIP产量 Yield(t ha-1)0681012nsFPIP氮肥偏生产力 PFPN(kg kg-1)02030405060*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-100-50050100150200*FP
18、IP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)0468101214161820*FPIP产量 Yield(t ha-1)0681012nsFPIP氮肥偏生产力 PFPN(kg kg-1)02030405060*FPIP氮盈余 N surplus(kg ha-1)-100-50050100150200*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)0468101214161820*FPIP产量 Yield(t ha-1)0681012nsFPIP氮肥偏生产力 PFPN(kg kg-1)02030405060*FPIP氮盈余 N surplus(kg
19、 ha-1)-100-50050100150200*FPIP经济效益Economic benefits(Yuan ha-1)0468101214161820*FPIP产量 Yield(t ha-1)0681012nsFPIP氮肥偏生产力 PFPN(kg kg-1)02030405060*7.1%35.6%20.2%-20.2%18.4%20.6%-75.3%31.1%技术技术驱动驱动服务模式升级产品升级技术应用产值提高素质提高农机升级技术创新驱动产业升级向前向后积极延伸向前向后积极延伸“强中间，促两端强中间，促两端”粮食作物产业融合发展模式粮食作物产业融合发展模式产前产中产后培育新型农民创新服
20、务模式创新经营模式农机农艺结合产前产后延伸全产业链融合强中间强中间-农技推广服务创新：农技推广服务创新：以科技小院为核心的粮食作物双高技术推广体系以科技小院为核心的粮食作物双高技术推广体系讲给农民听做给农民看提醒农民做指导农民干开展粮食作物技术培训会开展粮食作物技术培训会 11851185 场，培训场，培训 4268342683 人次人次开展粮食作物田间观摩会开展粮食作物田间观摩会 7070 场，培训场，培训 50565056 人次人次培养本土专家培养本土专家,实现了由科技小院主导到农户讲给农户听、做给农户看、带着农户干实现了由科技小院主导到农户讲给农户听、做给农户看、带着农户干第四疃镇王庄村
21、农民田间学校第四疃镇王庄村农民田间学校成立时间：2011.4人数：18河南疃镇张庄农民田间学校河南疃镇张庄农民田间学校成立时间：2012.12人数：19人白寨乡甜水庄村农民田间学校白寨乡甜水庄村农民田间学校成立时间：2011.3人数：21人白寨乡司寨村农民田间学校白寨乡司寨村农民田间学校成立时间：2011.3人数：21人白寨乡北油村农民田间学校白寨乡北油村农民田间学校成立时间：2011.10人数：21人白寨乡范李庄村农民田间学校白寨乡范李庄村农民田间学校成立时间：2011.6人数：19人大河道乡后老营村农民田间学校大河道乡后老营村农民田间学校成立时间：2010.12人数：24人主要特色：主要特
22、色：粮食产业、循环农业、高新技术推动粮食生产、粮食节水生产、土地托管推动粮食高产、妇女在粮食作物增产中的作用、合作社在推动粮食发展中的作用强中间强中间-农技推广服务创新：农技推广服务创新：建立建立7 7所（曲周）粮食作物农民田间学校所（曲周）粮食作物农民田间学校%不同类型农户小麦不同类型农户小麦/玉米高产高效技术认知情况（百分率）玉米高产高效技术认知情况（百分率）不同类型农户小麦不同类型农户小麦/玉米高产高效技术采用情况（百分率）玉米高产高效技术采用情况（百分率）将小麦玉米周年28项管理技术要点汇编为16条短信息，在田间管理操作前3-5天进行短信推送，帮助农户实现全程精细管理。小麦小麦/玉米信
23、息化服务玉米信息化服务 帮助万千农户精细管理帮助万千农户精细管理201620172018未来未来农民不了解玉米晚收、播后镇压、播期播量、冬水时间等科学管理知识43户949户4919户县域覆盖科普式尝试农民缺乏因苗（群体）管理的意识，春季管理水肥不科学、缺乏针对性苗情诊断从推送时间、时段、频率，信息精确性、针对性、陈述等角度进行全方位的优化系统优化与县政府、县域运营商、农牧局等部门协同，进行县域尺度成建制地信息化服务设计、运营、推广协同推广发送通用型信息：农户减少氮肥投入39kg/ha，增产200kg/ha发送针对性信息：农户减少氮肥投入45kg/ha，增产400kg/ha强中间强中间-农技推广
24、服务模式升级：农技推广服务模式升级：以科技小院为核心的信息化服务模式以科技小院为核心的信息化服务模式（张卫峰）强中间-建立了适应不同粮食作物经营规模的农民组织及服务模式综合服务中心大农场+精准农业联合社+高产竞赛大方操作.代表区域：建三江代表区域：吉林梨树代表区域：河北曲周特点：探索土地流转、家庭农场和现代种植企业等经营方式，技术先导，提高生产规模和效益水平特点：成立农民专业合作联合社+高产竞赛组建28个种植、农机等专业合作社，涉及16个乡镇、48个村、4500个农户和6700公顷土地的联合社，促进合作经营转化升级特点：针对华北小农户生产特点，提出“大方操作”的生产组织形式特点：区域内不同经营
25、模式综合服务技术指导资金支持小农户大方操作模式（曲周科技小院）小农户大方操作模式（曲周科技小院）强中间强中间-小农户粮食作物规模化经营模式小农户粮食作物规模化经营模式农户农户村长村长STBSTB合作合作社社政府政府农户农户农户农户农户农户农户农户技术指导资金支持管理 服务生活工作支持统一组织实 现 土 地 不 流 转，也 能 规 模 化联合联合联合联合特点：特点：按方组织、形成规模、统一操作、集中服务 关键农事操作环节统一由合作社管理，其它日常管理由农民自行处理优点：优点：统一购买农资、统一耕种以及合作社争取支持资金、补贴等，降低了生产资料和机械服务成本 解决了由于地块分散、面积狭小、农户素质
26、参差不齐妨碍新技术应用到位的问题 显著提高了作物产量和生产经营收益地块1地块2地块3地块4地块5大方操作模式应用效果大方操作模式应用效果强中间强中间-小农户粮食作物规模化经营模式小农户粮食作物规模化经营模式以曲周甜水庄大方效果为例（闫峻）把复杂的土壤土壤/作物综合管理系统作物综合管理系统变成了“6 6个统一个统一”统一深翻统一品种统一播种统一肥料统一旋耕统一喷药村庄与农户与合作社商讨种植/农机专业合作社大方操作实现：大方操作实现：小麦平均增产小麦平均增产11.3%11.3%，增效，增效39.7%39.7%，节本，节本850850元元/hm/hm2 2;玉米平均增产玉米平均增产8.78%8.78
27、%，增效，增效30.7%30.7%，节本，节本650650元元/hm/hm2 2强中间强中间-科技小院服务小农户粮食作物生产效果科技小院服务小农户粮食作物生产效果与2009年相比，曲周县全县粮食生产总量到2013年提高了提高了20%20%，而化肥消费总量降低了降低了10%10%，粮食生产的资源环境代价降低降低30%30%。农民对高产高效技术的认知和采用率大幅度提高，以科技小院所在的4个村为例，与对照村相比，科技小院所在村农民高产高效技术采用率提高到了提高到了53%53%。科技小院实现曲周县粮食作物增产增效（焦小强等)1.1.“农大农大-推广站推广站-农户农户”三位一体三位一体2.2.从培养科技
28、示范户到培养合作社带头人从培养科技示范户到培养合作社带头人3.3.小农小农/中等农户经营方式向现代农业经营方式转变。中等农户经营方式向现代农业经营方式转变。梨树科技小院探索现代农业发展道路的基本构架梨树科技小院探索现代农业发展道路的基本构架强中间强中间-中等规模农户粮食作物规模化经营模式中等规模农户粮食作物规模化经营模式 竞赛户平均增产：竞赛户平均增产：23%23%重点示范户增产：重点示范户增产：46%46%高产纪录：高产纪录：16 ton/ha16 ton/ha 科技贡献率提高科技贡献率提高 5 5 个百分点个百分点 合作社面积增加合作社面积增加1 1倍，达到倍，达到100100万亩万亩 农
29、民收入增加农民收入增加15001500元元/公顷公顷技术规程化全程机械化耕地规模化科技示范户栽培技术 土肥技术植保技术 机械技术合作社家庭农场高产高效现代农业农大师生农技推广站梨树科技小院高产高效竞赛（米国华)强中间强中间-与农资企业融合，产品升级，引导企业升级转型与农资企业融合，产品升级，引导企业升级转型科技小院科技小院+云天化云天化智能智能化肥化肥微工厂联合农化微工厂联合农化服务服务取土测土配方生产产品销量提高河北正定科技小院微工厂河南临颍科技小院微工厂河南长葛科技小院微工厂河南禹州科技小院微工厂河北王庄科技小院微工厂10.9%10.9%产量提高小麦效益提高14.5%14.5%小麦以河南临
30、颍科技小院为例氮肥效率提高35.9%35.9%增长率增长率68.45%68.45%科技小院提供全程技术支持 企业提供设备原料供应 微工厂负责生产销售小麦（司玉坤等)强中间强中间-粮食作物农艺粮食作物农艺-农机融合，农机融合，打造现代化农业体系打造现代化农业体系华北小麦华北小麦-玉米轮作体系全程机械化玉米轮作体系全程机械化（陈立平，农机农艺小组)合作单位：合作单位：中国农业大学工学院中国农业大学工学院 北京农业智能装备技术研究中心北京农业智能装备技术研究中心 北京德邦大为科技股份有限公司北京德邦大为科技股份有限公司 北京韦加智能科技股份有限公司北京韦加智能科技股份有限公司 上海三久机械有限公司上
31、海三久机械有限公司农机农机-农艺小组农艺小组销售促两端促两端-与与制种产业融合，提高粮食作物产值制种产业融合，提高粮食作物产值小麦价格（元/斤）亩收益（元）普通小麦1.21.3920种子小麦1.51.71360注：2017年以亩产1100斤，2018年以亩产900斤，每亩投入400元计算。时间商品粮(亩）良种（亩）增收（差价/元）201628900020172490400176000201816901200324000王庄科技小院联合合作社依托王庄科技小院联合合作社依托“大方大方”探索小麦制种探索小麦制种提供 原种 统一管理 种子公司组织收购制定管理标准科技小院合作社大方操作小农户质量把控技术
32、服务细化管理（赵向阳等)促两端促两端-与与粮食精深加工产业融合，提高粮食作物产值粮食精深加工产业融合，提高粮食作物产值河南临颍科技小院河南临颍科技小院+农业技术服务公司农业技术服务公司+面粉企业面粉企业完成2000亩订单提出粮食深加工需求农户亩施肥量（kg）亩产（kg）单价（元）亩收益（元）节本增收（亩/元）总节本增收（2000亩/元）订单农户70424.62.52.51061.5278.18 556360556360非订单农户75360.62.22.2793.32签订协议 管理服务面粉企业组织收购技术互馈制定管理标准科技小院汇众农业种植大户资源对接（司玉坤等)粮食作物全产业链实践与探索粮食作
33、物全产业链实践与探索-促进粮食产业全面融合发展促进粮食产业全面融合发展河南长葛科技小院从种子到餐桌的河南长葛科技小院从种子到餐桌的全产业链创新实践全产业链创新实践满足了粮食精深加工企业的需求提高了技术到位率，实现高产高效满足了农户需求，提高了粮食作物产值，实现节本增收激活了合作社活力，由僵尸合作社到国家级合作社形成了共赢的粮食作物生产模式从种到收农业服务资源平台对接会议从种到收农业服务资源平台对接会议农业公司代表种子公司代表高校专家农资产品质量抽检农资产品质量抽检全程指导与植保服务全程指导与植保服务CCTV7CCTV7录制订单面粉蒸馒头录制订单面粉蒸馒头科技小院助推粮食作物的产业升级自上而下与自下而上结合，理论与实践匹配产品升级，企业生产与农业需求匹配技术推广多元化，与农户需求匹配农机农业匹配，降低粮食成产劳动力延伸产业链，助推产业融合，提高粮食作物竞争力推进三产融合推进三产融合 引领乡村振兴引领乡村振兴请各位老师、同学批评指正！请各位老师、同学批评指正！
