沪郊大米销售如火如荼,这几日,上海谷杰粮食专业合作社理事长郭杰正忙着给自家大米打上“低碳标签”。11月18日,谷杰合作社拿到了水稻“低碳农产品认证”和大米“低碳食品认证”双证书,这也是上海首次取得水稻领域的“碳标签”,标志着本市在探索农业低碳发展道路上迈出了关键一步。


据悉,本次获得认证的水稻品种为“沪旱香软61”,由谷杰合作社在闵行区浦江镇大治河南岸的农田中成功种植。这一成果背后,不仅是上海市农业生物基因中心科研成果的转化应用,也是闵行区农业农村委员会和上海市农业科学院两家单位通过区院协同创新,在农业碳减排领域的重要实践。
上海首个水稻“低碳农产品认证”
凝聚多方合力
“沪旱香软61”是由上海市农业生物基因中心选育的节水抗旱稻,去年通过了上海市主要农作物品种审定。“这一品种,是在另一个节水抗旱稻‘沪旱61’的基础上选育而成的。”基因中心的王飞名博士花费十年时间进行选育,终于等到了这一品种的诞生。“考虑到南方地区消费者喜爱香软口味的大米,因此我们对‘沪旱61’品种进行了改良,加入香软特性,得到‘沪旱香软61’。”王飞名介绍。

十年的时间,对于水稻育种而言,其实并不算长,但背后却凝聚了众多农业科研人员的心血。这一品种诞生后,闵行区农业农村委看到了其科技含量。从“八月粳”到“沪旱61”,再到如今的“沪旱香软61”,闵行在节水抗旱稻的种植上,一直走在本市前列,也经历了节水抗旱稻品种从早期口感偏硬,到如今更适合上海市民口味的转变。
但这次闵行农业农村部门看中“沪旱香软61”,更多的缘由,是和基因中心、市农科院、谷杰合作社一拍即合,打算以低碳模式种植该品种,探索在农业生产过程中有效降低温室气体排放的路径。

谷杰合作社在今年6月中旬种下了“沪旱香软61”的秧苗。“插秧后一周便开始记录相关数据,严格按照二十四节气来追踪水稻的分蘖情况与碳排放数据。待稻苗分蘖完成,田间呈现一片绿油油的景象,看不到明显行距时,我们就停止灌溉,这就是我们所说的‘水种旱管’模式。”郭杰解释道。
“沪旱香软61”在生长期无需长期淹水的特性,是实现碳减排的核心所在。传统水稻种植需长期保持稻田淹水状态,导致土壤在缺氧环境下,厌氧甲烷菌会分解土壤有机质,进而向大气排放大量甲烷。甲烷的温室效应潜能值是二氧化碳的80倍以上,对气候变化影响显著。“特别是在夏季7、8月份,采用旱管种植节水抗旱稻技术的田块无需维持淹水层,也就不会出现以往水田中‘咕噜咕噜’冒泡的现象,那些气泡正是甲烷排放的表现。过去,这一问题未受到足够关注,如今在国家‘双碳’战略背景下,我们得以充分挖掘节水抗旱稻在减排方面的优势,这在上海尚属首例,我们也在不断探索完善,这次‘碳标签’的取得,也是成功的第一步。”上海市农业生物基因中心乡村振兴科技服务团成员赵洪阳说。
为确保“碳标签”试验的科学性与准确性,市农科院生态所低碳农业研究团队的张鲜鲜博士为谷杰合作社精心设计了对比种植方案。“我们在大治河以南区域布设了6套温室气体监测装置,采用静态箱—气相色谱法,对各50亩节水抗旱稻‘沪旱香软61’旱管种植与对照品种‘沪粳217’淹灌种植开展全生育周期碳排放对比测定,为后续低碳稻米标签认证提供数据支撑。”

在今年下半年每周的指定时间,一大清早,基因中心和闵行区农技中心的工作人员就开始采集数据,双方全程完成了每一次数据的记录。区农技中心粮经组组长胡海峰表示,该品种累计完成18次气体样品采集,共计432个气体样品,每个样品检测二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三个指标,总数据量达1296个。正是基因中心和区农技中心的投入,让郭杰为代表的合作社方,感受到科技赋能的红利。
作为稻米“碳标签”认证技术的开发方代表,张鲜鲜表示,之前她们团队在浙江已经开出了第一张水稻“碳标签”,因此上海的首张水稻“碳标签”拥有了成熟的方案基础。据悉,我国水稻种植产生的温室气体排放量约占全国农业总排放量的四分之一,因此,通过农业技术创新来降低这一领域的碳排放潜力巨大。“今年谷杰合作社种植的‘沪旱香软61’与淹灌种植相比,碳排放下降61%,稻田甲烷减排率超过65%。配套土壤固碳技术使53%的有机肥碳固定在土壤中,有效提升了土壤有机质含量,改善了土壤固碳结构。”张鲜鲜认为,这一减排幅度相当明显,且是在保障粮食产量的前提下实现的减排,因此具有广阔的应用前景和推广价值。
而多方经过今年实践,也均认为随着明年田间管理的完善,这一数据将继续提升。“结合今年经验,我们合作社购买了旱作直播机,明年将进行旱种旱管,届时,温室气体排放量有望进一步减少。”郭杰表示。
节水抗旱稻还有更多可能性
近年来,节水抗旱稻在闵行的各项种植表现,确实令人惊喜。
“7、8月收获的‘八月粳’不仅让上海市民吃上了第一茬地产新米,谷杰合作社还拉长了生产链,开发了米露、米奶茶等衍生产品,解锁了节水抗旱稻的更多口味形式。”闵行区农技中心主任路凤琴介绍,今年11月初,“沪旱61”在复垦地上迎来测产,表现也很亮眼:亩产高达652.42公斤。
而这一丰产良田,两年前还是建筑废弃物堆积、无人问津的撂荒地。由于地势高、耕作层浅、保水保肥能力弱,传统水稻难以在此生长。2023年起,闵行区农业农村委推动复垦地引种节水抗旱稻“沪旱61”,结合配套节水栽培技术,终于在今年迎来了转折点,652.42公斤的产量证明了“边缘地”已然焕发“新生机”。
“沪旱61”节水抗旱稻的成功,关键在于其破解了高产与节水长期难以调和的矛盾。在全球水资源日趋紧张、极端气候事件频发的背景下,节水抗旱稻展现出其独特的优势。实践表明,旱直播旱管种植节水抗旱稻可比传统水稻节水高达50%,同时能减少90%的甲烷排放,真正实现了“资源节约、环境友好”的绿色生产模式。这对于灌溉条件差、土壤贫瘠的撂荒地、新改地、山坡地等边际土地而言,无疑是带来了新的生机,同时也为上海地区部分因灌溉条件差而被闲置的边际土地,提供了可复制的种植样板。
而对于合作社而言,节水抗旱稻的“稻+”模式,也带来了轮作、增产的可能性。以谷杰合作社为例,合作社推进“八月粳”与闵行自主选育的“初露”西瓜、“金福来”甜瓜轮作,形成“稻+瓜”茬口模式。通过科学茬口衔接,有效提升土地复种指数和单位面积产出。与此同时,合作社配套土地平整、秸秆还田、测土配方施肥与绿色防控技术,土壤有机质年均提升0.2%,化肥农药施用量减少30%以上,综合种植成本亩均节约300元。而“八月粳”与“沪芊”生菜的“稻+菜”轮作模式,也在部分合作社推广。

此次“沪旱香软61”收获的“碳标签”,再一次给了闵行推广种植节水抗旱稻信心。对合作社而言,“低碳大米”的含金量高,或将打入中高端消费市场;对于闵行区农业农村部门和提供技术支撑的市农科院、基因中心等科研单位而言,这次探索,不仅为上海农业低碳发展树立了标杆,更为与上海土壤气候条件相似的长三角地区推广水稻低碳种植技术提供了宝贵的经验借鉴。
“下一步,我们考虑是不是能促成上海第一笔水稻‘碳交易’。”赵洪阳和张鲜鲜表示,他们也想和闵行进一步合作,继续推动农业碳减排成效转化,为上海市乃至全国农业碳普惠体系建设提供重要实践样本。
文字:贺梦娇
图片:上海市农业生物基因中心 闵行区农技中心
编辑:黄倩欣