国家科技进步奖丁艳锋教授团队：二十年稻田坚守，为一碗中国好饭

七月初的南京湖熟，整齐的秧苗在田间排列，风过处掀起层层绿浪。南京农业大学水稻栽培创新团队的师生们，正弯腰查看苗情。裤腿上的泥点、晒得黝黑的脸庞，是这个团队二十年如一日的“勋章”。稻田里，黄、蓝、白色的缓混肥如一粒粒珍珠，被精准送入田间，它们将为水稻不同生长阶段的营养需求保驾护航。

“这是我们的缓混一次施肥技术，通过一次轻简施肥，实现全生育期的营养均衡生长。”20年来，南京农业大学水稻栽培创新团队以“三均衡”理论为核心研发配套技术体系和产品装备，打破水稻高产优质难以协同的世界难题，为中国乃至全球水稻产业提供“既要吃饱、又要吃好”的解决方案。

7月8日，消息从北京传来，团队攻关的“水稻高产优质均衡群体理论与技术集成应用”成果，摘得国家科技进步奖二等奖。

“穴穗粒三均衡”：水稻高产优质协同难题的重大突破

“民以食为天，食以稻为先。”2005年，国家统计数据显示，中国人均稻谷占有量已超过消费量——“吃饱饭”的问题解决了，“吃好饭”的需求随之而来。然而放眼全球，“高产必降质、优质必减产”如同水稻产业的难以突破的魔咒：日本越光米、泰国香米以优质闻名，亩产却徘徊在300公斤左右；在中国，高产品种虽能突破千公斤大关，食味品质却常不尽如人意。

高产、优质难以协同，成为困扰全球水稻产业的瓶颈。

“不仅要让中国人碗里装中国饭，而且要装中国的好饭！”团队负责人丁艳锋教授的话语，道出了科研的初心。锚定这一世界难题，他带领团队将此作为攻关方向，希望在高产的基础上，找到优质协同的关键路径。

但是，“鱼与熊掌”如何兼得？

时间指针拨回2005年。丁艳锋、李刚华跟随农学家、作物栽培家凌启鸿教授奔赴云南永胜涛源乡。彼时的云南，还是少有研究者踏足的高原稻区，但他们带着笔记本和稻种出发了。一年后，这片土地创下亩产1287公斤的世界纪录，凌启鸿的“水稻精确定量栽培”理论得到验证，也为后来“三均衡”理论奠定了坚实基础。

2017年开始，江苏省大米评比会上，一个特殊的现象更让团队找到了突破口。“最好吃的和最不好吃的，为何是同一个品种？”丁艳锋敏锐意识到：好品种不等于好米饭，中间关键的环节就是栽培。

“我们吃进去的大米是一粒一粒的，米粒之间的差异，是导致食味差异的主要原因。”经过大量的调查研究，一个构想逐渐浮现：要实现高产与优质的协同，必须让米粒的大小、营养物质含量尽量一致。顺着这个思路，研究层层深入：米粒均衡需要穗间均衡，穗间均衡需要穴间均衡，也许这就是水稻品质提升的关键。

就像一支军队，如果有的士兵身强力壮，有的却体弱单薄，整体战斗力就受影响。丁艳锋介绍：“以粳稻为例，实现高产目标每亩需达20-22万穗/亩，但在此基础上，能够决定品质的关键，是这22万穗是什么样的组成？以前的研究，没有回答这一问题。”

“22万穗，我们希望每个都‘身强力壮’，更重要的，是通过栽培技术的有力支撑，确保稻穗的每个个体之间，差异不能过大。超过一定范畴后，整体食味品质就会显著的下降。”

2026年，凝结着团队20载汗水的“穴穗粒三均衡”理论正式提出，奠定了水稻高产优质协同提升的理论基础。这批稻田里的“指挥官”将栽培经验上升为科学理论，实现了从追求高产的“群体质量”到高产优质协同的“三均衡”的理论跃迁，并获得国家科学进步奖的认可。

“没有什么‘捷径’。凌老师常说，要从实践中找规律，再用规律指导实践。”李刚华说，“我们就是这样，做了二十年。”

紧扣产业所需：技术集成落地全国四大稻区

理论有了，如何科学验证、落到田间？团队以“三均衡”理论为标尺构建了“匀早发、调碳氮、稳灌浆”三大技术路径。但在中国，水稻种植版图横贯东西、链接南北，不同稻区的气候、土壤环境差异极大，又给团队带来了技术精准落地的新课题——

“比如，将适合南京的栽培技术照搬到北方，也许有的还有用、有的就没有用了。”为此，团队里，一批像丁艳锋、李刚华这样的“泥腿子”教授跑遍四大稻区，因地制宜建立了面向东北单季粳稻区、长江中下游籼粳稻区、西南中籼稻区和南方双季稻区的6套均衡群体构建技术体系。通过一系列新产品、新装备的创制，更将关键技术“物化”，帮助种植户易学、易用，实现高产优质秘籍“田间直送”。

以水稻机插缓混一次施肥技术为例，这项连续两年入选农业农村部“十大引领性技术”的成果，自2012年开始构建。不同于传统水稻施肥“一炮轰”，该技术通过不同肥料营养的分阶段缓慢释放，让水稻生长从“暴饮暴食”变为“适量多餐”，实现全生长周期的营养均衡。李刚华介绍，对于种植户来说，过去种稻要施肥3-4次，不仅非常辛苦，而且怎么施、施多少全凭经验。“团队研发的缓混肥产品，可以在插秧时就一次施肥到位，后期会随着水稻生长节奏分期释放，就像给予恰到好处的‘营养餐’，让水稻在各个生长阶段都能得到精准养分供应。提升肥料利用率的同时，还能降低分蘖期田面水铵态氮含量、减少氮素径流损失，生态效益明显。”

而微喷旱育、新型育秧基质等技术和产品，也正在让水稻育秧告别“一脚水一脚泥”。传统育秧需要平整秧板、搬运秧盘，劳动强度大且秧苗质量参差不齐。“我们计算过，一亩大田搬秧盘，要搬200斤的土，这是非常辛苦的工作。但是现在我们研究出新型基质来代替秧土，减轻重量。”丁艳锋介绍，农民只需将种子播在基质上，通过微喷管供水，就能实现‘旱地育秧’，成苗率和整齐度显著提升。

技术落地也离不开产品和装备“加持”。农机装备方面，2010年起，团队与工学院何瑞银教授团队联合研发的智能化集排式侧深施肥机，行间排肥变异下降55.4%，施肥精度提高68.8%；而犁旋平一体机和水田埋茬搅浆平地复式作业机，更在提高秸秆还田埋茬率和均匀度方面大显身手。

除了团队内部“丰产优质协同、生理表型发掘、绿色栽培技术、气候智慧稻作”四大方向的深度交叉融合，以及与校内水稻育种、农机装备团队的跨领域协同攻关，南农水稻栽培创新团队更以开放的姿态，与全国各地科研力量携手同行。

近年来，团队联合四川农业大学、贵州大学、沈阳农业大学、江西农业大学、安徽农业大学和全国农业技术推广服务中心等单位，在四大稻区开展技术集成示范。这些跨区域、跨单位的合作，不仅让技术突破了地域限制，更构建起一张覆盖全国的水稻高产优质协同网络，经济、社会和生态效益显著。

“只有不断打破学科壁垒，才能更好地解决产业问题。”丁艳锋说。

实践给出了答案。

2022-2024年，团队技术在江苏、四川、江西、安徽、辽宁等地区累计应用面积超1.6亿亩，增产优质稻米365.8万吨。稻米的整精米率提高5.4%～8%、食味值提升4.9%～10%，总新增效益249.2亿元。这群南农师生带着技术体系，用脚步丈量四大稻区，更走出国门，在非洲、东南亚等“一带一路”沿线落地生根。

技术好不好，农民说了算。南京江宁湖熟街道倪清家庭农场的负责人倪清，采用团队技术种植“宁香粳9号”已有6年，从2020年的50亩发展到现在的1200亩，常年稳定在700-800公斤的高产“成绩”。更让他欣喜的是，因为近年来稻米品质显著提升，售价比普通大米每斤高出0.5-1元，每亩地节本增效达到500元。

“以前种稻靠经验，现在跟南农合作，靠先进技术！不仅产量高，米也更好吃，不愁卖。”倪清介绍，自己种的湖熟大米，还摘得了“南京好大米”评选特等奖。

“做科研不要害怕枯燥，困难往往是新突破的起点。”对于栽培团队的年轻人，丁艳锋常把这句话赠予他们，这也是他从几十年科研生涯中得到的切身经验。

以此次成果为例，最初的灵感迸发，正诞生于夏日蝉鸣中的稻田。

2005年，国家粮食丰产工程项目团队对江苏省高产田进行大面积调查。丁艳锋每天带着团队下田取样，在不同县区的乡间奔走。每个田块都要选5个点，每个点连续取10穴或20穴稻穗查数，机械性的工作常让年轻人感到枯燥乏味。

但是跑得多了，他们就发现一个问题——“为什么有的田块很容易找到平均数的样本，有的却很难？一会儿找到19穗的穴，一会儿找到5穗的穴，差异极大。”

就是这个疑问，让团队开始关注“均衡性”问题，而这，正是后来“三均衡”理论的萌芽。

在丁艳锋看来，做科研要“耐得住性子”，很多时候，困难和突破就是科研的“一体两面”。“做水稻研究，经常要到田间查苗、数茎粒数、考种，重复性的工作是常态。当工作很烦恼的时候，一定要沉下心，说不定就有新的发现。”

这种“耐住性子”“沉下心来”，也成为整个水稻栽培创新团队的“科研气质”。近年来，团队围绕丰产优质协同的绿色智慧化稻作理论与技术，在内部布局了从微观到宏观的四大研究方向：丰产优质协同的分子基础与调控、作物生理表型形状的发掘与利用、量质协同的绿色栽培理论与技术、气候智慧型稻作理论与技术，涵盖从蛋白、细胞、组织到器官，从个体、群体到生态系统，形成全链布局的“有组织科研”。

走进团队办公区，墙上“一群人，一件事，一条心，一起拼”的标语清晰醒目。20年，四代人，正是秉承着这样的科研坚守，始终耕耘在水稻栽培创新前沿。如今，丁艳锋、李刚华等作为第二代传承人，对凌启鸿老师的“水稻精确定量栽培”理论创新发展，进一步提出“三均衡”理论破解高产优质协同提升难题；江瑜、陈琳、丁承强等青年学者正成为新一代科研骨干，在气候智慧型稻作、水稻生理表型等领域不断开拓创新；而更多博士、硕士等年轻学生，也开始在希望的稻田里崭露头角。

这是一个剑指世界难题、聚焦产业课题的科研团队，却又是一个严谨与自由共生、“画风不同”的团队。在师生们看来，这里给予最多的，是自由的成长空间与适当的方向引导。

“只要对农业有价值的事，在我们团队都可以尝试。”江瑜和他身边的年轻人，正聚焦气候变化对水稻生产和稻田生态的影响，开发应对未来情景的气候智慧型稻作技术体系，这是他结合自身专长和兴趣，与团队商定的攻关方向。“我们不仅要解决今天的问题，更要为未来的粮食安全做准备。”

团队刘正辉教授主要从事作物生理学的教学研究，与前沿交叉研究院合作研究水稻表型性状的发掘利用。热衷于农业科普的他，在研究方向之外也专注于中国农民画在农史研究中的应用。在教学中，刘正辉常以户县农民画为例，带领学生分析中国农业生产技术变迁。“团队非常支持我的研究兴趣，因为这些农民画是研究农业发展的重要材料，也是引导农学学子知农爱农的生动教材。”

博士研究生杨弘毅则有一段特别的经历——曾担任学校原创话剧《金善宝》的主演。严谨的科研之余，他在舞台上塑造了南京农学院（南京农业大学前身）老校长、小麦育种专家金善宝的生动形象。也正是这场话剧，在杨弘毅的内心坚定种下了一颗爱农情怀的种子。“排演这部剧时，老师们都给我鼓励。能够继续金善宝先生心系的三农事业，更让我无比自豪！”2021年本科毕业时，杨弘毅发了这样一条朋友圈调侃“学校还‘欠’我一个艺术学学士学位”。

正是这样严谨与自由融洽并存的氛围，吸引了一批优秀年轻学子报考水稻栽培的研究生继续深造，在学农、为农的道路上继续前行。2024年10月，杨弘毅带领南农“益农稻”团队，在中国国际大学生创新大赛全国总决赛中摘得金奖。7年间，他跟随李刚华教授，足迹108万公里、走访324个村，将团队研发的专用缓混肥产品、水稻机插缓混一次施肥技术推广至各大稻区。

“知农、爱农是农科学子立身立业的根本，同时一定要有宽广的视野、宽阔的胸怀，才能把学科发展好。在我们团队，不需要墨守成规，希望所有成员都能践行自己的兴趣方向和独特思维，在各自有价值的领域里‘天马行空’。”丁艳锋说。

20年来，水稻栽培创新团队在典型生态区建立科技小院、研究生工作站等试验示范基地100余个，培养研究生500余名。从团队走出的毕业生，有的奔赴高校和科研院所，有的活跃在产业前沿、耕耘在三农前沿各条战线，成为水稻科研和生产领域的坚实力量。

“未来农业一定会告别‘面朝黄土背朝天’。我们要让农业轻松、快乐起来，才会有更多人来从事这个行业。”丁艳锋说，团队下一步的主攻方向，是在高产优质协同基础上，研发更多高效、绿色生态的技术，让农民在“下雨天、大太阳天也能轻松种稻”，同时面向极端气候变化，提供保障水稻高产优质的应对方案。

初夏的水稻田里，水漫过膝盖，杨弘毅正举着拍摄装备，对着镜头调整光线角度：“这是拍给农民看的短视频，我们已经制作推出了两期！丁老师鼓励我们通过新媒体形式传播。他说好的栽培技术，一定要让大家看得懂、学得会、用得上。”

而在千里之外的云南永胜，当年创下高产世界纪录的稻田里，新一季水稻正在拔节孕穗。风吹稻浪，似在讲述着团队四代传承的“稻济民生”梦想，和他们在新时代书写的粮食安全答卷。

（王璐）