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节水抗旱稻走南闯北好“养活”

生物技术 时间:2019-12-23 01:08:37 作者:莫敖坤
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节水抗旱稻走南闯北好“养活”


三月春来早,农田忙播种。上海市农业生物基因中心的科研人员正马不停蹄地走南闯北“撒稻种”——节水抗旱稻。由该中心主任、首席科学家罗利军领衔研发成功的节水抗旱稻,已在全国推广百万亩,并走向亚非贫水国家示范种植。

为此,罗利军获得2014年度国家技术发明奖二等奖。他长期从事水稻遗传的科学研究,成就突出,在国内外赢得广泛的赞誉。

当初,罗利军研究方向的重点是常规水稻,并在水稻杂种优势理论研究与利用、水稻重要性状相关基因定位与分子遗传基础研究、水稻遗传资源研究等方面取得了很多重要的学术成果。

从高产到节水抗旱的转型

以“超级稻”为代表的我国水稻“高产路线”,有力保障了国家的粮食安全。而罗利军团队另辟蹊径,从节水抗旱的角度入手,探索出一条与“高产”路线并行不悖的“绿色生态”路线。

从20世纪90年代起,我国超级稻研究如火如荼,罗利军选育出我国首个三系法亚种间杂交水稻“协优413”,被列于我国“七五”期间农业的重大成果之一。但这时他却在思考另一个问题:高产相应的是水和化肥、农药的高消耗,而我国水资源匮乏,且水稻种植地区70%以上为中低产田,水稻生产如能实现既高产优质又节水节能、污染减少,将更适合我国国情。

水稻,是一种离不开水的作物,这也是我国传统水稻种植的“主心骨”。上世纪末以来,我国水稻平均单产长期徘徊,一直未有实质性的突破——即使有良好栽培条件的高产超级稻,大面积生产也难实现稳定高产。其中,水是一大“紧箍咒”。

一组权威数据表明了我国的缺水现实:我国流域面积在100平方公里及以上的河流仅有2.3万条,比此前长期沿用的5万多条减少了一多半。我国又是农业大国,农业耗水量占全国总耗水量约70%,而水稻的用水量占整个农业耗水量的70%。

如果,水稻种植少用水该多好,不仅保护水资源,还能使得占我国稻田70%的缺水型中低产田焕发生机。

一望无际平坦的土地,本该是难得的良田沃土,却因为喜怒无常的千里淮河,成为平衡上下游水位差的泄洪区。汛期时,房屋、田地、作物全部泡在水中;无雨时,秧苗只能干涸着。由于特殊的地理环境,安徽阜南的广袤农田一直是中低产田。而这恰恰是我国大部分农田的缩影——我国4.3亿亩稻田中,仅有30%高产田。

于是,罗利军将研究的思路转向了节水抗旱稻。思路一转,茅塞顿开。经过长期系统地对水稻节水抗旱性的研究,我国南方第一个国家审定的旱稻品种“中旱3号”和世界上第一个旱稻不育系“沪旱1A”终于诞生,“杂交旱稻”在全球实现“零的突破”。

如今,罗利军主持育成的“旱优2号”和“旱优3号”两个杂交旱稻组合已在生产上大面积推广。它既节约用水——只需基本的生理用水,不必全生育期建立水层,每亩节水50%以上;又能粗放生长,免耕栽培、旱种旱管,在“望天田”(等天落雨的田)里也高产,亩产超过600公斤,产量优势毫不逊色于传统水稻。

为实现绿色超级稻迈出重要一步

稻田要高产,却要付出水的代价。为了养活天文数字般的人口,中国水稻产量一直在努力突破极限。由袁隆平院士育成的杂交水稻品种,每年增加300亿公斤粮食,多养活7000万人。不过,它越来越要求精耕细作:高水、高肥、高投入。

“水稻生产已经消耗了我国50%以上的淡水资源。”就是这个数字,深深刺痛了罗利军的心。

进安徽、走湖北、下广西、入浙江……节水抗旱稻走南闯北,在生产上显示了广阔的应用前景。与传统水稻相比,节水抗旱稻极具“节俭美德”,每亩节水超过400吨,节水量超过50%;又很好“养活”,适应免耕栽培、旱种旱管,能扎根工业抛荒地,在“望天田”里也高产,亩产超过600公斤,产量优势毫不逊色。

这与中科院院士、华中农业大学教授张启发的“绿色超级稻”蓝图颇为契合。

张启发一直担忧粮食生产与资源环境间的紧张关系:愈演愈烈的病虫害让不少水稻产区减产,而化学农药的滥用则让虫害愈演愈烈;长期过度施肥不仅使种田成本越来越高,还导致土壤退化。

围绕“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”的16字“和谐方针”,2005年,以张启发为首的科研团队首次提出“绿色超级稻”计划。2010年,计划获准立项为国家“863”计划“十一五”重点项目。

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