【攻关海水稻,多养上亿人】杂交水稻养活了多少人

时间:2017-07-31 05:01:36 来源:品和青青草成人在线网 本文已影响 锤子农业网手机站

近日,“青岛海水稻研发中心”在青岛市李沧区国际院士港成立。这个由中国工程院院士、“世界杂交水稻之父”袁隆平担任主任和首席科学家的国内首个国家级海水稻研究发展中心,计划在3年时间内,实现海水稻种植亩产突破200公斤的目标。这个看似不高的目标如果能够实现,或能增产粮食数百亿公斤,可以多养活上亿人。

海水稻究竟是什么?我国在这个领域内的研究居于什么水准?实现增产和大规模推广的难度有多大?光明日报今日刊登三篇报道,给读者以解答。

 

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海水稻比普通水稻高很多。图为几名成年男子和海水稻“比身高”。

 

袁隆平的新梦想

 

由中国工程院院士、“世界杂交水稻之父”袁隆平担任主任和首席科学家的“青岛海水稻研发中心”近日成立。袁隆平与李沧区政府和袁策生物科技有限公司共同签订了战略合作备忘录,计划在3年内实现海水稻种植亩产突破200公斤的目标。

 

海水稻的前世今生

 

据介绍,前些年在中国南方大江大河的入海口,也就是淡水、海水混合区域,陈日胜等国内一些专家发现了耐碱性强、抗病性强、生命力强的野生海水稻,并在此基础上开展了一些研究,创造了一个良好开端。但由于缺少国家级平台的支撑,海水稻目前产量不高,抗盐度在0.5%到0.8%,推广性也不强,产量和株型还需要进一步改良。

 

“海水稻研发中心落户青岛后,团队将用两到三年时间进行技术改造和育种,整合包括海水稻发现者陈日胜等国内专家的技术和资源,对海水稻遗传性状迅速进行改良,用基因测序技术把抗盐、抗碱基因选出来,通过分子育种学的技术,跟常规的水稻杂交,改造成适合全国各地推广的品种。”袁隆平表示,他有信心在三年内培育出抗盐度1%的海水稻,一步一步试验,最终实现海水稻大面积推广种植的梦想。

 

“海水稻并不咸,它和普通水稻一样,有好吃的,也有不好吃的。”袁隆平介绍,从经验来看,碱性环境下生长出来的水稻口感会好一些,因为海水稻不生病虫害,不需要打农药,在滩涂状态下自然生长,用的化肥较少,所以是天然的有机食品。

 

海水稻若增产,可多养活上亿人

 

为什么要研发海水稻?“主要考虑到我国耕地资源不多,却有不少盐碱地。”袁隆平解释。目前,我国内陆还有15亿亩盐碱地,其中有两亿亩具备种植水稻潜力,我国咸水湖泊储水总量超过淡水湖

 

“海水稻研发成功后,在我国内陆和咸水湖周边进行产业化推广潜力巨大,如果可以推广两亿亩,按亩产200至300公斤计算,可增产粮食500亿公斤,多养活约两亿人。”袁策生物科技有限公司董事长张国栋表示,青岛研发中心建成以后,将选育出在我国2000万亩沿海盐碱地推广的海水稻品种,每年按1000万亩推广,可增产200万吨粮食。而且,从国家粮食战略安全考虑,不仅要在亩产上提高产量,而且还要开发新的可利用土地,利用海水稻可以将那些不能生产粮食的盐碱地利用起来。

 

另外,青岛研发中心还将积极响应国家提出的“一带一路——世界粮仓”的倡议,依托青岛良好的生态环境、适宜的土地资源、便利的交通条件,打造世界知名的水稻生物育种产业化中心,将研发成果进行国际化和产业化推广,特别是在“海上丝绸之路”沿线的东南亚国家推广。仅东南亚就有3亿亩的盐碱地,粮食增产潜力巨大。

 

明年秋季有望试吃海水稻

 

在入驻青岛国际院士港的同时,袁隆平还实地考察了设在青岛胶州湾北部的30亩海水稻科研育种基地,该青青草2017启动资金1亿元,远期青青草2017投资规划将超过20亿元,同时,还将申报国家级重点实验室和国家海水稻工程技术研究中心。

 

“青岛海水稻研发中心主要有三个研发方向。”袁隆平介绍,“一是耐盐碱高产水稻。在现有自然存活的高耐盐碱性野生稻的基础上,利用遗传工程技术,选育出可供产业化推广的、盐度不低于1%的海水灌溉条件下、能正常生长且产量能达到200~300公斤/亩的水稻品种;二是超高产超级杂交稻。研发目标是选育出可供产业化推广的亩产在1000公斤/亩以上的超级杂交稻新组合;三是高光效应用研究,利用C4植物高效光合作用基因,提高C3作物的光能利用率。这是世界级农作物产业革命,攻克它就是摘取了世界农业科技领域的皇冠,对我国粮食安全战略具有重大意义,同时,通过高光效利用的研究对解决我国能源短缺问题也具有极其重要的意义。”

“我们计划在胶州湾北部海域进行海水稻研发,先进行土壤改良,然后将30亩地根据不同盐碱度分成若干小格子,反复测试耐盐耐碱性能,将耐盐耐碱基因选出来进行配组,再试验分别选出抗病性优、营养含量高等不同种子……”张国栋说,预计明年4月进行研发性试种,明年秋季青岛市民有望试吃,3年内海水稻将正式端上餐桌。

“海稻之父”陈日胜的30年

来自广东湛江的陈日胜,被媒体誉为“海稻之父”,被袁隆平称为“国内最早发现耐碱性强、抗病性强、生命力强的野生海水稻的专家之一”。

 

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广东湛江,海水稻发明者陈日胜在他的海水稻田里做研究。

 

1986年11月,毕业于湛江农业专科学校(广东海洋大学前身)林果专业的陈日胜和老师罗文列教授一起,到遂溪虎头坡的海滩普查红树林资源。芦苇荡中,陈日胜看到一株高约1.6米、似芦苇却结穗的植物,穗呈青白色。罗教授上前察看后,断定这是生长在盐碱地里的野生水稻——这株水稻出现同时开花、结实、抽穗的奇观,谷粒带着长长的芒刺。罗教授嘱咐陈日胜,这很可能是一个新物种,非常珍贵,一定要保存下来育种出来。陈日胜细心取下那株野生海水稻结下的522粒种子后,开始了育种工作。

 

此后漫长的30年中,陈日胜通过繁育选择优良株系,在遂溪海滩地进行种子提纯和繁殖。2012年开始至今,他在国内部分省份盐碱地试种海水稻。

 

2014年9月1日,“海稻86”通过农业部颁布的农业植物新品种保护公报。同年10月29日,袁隆平获悉海水稻情况后,给科技部部长万钢写信,他认为,海水稻是一种非常宝贵的水稻种质资源,具有极高的科学研究和利用价值。11月,陈日胜带领的科研团队第一次完成海稻全基因组测序,填补了海稻分子研究的空白。目前我国海水稻研究在世界范围内处于“领跑者”地位。

记者拨通陈日胜的电话,他谦虚地表示:“我做的事情很简单,育种是一件很浪费时间很漫长的事情。我第一步是测试出海稻具有耐盐耐碱的特殊功能;第二步是异地测试,到各个省的盐碱地测试,观察耐盐碱性状表现、在不同的积温带表现,以及在不同品系盐碱地表现;第三步是选择各个积温带的优良品种做组合,目前情况还比较乐观。”

陈日胜说:“经过我的测试以及观察它的表现,怀疑海稻是有耐盐基因,所以这几年在进行DNA分析,寻找海稻的耐盐基因,今年已经有进展,还要继续测试。

对于海水稻的研发,陈日胜表示,袁隆平团队主要的方向是“高产”,而他的团队把研发方向聚焦在“抗性”,即耐盐碱性能。两个研发方向并不矛盾,希望先解决“抗性”的问题,再去破解抗病虫害、提高产量等问题。陈日胜认为,海水稻的发展有非常广阔的草草2社区空间,目前全国的盐碱地存量很大,一旦能将这些地利用起来,我国的粮食产量将得到很大的提升。近年来他进行了细致的研究和实验,发现湛江海水稻种植的土壤盐度和全国其他大多数盐碱地相似,因此,只要针对各地的具体情况,对应性地调整种子就能比较好种植。在陈日胜看来,目前只要解决了“抗性”问题,就能将海水稻进行推广种植。

多年来,陈日胜在海水稻发源地种植验证,重度盐碱地种下海水稻6年后,土壤得到改良,而中度盐碱地只需3年。种植海水稻无需使用化肥和农药。发源于湛江的海水稻,在从海南到东北三省沿海的盐碱地都能正常生长。

这是否意味着全国各地的盐碱地,都能种海水稻?陈日胜谨慎地回应:“目前海水稻耐盐碱程度还需大量试验,有数据才有说服力。”他和研究团队正着力收集海水稻耐盐碱的相关数据,汇总各地情况做成研究报告。

浙江象山:茫茫滩涂变良田

进入秋季,浙江省宁波市象山县鹤浦镇峙弄塘的52亩滩涂地上,一片片茂盛的海水稻抽出了略带暗红的穗子,弯垂的稻穗满载着沉甸甸的收获。很难想象,大半年前还荒凉死寂的滩涂地竟萌发出这么强的生命力。

鹤浦镇峙弄塘的滩涂地是象山第一次大规模种植海水稻的试验点之一。去年3月,象山与浙江大学合作,引进盐稻12号、广盐1号等13个海水稻品种,在西周镇、凃茨镇的24亩滩涂围垦地进行小范围的试种,并聘请浙大专家传授海水稻种植技术,实地开展田间管理指导。这批试种的海水稻当年全部成活,亩产稻谷最高近1000斤,平均500斤。在此经验基础上,今年春天,鹤浦镇峙弄塘被选中进行规模化种植,目前海水稻颗粒饱满,长势喜人。

“开发盐土农业是新趋势,不仅能够为人类提供水产品以外的蔬菜、油料、粮食等农产品,而且缓解了淡水和耕地资源匮乏的压力。”象山县农林局党委委员、农技专家陈维虎介绍,对于象山这种三面环海的地理环境,这两种资源比较稀缺,当地灌溉农业的发展受到严重制约。按照去年对13个海水稻品种的成功试种,陈维虎认为,象山的滩涂十分适合海水稻的生长。向滩涂要地,已成为象山农业发展的新出路。

与普通水稻不同,海水稻适应性更强,不仅抗盐碱,还抗病虫害、抗风、抗涝,不需要施肥锄草。“海水稻一般按抛秧方式种植,最重要的一点是分蘖前一定要淡水灌溉,分蘖后,稻谷耐盐性提高,就可以适当地用海水灌溉。”陈维虎全程参与了象山海水稻种植,对技术细节了如指掌。

以前,滩涂盐碱地只有依靠雨水进行长时间的冲刷淡化后才能种植小麦、棉花等旱作物。现在,海水稻种植技术的提高让“不毛之地”变“万亩良田”。目前,象山境内未种植利用的滩涂围垦地有近3万亩。“假如这些滩涂全部种植海水稻,那么象山就能增加粮田3万亩,推广到全省、全国,那意义是不可限量的。”象山县农林局副局长徐海荣说。

作为首批大规模种植海水稻的“种粮大户”,姜会龙把峙弄塘的滩涂田经营得有声有色。“马上就能收割了!比之前500公斤的预期亩产量还要高很多。”姜会龙高兴地表示,今年将是一个欢欢喜喜的丰收年。

“对当地农民来说,滩涂种植海水稻是个增加收益的好路子。”徐海荣算起了账,“根据去年的经验,浙江本土品种浙大1号高产稳定,按亩产300斤大米、每斤10块钱算,光卖粮食就能实现亩产3000元,这比普通水稻效益高多了。”

除种植海水稻之外,象山县还计划在稻田上尝试青青草网站鱼虾蟹,开展“海水稻—鱼(虾蟹)”共生试点种植青青草网站,进一步开展滩涂围垦地农渔业融合试点,开展围垦地种植业与渔业有机融合方面的试验研究,向实现更高的亩产效益目标发起进攻。“我们也将继续筛选适宜围垦地种植青青草网站品种、创新种养结合技术模式、解决机械化耕种及采收等关键技术。”对下一步的工作,陈维虎和农技专家们摩拳擦掌。

地里种海水稻,堤坝上种海水蔬菜,水沟里养鱼虾……这幅桃源画卷不久后将徐徐展开,为象山农业增添一道斑斓风景线。

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