揭秘“超級(jí)稻”創(chuàng)紀(jì)錄的背后
平均畝產(chǎn)1149.02公斤！“雜交水稻之父”袁隆平院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育出的“超級(jí)雜交水稻”又一次刷新了世界水稻單產(chǎn)紀(jì)錄。如此高產(chǎn)紀(jì)錄究竟是怎樣創(chuàng)造的？種植過(guò)程有何特殊？是否為了產(chǎn)量犧牲了口感？它們適合在哪里種植？讓我們一起來(lái)探尋科學(xué)家們是如何追求“高產(chǎn)更高產(chǎn)”的吧。
中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所10月16日在長(zhǎng)沙對(duì)外宣布，該所研究員夏新界領(lǐng)銜的水稻育種團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年，選育出植株高1.8米到2.25米的超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新種質(zhì)“巨型稻”。圖為“雜交水稻之父”袁隆平觀察“巨型稻”生長(zhǎng)情況。中新社記者 徐志雄 攝
袁隆平院士定下畝產(chǎn)1200公斤的目標(biāo)
稻田連片、水渠縱橫，位于河北邯鄲市永年區(qū)硅谷農(nóng)科院西北角的田地，看起來(lái)和普通農(nóng)田沒(méi)什么區(qū)別。
事實(shí)上，它剛拿下世界紀(jì)錄——10月15日，這塊百畝水稻高產(chǎn)攻關(guān)示范田里，由“雜交水稻之父”袁隆平院士團(tuán)隊(duì)培育的超級(jí)雜交水稻品種“湘兩優(yōu)900(超優(yōu)千號(hào))”，經(jīng)河北省科技廳組織的第三方檢測(cè)組檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)平均畝產(chǎn)1149.02公斤，創(chuàng)造了世界水稻單產(chǎn)的最新、最高紀(jì)錄。
2015年開(kāi)始，國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)中心與河北硅谷農(nóng)業(yè)科學(xué)院進(jìn)行戰(zhàn)略合作，中心提供“超級(jí)稻”種子，他們提供基礎(chǔ)設(shè)施和自己研發(fā)的有機(jī)硅水溶緩釋肥，雙方在邯鄲永年種植了這102畝水稻。
“當(dāng)時(shí)袁隆平院士就提出，要實(shí)現(xiàn)畝產(chǎn)1200公斤的目標(biāo)。”河北硅谷農(nóng)科院高級(jí)園藝師、示范田技術(shù)方面負(fù)責(zé)人乜紅民回憶，與土地打了一輩子交道的自己心里直打鼓：創(chuàng)產(chǎn)所用的秈稻品種不耐寒，不適宜在高緯度地區(qū)生長(zhǎng)；而當(dāng)?shù)仄胀ǖ咎?，年景好時(shí)畝產(chǎn)約650公斤，“同等大小的地塊，能有這么高產(chǎn)量？”
2015年，示范田平均畝產(chǎn)1051公斤；2016年，這一數(shù)字為1082公斤。如今，眼見(jiàn)畝產(chǎn)再創(chuàng)紀(jì)錄，62歲的乜紅民認(rèn)知又一次被刷新：“畝產(chǎn)1200公斤的目標(biāo)肯定會(huì)實(shí)現(xiàn)。”
高產(chǎn)紀(jì)錄是如何創(chuàng)造出來(lái)的？
示范田被分成多個(gè)地塊，種植方式各不同
聽(tīng)到超級(jí)雜交水稻創(chuàng)紀(jì)錄的消息，所有參與者都高興得幾乎要跳起來(lái)，“功夫總算沒(méi)白費(fèi)”。
在種植過(guò)程中，他們?cè)诿恳粋€(gè)步驟上都要做到精細(xì)。首先是選種，挑選顆粒飽滿的種子，初步篩選完畢后，再進(jìn)行精選，“將種子沉浸在鹽水盆中，浮起來(lái)的不要”。育秧時(shí)，需在苗床上搭薄膜拱棚，既保溫，又防止水分蒸發(fā)。此外，“秧苗的株距太緊湊或太稀疏，也會(huì)影響到產(chǎn)量。”乜紅民回憶說(shuō)，到插秧時(shí)，每塊田地四周都會(huì)拉上線，工作人員拿17厘米的小棍子，沿線插。
插秧在4月中旬，氣溫10℃左右，水溫很低。參與種植的農(nóng)民光腳下水，出來(lái)后“腳底皺得像方便面，腿還老抽筋”。由于株距要求比較苛刻，常有人抱怨，“我們種了一輩子地，從沒(méi)干過(guò)這樣的活。”
當(dāng)?shù)胤N芹菜、茄子的農(nóng)戶，育苗后直接在旱地栽種。“水稻也可以在旱地栽種。”2015年，乜紅民提出，先在旱地挖溝，間距保持一致。挖好后開(kāi)始插秧，同時(shí)將水往溝里引。“水流跟著人走，這邊剛插完秧，那邊水就浸上了。”這項(xiàng)命名為“旱栽苗”的技術(shù)，解決了很多問(wèn)題：農(nóng)民無(wú)需下水受罪，秧苗間距也能保證，速度快了不少。
種植過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)也在不斷探索。示范田被分割成一個(gè)個(gè)地塊，各地塊種植方式、稻子的密度不同。“有的種植密度是1.5萬(wàn)株/畝，有的是1.2萬(wàn)株/畝；有的株距是20厘米，有的是23厘米。”乜紅民介紹。
等收成時(shí)，工作人員會(huì)測(cè)驗(yàn)不同地塊的產(chǎn)量，來(lái)驗(yàn)證水稻高產(chǎn)的種植方法。“剛開(kāi)始我們種植的株距是17厘米，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，株距22厘米時(shí)，水稻產(chǎn)量更高”。他說(shuō)，來(lái)年會(huì)在示范田大面積推廣，“但也會(huì)在個(gè)別地塊，實(shí)驗(yàn)其他種植方法。”
“四良配套”是創(chuàng)造紀(jì)錄的關(guān)鍵。超級(jí)稻示范田負(fù)責(zé)人宋福如總結(jié)說(shuō)，其中良種是核心，良法是手段，良田、良態(tài)是基礎(chǔ)。他們?cè)诜N植之前，工作人員便將河水引入硅谷農(nóng)科院，以保證示范田里的水保持一寸多深。同時(shí)篩選的都是顆粒飽滿的種子，再?lài)?yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行浸種、晾曬、催芽等，確保前期工作萬(wàn)無(wú)一失。選好品種后，再與他們研制的有機(jī)硅水溶緩釋肥配套使用，在調(diào)節(jié)微堿性土壤的同時(shí)促成水稻根系發(fā)達(dá)，形成了超級(jí)雜交水稻高產(chǎn)增收的良好條件。
今年示范田育秧時(shí)間是3月28日，9月下旬基本成熟。“我們采用精細(xì)化管理模式，每天都有員工觀察作物生長(zhǎng)情況，并有專(zhuān)人負(fù)責(zé)施肥、除草、灌溉等，整個(gè)試驗(yàn)田的水稻生長(zhǎng)期未出現(xiàn)倒伏狀況，也未產(chǎn)生大規(guī)模病蟲(chóng)害，長(zhǎng)勢(shì)良好。”乜紅民說(shuō)。
為了產(chǎn)量就要犧牲口感嗎？
“超級(jí)稻”很好吃，長(zhǎng)江中下游可推廣種植
有人擔(dān)心水稻產(chǎn)量提升會(huì)影響品質(zhì)和口感。對(duì)此，國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心研究員、項(xiàng)目主要參與者宋春芳表示，并非產(chǎn)量越高品質(zhì)和口感就越差。實(shí)際上，品質(zhì)的好壞一方面與品種本身的特性有關(guān)系，另一方面與土地和氣候也有關(guān)系。
宋春芳介紹，湖南、云南、海南等水稻種植地，有充足的熱量、日照和降水，被認(rèn)為是更有利于創(chuàng)造高產(chǎn)的地方。但北方農(nóng)作物生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，晝夜溫差也大，有利于農(nóng)作物物質(zhì)的積累。此次超級(jí)雜交稻品種“湘兩優(yōu)900(超優(yōu)千號(hào))”種植在河北邯鄲。該地區(qū)全年無(wú)霜期205天，活動(dòng)積溫達(dá)4371.4攝氏度，每年降雨量在594.4毫米左右，屬輕度鹽堿土地，比較適合種植水稻，但并不是種水稻最好的地理位置。“這次實(shí)驗(yàn)，也是要看看在較高緯度是否能種植超級(jí)稻。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這次超級(jí)稻的口感很好，品質(zhì)也很優(yōu)。”
據(jù)介紹，目前“湘兩優(yōu)900(超優(yōu)千號(hào))”作為國(guó)審品種，已通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的審定和認(rèn)定，普通農(nóng)民現(xiàn)在就可以在國(guó)家認(rèn)定范圍內(nèi)進(jìn)行推廣種植。當(dāng)然，并不是全國(guó)所有地區(qū)都適合種植，“目前認(rèn)定范圍在長(zhǎng)江中下游一些地區(qū)”。
為何要追求“高產(chǎn)更高產(chǎn)”？
提高單產(chǎn)保障糧食安全 讓土地“更放心”休耕
此次測(cè)產(chǎn)組組長(zhǎng)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授涂書(shū)新稱(chēng)，我們國(guó)家人口多，耕地少，提高糧食單位面積產(chǎn)量可以用有限的耕地生產(chǎn)更多的糧食。此次測(cè)產(chǎn)的水稻之前在中國(guó)南方種植較多，這次在北方取得最高產(chǎn)量證明了該品種在南北方種植都可以獲得成功，這對(duì)保障糧食安全具有重要意義。
國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心研究員宋春芳介紹，他們從1995年開(kāi)始育種，經(jīng)過(guò)多年培育后發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)田種植水稻的產(chǎn)量與大田種植會(huì)有一個(gè)合理的梯度差，如試驗(yàn)田的水稻畝產(chǎn)1000公斤時(shí)，不少農(nóng)民種植的水稻畝產(chǎn)可以達(dá)到800多公斤，他們相信隨著培育出更高畝產(chǎn)的水稻，使用良種的農(nóng)民在大田種植時(shí)會(huì)收獲更高的產(chǎn)量。
多位專(zhuān)家表示，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)土地輪作休耕很有幫助。近幾年國(guó)際糧食比較充裕，我國(guó)糧食單產(chǎn)也在不斷提升，并且未來(lái)幾年還會(huì)繼續(xù)提高，這樣我們就可以確保用更少的耕地獲得更多的產(chǎn)出，能夠讓土地“干活兒”的時(shí)候好好工作，休息的時(shí)候好好“休息”。
談及未來(lái)，宋福如表示，“袁隆平院士提出三個(gè)目標(biāo)，分別是實(shí)現(xiàn)示范田每公頃產(chǎn)量達(dá)到16噸、17噸、18噸，如今17噸目標(biāo)已經(jīng)完成，我們要繼續(xù)向18噸／公頃的目標(biāo)沖刺。”
綜合新京報(bào)、新華社等 作者：趙凱迪 劉明洋 趙鴻宇 高博等 圖片由河北硅谷農(nóng)科院提供
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雜交水稻已經(jīng)過(guò)多代改良
早在1974年，袁隆平已與雜交水稻聯(lián)系在了一起。當(dāng)年，袁隆平培育南優(yōu)2號(hào)雜交水稻，成為先河。這是雜交水稻首先在生產(chǎn)上應(yīng)用，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，并在推廣應(yīng)用中起了先鋒作用，分布于長(zhǎng)江以南各地。
如今，雜交水稻已經(jīng)過(guò)多代改良。以袁隆平團(tuán)隊(duì)為例，從2000年到2016年，共實(shí)現(xiàn)了畝產(chǎn)700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤、1067公斤的超級(jí)稻攻關(guān)目標(biāo)。
這期間，不同品種雜交水稻生產(chǎn)應(yīng)用也逐漸嚴(yán)格，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審定。如由湖南隆平高科農(nóng)平種業(yè)有限公司、國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心選育的“準(zhǔn)兩優(yōu)1102”，通過(guò)審定后，審定編號(hào)為國(guó)審稻2007012。根據(jù)描述，這一品種屬秈型兩系雜交水稻。2005年參加長(zhǎng)江上游中秈遲熟組品種區(qū)域試驗(yàn)，平均畝產(chǎn)604.15公斤。
此外，從2013年開(kāi)始，農(nóng)業(yè)部對(duì)國(guó)家級(jí)雜交水稻和雜交玉米種子生產(chǎn)基地也進(jìn)行認(rèn)定工作。同年，認(rèn)定了四川省綿陽(yáng)市等31個(gè)市縣為國(guó)家級(jí)雜交水稻種子生產(chǎn)基地，甘肅省張掖市等26個(gè)市縣為國(guó)家級(jí)雜交玉米種子生產(chǎn)基地，進(jìn)一步規(guī)范管理。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，雜交稻已經(jīng)覆蓋了全中國(guó)和許多國(guó)家。僅在中國(guó)，雜交水稻種植面積就達(dá)2.5億畝，面積占比57%，產(chǎn)量占比65%。
中國(guó)一直為稻谷產(chǎn)量大國(guó)，被譽(yù)為世界水稻播種面積第二大國(guó)家。目前，全國(guó)秋糧收獲已近七成，全年糧食生產(chǎn)大局已定。農(nóng)業(yè)部16日發(fā)布消息，初步預(yù)計(jì)，在今年繼續(xù)調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)的情況下，糧食產(chǎn)量保持在12000億斤以上，又是一個(gè)豐收年。