揭秘“超級稻”創紀錄的背後
平均畝產1149.02公斤!“雜交水稻之父”袁隆平院士帶領團隊培育出的“超級雜交水稻”又一次刷新了世界水稻單產紀錄。如此高產紀錄究竟是怎樣創造的?種植過程有何特殊?是否為了產量犧牲了口感?它們適合在哪裏種植?讓我們一起來探尋科學家們是如何追求“高產更高產”的吧。
中國科學院亞熱帶農業生態研究所10月16日在長沙對外宣佈,該所研究員夏新界領銜的水稻育種團隊歷經十餘年,選育出植株高1.8米到2.25米的超高產優質新種質“巨型稻”。圖為“雜交水稻之父”袁隆平觀察“巨型稻”生長情況。中新社記者 徐志雄 攝
袁隆平院士定下畝產1200公斤的目標
稻田連片、水渠縱橫,位於河北邯鄲市永年區硅谷農科院西北角的田地,看起來和普通農田沒什麼區別。
事實上,它剛拿下世界紀錄――10月15日,這塊百畝水稻高產攻關示範田裏,由“雜交水稻之父”袁隆平院士團隊培育的超級雜交水稻品種“湘兩優900(超優千號)”,經河北省科技廳組織的第三方檢測組檢測,實現平均畝產1149.02公斤,創造了世界水稻單產的最新、最高紀錄。
2015年開始,國家雜交水稻工程技術中心與河北硅谷農業科學院進行戰略合作,中心提供“超級稻”種子,他們提供基礎設施和自己研發的有機硅水溶緩釋肥,雙方在邯鄲永年種植了這102畝水稻。
“當時袁隆平院士就提出,要實現畝產1200公斤的目標。”河北硅谷農科院高級園藝師、示範田技術方面負責人乜紅民回憶,與土地打了一輩子交道的自己心裏直打鼓:創產所用的秈稻品種不耐寒,不適宜在高緯度地區生長;而當地普通稻田,年景好時畝產約650公斤,“同等大小的地塊,能有這麼高產量?”
2015年,示範田平均畝產1051公斤;2016年,這一數字為1082公斤。如今,眼見畝產再創紀錄,62歲的乜紅民認知又一次被刷新:“畝產1200公斤的目標肯定會實現。”
高產紀錄是如何創造出來的?
示範田被分成多個地塊,種植方式各不同
聽到超級雜交水稻創紀錄的消息,所有參與者都高興得幾乎要跳起來,“功夫總算沒白費”。
在種植過程中,他們在每一個步驟上都要做到精細。首先是選種,挑選顆粒飽滿的種子,初步篩選完畢後,再進行精選,“將種子沉浸在鹽水盆中,浮起來的不要”。育秧時,需在苗牀上搭薄膜拱棚,既保温,又防止水分蒸發。此外,“秧苗的株距太緊湊或太稀疏,也會影響到產量。”乜紅民回憶説,到插秧時,每塊田地四周都會拉上線,工作人員拿17釐米的小棍子,沿線插。
插秧在4月中旬,氣温10℃左右,水温很低。參與種植的農民光腳下水,出來後“腳底皺得像方便麪,腿還老抽筋”。由於株距要求比較苛刻,常有人抱怨,“我們種了一輩子地,從沒幹過這樣的活。”
當地種芹菜、茄子的農户,育苗後直接在旱地栽種。“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。挖好後開始插秧,同時將水往溝裏引。“水流跟着人走,這邊剛插完秧,那邊水就浸上了。”這項命名為“旱栽苗”的技術,解決了很多問題:農民無需下水受罪,秧苗間距也能保證,速度快了不少。
種植過程中,團隊也在不斷探索。示範田被分割成一個個地塊,各地塊種植方式、稻子的密度不同。“有的種植密度是1.5萬株/畝,有的是1.2萬株/畝;有的株距是20釐米,有的是23釐米。”乜紅民介紹。
等收成時,工作人員會測驗不同地塊的產量,來驗證水稻高產的種植方法。“剛開始我們種植的株距是17釐米,但在實驗過程中發現,株距22釐米時,水稻產量更高”。他説,來年會在示範田大面積推廣,“但也會在個別地塊,實驗其他種植方法。”
“四良配套”是創造紀錄的關鍵。超級稻示範田負責人宋福如總結説,其中良種是核心,良法是手段,良田、良態是基礎。他們在種植之前,工作人員便將河水引入硅谷農科院,以保證示範田裏的水保持一寸多深。同時篩選的都是顆粒飽滿的種子,再嚴格按照標準進行浸種、晾曬、催芽等,確保前期工作萬無一失。選好品種後,再與他們研製的有機硅水溶緩釋肥配套使用,在調節微鹼性土壤的同時促成水稻根系發達,形成了超級雜交水稻高產增收的良好條件。
今年示範田育秧時間是3月28日,9月下旬基本成熟。“我們採用精細化管理模式,每天都有員工觀察作物生長情況,並有專人負責施肥、除草、灌溉等,整個試驗田的水稻生長期未出現倒伏狀況,也未產生大規模病蟲害,長勢良好。”乜紅民説。
為了產量就要犧牲口感嗎?
“超級稻”很好吃,長江中下游可推廣種植
有人擔心水稻產量提升會影響品質和口感。對此,國家雜交水稻工程技術研究中心研究員、項目主要參與者宋春芳表示,並非產量越高品質和口感就越差。實際上,品質的好壞一方面與品種本身的特性有關係,另一方面與土地和氣候也有關係。
宋春芳介紹,湖南、雲南、海南等水稻種植地,有充足的熱量、日照和降水,被認為是更有利於創造高產的地方。但北方農作物生長期較長,晝夜温差也大,有利於農作物物質的積累。此次超級雜交稻品種“湘兩優900(超優千號)”種植在河北邯鄲。該地區全年無霜期205天,活動積温達4371.4攝氏度,每年降雨量在594.4毫米左右,屬輕度鹽鹼土地,比較適合種植水稻,但並不是種水稻最好的地理位置。“這次實驗,也是要看看在較高緯度是否能種植超級稻。結果發現,這次超級稻的口感很好,品質也很優。”
據介紹,目前“湘兩優900(超優千號)”作為國審品種,已通過國家農作物品種審定委員會的審定和認定,普通農民現在就可以在國家認定範圍內進行推廣種植。當然,並不是全國所有地區都適合種植,“目前認定範圍在長江中下游一些地區”。
為何要追求“高產更高產”?
提高單產保障糧食安全 讓土地“更放心”休耕
此次測產組組長、華中農業大學資源與環境學院教授塗書新稱,我們國家人口多,耕地少,提高糧食單位面積產量可以用有限的耕地生產更多的糧食。此次測產的水稻之前在中國南方種植較多,這次在北方取得最高產量證明了該品種在南北方種植都可以獲得成功,這對保障糧食安全具有重要意義。
國家雜交水稻工程技術研究中心研究員宋春芳介紹,他們從1995年開始育種,經過多年培育後發現,試驗田種植水稻的產量與大田種植會有一個合理的梯度差,如試驗田的水稻畝產1000公斤時,不少農民種植的水稻畝產可以達到800多公斤,他們相信隨着培育出更高畝產的水稻,使用良種的農民在大田種植時會收穫更高的產量。
多位專家表示,實現高產穩產對土地輪作休耕很有幫助。近幾年國際糧食比較充裕,我國糧食單產也在不斷提升,並且未來幾年還會繼續提高,這樣我們就可以確保用更少的耕地獲得更多的產出,能夠讓土地“幹活兒”的時候好好工作,休息的時候好好“休息”。
談及未來,宋福如表示,“袁隆平院士提出三個目標,分別是實現示範田每公頃產量達到16噸、17噸、18噸,如今17噸目標已經完成,我們要繼續向18噸/公頃的目標衝刺。”
綜合新京報、新華社等 作者:趙凱迪 劉明洋 趙鴻宇 高博等 圖片由河北硅谷農科院提供
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雜交水稻已經過多代改良
早在1974年,袁隆平已與雜交水稻聯繫在了一起。當年,袁隆平培育南優2號雜交水稻,成為先河。這是雜交水稻首先在生產上應用,具有明顯的雜種優勢,並在推廣應用中起了先鋒作用,分佈於長江以南各地。
如今,雜交水稻已經過多代改良。以袁隆平團隊為例,從2000年到2016年,共實現了畝產700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤、1067公斤的超級稻攻關目標。
這期間,不同品種雜交水稻生產應用也逐漸嚴格,需要經過嚴格的審定。如由湖南隆平高科農平種業有限公司、國家雜交水稻工程技術研究中心選育的“準兩優1102”,通過審定後,審定編號為國審稻2007012。根據描述,這一品種屬秈型兩系雜交水稻。2005年參加長江上游中秈遲熟組品種區域試驗,平均畝產604.15公斤。
此外,從2013年開始,農業部對國家級雜交水稻和雜交玉米種子生產基地也進行認定工作。同年,認定了四川省綿陽市等31個市縣為國家級雜交水稻種子生產基地,甘肅省張掖市等26個市縣為國家級雜交玉米種子生產基地,進一步規範管理。
根據統計,目前,雜交稻已經覆蓋了全中國和許多國家。僅在中國,雜交水稻種植面積就達2.5億畝,面積佔比57%,產量佔比65%。
中國一直為稻穀產量大國,被譽為世界水稻播種面積第二大國家。目前,全國秋糧收穫已近七成,全年糧食生產大局已定。農業部16日發佈消息,初步預計,在今年繼續調整優化種植結構的情況下,糧食產量保持在12000億斤以上,又是一個豐收年。