中國(guó)農(nóng)民豐收節(jié) | 22個(gè)省份試種巨型稻，能否讓“禾下乘涼”夢(mèng)成真？
9月23日是農(nóng)歷秋分，也是第五個(gè)中國(guó)農(nóng)民豐收節(jié)。與袁隆平院士“禾下乘涼夢(mèng)”緊密聯(lián)系的巨型稻已在22個(gè)省份試種。成效如何？看解讀。
撰文/記者 趙天宇 圖文編輯/陳永杰
采訪專家
夏新界，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（長(zhǎng)沙）研究員
9月23日9時(shí)4分迎來(lái)了我國(guó)農(nóng)歷的秋分節(jié)氣，這意味著收獲滿滿、瓜果飄香的金秋季節(jié)已經(jīng)來(lái)臨，這一天也是第五個(gè)“中國(guó)農(nóng)民豐收節(jié)”。
今年4月以來(lái)，由袁隆平團(tuán)隊(duì)培育的超級(jí)耐鹽堿新型高稈高產(chǎn)“巨型稻”開始在天津市寧河區(qū)種植，這是該稻種首次在京津冀地區(qū)試種。
▲“巨型稻”開始在天津市寧河區(qū)種植，這是該稻種首次在京津冀地區(qū)試種（圖片提供/李和翼）
“巨型稻”成本低、產(chǎn)量高、抗倒伏、超耐鹽堿；可增加稻田蓄水深度，讓水田內(nèi)可養(yǎng)魚蝦、養(yǎng)蛙、養(yǎng)鴨，一田兩用、稻魚雙收、互惠共生。非中國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)的京津冀，正在讓“禾下乘涼”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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被“淘汰”的高桿稻
原產(chǎn)于中國(guó)與印度的水稻，早在七千多年前的長(zhǎng)江流域，我國(guó)先民就開始大面積栽種。水稻可以結(jié)出稻谷，稻谷脫粒碾壓后成為大米，經(jīng)過(guò)千余年的發(fā)展，水稻成為了全球分布最廣的糧食作物之一，世界上有近一半的人口以水稻為主食。
何為“巨型稻”？有別于普通水稻1米左右的高度，“巨型稻”平均株高可以達(dá)到2米，個(gè)別植株最高能達(dá)到2.2米，屬于高稈水稻，這樣的株高是什么概念？成年人鉆進(jìn)稻田地里猶如來(lái)到“水稻森林”，只聞其聲，不見其人。
“雜交水稻之父”袁隆平一直有兩個(gè)夢(mèng)，一個(gè)是雜交水稻覆蓋全球，另一個(gè)就是“禾下乘涼”。他曾兩次夢(mèng)見水稻長(zhǎng)得有高粱那么高，穗子像掃把那么長(zhǎng)，籽粒像花生米那么大，而他則和幾個(gè)朋友坐在稻穗下面乘涼。
但鮮為人知的是，高稈稻并不是新玩意兒，因?yàn)樽钤嫉乃酒贩N就是高稈稻，水稻株型的變化史，基本就是水稻的馴化史。
最開始是野生稻，植株散生，分枝（分蘗）角度很大導(dǎo)致占地很大，單產(chǎn)很低。古人先民種植水稻，栽培稻馴化成功的關(guān)鍵之一，就是大大減小了分枝的角度，植株緊湊，可以密植，把產(chǎn)量提高到可以供人食用的程度。
▲在魏晉和隋唐時(shí)期，南方水稻大規(guī)模種植（圖片提供/視覺中國(guó)）
到了上世紀(jì)中期，得益于化肥的廣泛應(yīng)用，栽培稻的個(gè)頭和產(chǎn)量大大提高，已經(jīng)可以長(zhǎng)到一人多高，但隨之帶來(lái)一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題—倒伏。事實(shí)上，農(nóng)作物的稈越長(zhǎng)越容易出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象，成活率也會(huì)直線降低，農(nóng)民辛勤勞動(dòng)的成果可能毀于一旦。
“理論上高稈水稻有巨大的先天不足，從對(duì)力的消耗、單位產(chǎn)量到抗倒伏性能，試驗(yàn)上幾乎全是劣勢(shì)?！?nbsp;
因此從20世紀(jì)70年代以后，高稈水稻一度被“淘汰”了，我國(guó)科學(xué)家將水稻矮稈化和半矮稈化育種作為研究的主攻方向。sd1基因主導(dǎo)的矮化育種，育成了矮稈、半矮稈水稻，降低了株高。這看似不起眼的改變，能提高20%-30%的單產(chǎn)，因此被譽(yù)為綠色革命。
結(jié)果證明，我國(guó)科學(xué)家的研究方向是正確的，水稻從畝產(chǎn)330公斤躍升到1000公斤甚至更多，不僅保障了14億人的糧食供應(yīng)，還有能力為世界上其他遭受饑?yán)У膰?guó)家和地區(qū)提供幫助。
▲“雜交水稻之父”袁隆平一直有兩個(gè)夢(mèng)，一個(gè)是雜交水稻覆蓋全球，另一個(gè)就是“禾下乘涼” （圖片提供/視覺中國(guó)）
但隨著水稻育種技術(shù)的持續(xù)開拓，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，由于矮稈水稻植株相對(duì)矮小，無(wú)法更多地吸取土壤養(yǎng)分、水分并更好進(jìn)行光合作用，其畝產(chǎn)量已經(jīng)很難有更大突破，接近植物生理學(xué)家認(rèn)為的作物收獲指數(shù)上限—即收獲的谷粒重量與整株水稻重量比例為0.6。
要想繼續(xù)在產(chǎn)量上取得較大的突破，就必須想辦法培育出超大生物量的大個(gè)子水稻。故而吸收水分養(yǎng)分、進(jìn)行光合作用的能力都更強(qiáng)的“巨型稻”，重新回到了科學(xué)家們的視野。
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畝產(chǎn)突破2000斤
2007年，中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所（長(zhǎng)沙）研究員、作物耐逆境分子生態(tài)學(xué)研究中心主任夏新界博士，放棄國(guó)外高薪工作，回國(guó)后一邊與袁隆平團(tuán)隊(duì)合作開展超級(jí)雜交稻的研究，一邊開展“巨型稻”的研發(fā)工作。
巨型稻是袁隆平院士生前的牽掛。而實(shí)際上，夏新界與袁老也有一段頗深的緣分。
夏新界說(shuō)：“在當(dāng)學(xué)生的時(shí)候，我參與過(guò)雜交水稻的研究工作。有一次幫導(dǎo)師采材料，正巧我和袁老師都住在湖南農(nóng)科院的招待所，且他就住在我的隔壁。我那時(shí)正在學(xué)習(xí)英語(yǔ)，準(zhǔn)備考研究生，袁老師也在學(xué)英語(yǔ)口語(yǔ)，他正準(zhǔn)備出國(guó)講學(xué)，所以我們倆為了學(xué)英語(yǔ)起得比較早，那也是我第一次見到袁老師?！?nbsp;
晨讀英語(yǔ)的緣分讓兩人相遇，而研究水稻則讓兩人相識(shí)、相知。夏新界從國(guó)外深造回國(guó)后，受到袁老的邀請(qǐng)，擔(dān)任超級(jí)雜交水稻功能基因組研究的首席科學(xué)家。
經(jīng)過(guò)近10年的苦心研究，通過(guò)分子標(biāo)記輔助選育、野生水稻遠(yuǎn)緣雜交等技術(shù)，2016年，夏新界團(tuán)隊(duì)首次培育出了巨型水稻，開創(chuàng)了“巨型稻”研究的先河，他也被譽(yù)為“巨型稻之父”。
夏新界告訴記者，“巨型稻”并非傳統(tǒng)意義上的高稈水稻，它們甚至不是同一個(gè)概念，因?yàn)榫扌偷静粌H身材高大，體型體積上也十分巨大，做到了“又高又粗壯”。
過(guò)去高稈水稻“弱不禁風(fēng)”的主要原因，是因?yàn)槎捛o太細(xì)太淺，好比一座樓房地基不穩(wěn)，自然很容易倒塌。但夏新界團(tuán)隊(duì)研發(fā)的巨型稻，根系發(fā)達(dá)，深達(dá)60厘米甚至更多，比普通水稻二三十厘米的根深深了兩三倍，所以抗倒伏能力大大增強(qiáng)。
由于“巨型稻”的體積大，它們之間的種植間隔也更大，種植密度縮小一半，但它們的分蘗多，每蔸能長(zhǎng)出40個(gè)稻穗，每根稻穗結(jié)出的谷粒數(shù)是普通水稻的一倍多。
▲“2017年10月16日，中國(guó)科學(xué)家成功育選最高2.25米的“巨型稻”。圖為已故“雜交水稻之父”袁隆平觀察“巨型稻”生長(zhǎng)情況 （圖片提供/視覺中國(guó)）
在產(chǎn)量上，“巨型稻”也不甘示弱，“巨型稻的稻穗兒很大，每穗粒數(shù)平均多達(dá)360粒，單穗最多達(dá)800多粒，而普通水稻一般只有250粒，這樣“巨型稻”的畝產(chǎn)可以達(dá)到700-800公斤，比普通雜交水稻500-600公斤的畝產(chǎn)還要高出1/3?！毕男陆缤嘎墩f(shuō)，試驗(yàn)田最高畝產(chǎn)達(dá)到了1057公斤（約2100斤），這是一個(gè)不小的突破。
除了在產(chǎn)量上追平現(xiàn)有雜交水稻，“巨型稻”還擁有獨(dú)特的生長(zhǎng)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)。
夏新界表示，由于“巨型稻”是由秈粳稻與野生稻進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，然后經(jīng)過(guò)人工定向選育得到的，它很好地繼承了多種水稻的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)突破性地產(chǎn)生了有別于其他水稻的優(yōu)良特點(diǎn)。
普通水稻對(duì)于種植環(huán)境要求比較苛刻，甚至只有水熱條件良好的水田才能滿足，但巨型稻生命力非常頑強(qiáng)，對(duì)肥分的利用率達(dá)到70%以上，且非常耐旱抗堿耐海水，甚至在旱地的環(huán)境也能正常生長(zhǎng)。
“巨型稻”植株高大、根系深厚，能夠有效應(yīng)對(duì)一些小型洪澇災(zāi)害和暴雨天氣，極大降低了氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)損失。其秸稈較長(zhǎng)且數(shù)量多，新鮮度高，是青儲(chǔ)飼料的不二之選，把這些秸稈進(jìn)行綜合利用，也能給種植戶帶來(lái)一筆豐厚的收入。
不少人認(rèn)為“巨型稻”長(zhǎng)得高大，肯定需要高肥的環(huán)境才行。對(duì)此，相關(guān)專家介紹，由于“巨型稻”的根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)速度較快，對(duì)水肥條件的要求反而略低于普通水稻。
▲2022年9月5日，杭州淳安縣汾口鎮(zhèn)千島湖谷香園農(nóng)業(yè)有限公司“巨型稻”基地內(nèi)，一臺(tái)嶄新的收割機(jī)來(lái)回穿梭，正在收割“巨型稻” （圖片提供/視覺中國(guó)）
在生態(tài)農(nóng)業(yè)方面，“巨型稻”株形高大，根深葉茂，莖稈粗壯、生育期較長(zhǎng)、淹水深度大，可為蛙、魚、泥鰍和鴨等稻田養(yǎng)殖動(dòng)物提供良好的棲息環(huán)境。這些動(dòng)物能吃掉稻田里的害蟲和微生物，它們產(chǎn)生的糞便又成了水稻的養(yǎng)料，提高了產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的綠色循環(huán)發(fā)展，增加了農(nóng)業(yè)附加值，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。
2017年與2018年，夏新界團(tuán)隊(duì)在“長(zhǎng)沙站”建設(shè)了 300 畝“巨型稻”生態(tài)綜合種養(yǎng)模式試驗(yàn)與示范區(qū)，全程化肥、農(nóng)藥、抗生素等零使用。
與現(xiàn)有稻田綜合種養(yǎng)模式相比，“巨型稻”稻谷產(chǎn)量至少提高1倍，青蛙、泥鰍、稻花魚等養(yǎng)殖動(dòng)物的成活率提高1倍，個(gè)體重量提高 20%，產(chǎn)量比普通雜交稻每畝要高出 100公斤到200 公斤。夏新界認(rèn)為，經(jīng)過(guò)試種，“巨型稻”的畝產(chǎn)量單季可達(dá)千公斤以上。
據(jù)悉，“巨型稻”成熟時(shí)，籽黃葉綠，秸稈可用作牛、羊等上好的青儲(chǔ)飼料。“巨型稻”生物量巨大，每畝產(chǎn)出3噸至5噸秸稈，可部分解決我國(guó)牧草短缺而需大量進(jìn)口的難題。
“種了這么多年，我家里天天吃‘巨型稻’的稻米，非常好吃?！毕男陆缯f(shuō)，“巨型稻”米飯柔軟清香，口感比一般的雜交稻好，可與五常大米相媲美，克服了水稻“高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)”的詬病。
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專家呼吁加快審批推廣
“尺子拉直！”日前，在四川省西充縣青獅鎮(zhèn)雙壩子村種植基地種植“巨型稻”的稻田里，西充縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局工作人員對(duì)巨型稻進(jìn)行了稻株測(cè)高?！皢沃?.8米?！惫ぷ魅藛T報(bào)出數(shù)據(jù)。
今年，西充縣在青獅鎮(zhèn)雙壩子村、仁和鎮(zhèn)丹桂埡村兩個(gè)基地首次試種500畝“巨豐6號(hào)”巨型稻。目前，兩個(gè)基地均已完成收割測(cè)產(chǎn)，實(shí)測(cè)畝產(chǎn)為650公斤左右。
▲重慶市大足區(qū)拾萬(wàn)鎮(zhèn)長(zhǎng)虹村試種的“巨型稻”豐收在望 （圖片提供/視覺中國(guó)）
而地處華北平原、海河流域的京津冀地區(qū)，并非我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)，像河北省的水稻種植面積僅為150萬(wàn)畝、天津市在80-100萬(wàn)畝左右，北京種植面積更是不超過(guò)5萬(wàn)畝，且基本以觀賞試驗(yàn)田為主。
對(duì)比之下，上海一地水稻種植面積就有150萬(wàn)畝，江蘇省更是有3300多萬(wàn)畝。
除了城市化、地形條件等因素，氣候土壤水熱條件，是制約京津冀地區(qū)大規(guī)模開展水稻種植的最重要原因：像水熱條件相對(duì)較好的天津、唐山等環(huán)渤海地區(qū)，卻有將近2000萬(wàn)畝鹽堿地，傳統(tǒng)農(nóng)作物在鹽堿地上產(chǎn)量低，種植價(jià)值小。
像天津市寧河區(qū)東棘坨鎮(zhèn)東白莊村，雖然是傳統(tǒng)的水稻種植之鄉(xiāng)，但受制于自然條件，有些地塊栽種的水稻畝產(chǎn)量并不高，耐旱耐鹽堿的“巨型稻”就成為了“全村的希望”。
村黨支部書記、村委會(huì)主任鄭海濤表示，“巨型稻”之所以受到大家關(guān)注，最大的優(yōu)點(diǎn)是耐鹽堿、產(chǎn)量高，畝產(chǎn)量能達(dá)到800公斤以上，比在鹽堿地上種植其他品種畝產(chǎn)量高出20%以上。
為助力“巨型稻”獲得成功，寧河區(qū)還專門調(diào)配無(wú)人機(jī)為稻田進(jìn)行綠色防控作業(yè)，疏通河道、開辟水源，確保稻田灌溉需求，還計(jì)劃修建一條木棧道，從公路直通巨型稻田，方便游客來(lái)打卡。
在夏新界看來(lái)，“巨型稻”在天津的試種，意味著它在抗鹽耐旱性上得到了驗(yàn)證，有非常重要的科學(xué)和實(shí)踐意義。
▲2022年4月17日，由袁隆平團(tuán)隊(duì)培育的新型高桿高產(chǎn)水稻品種“超級(jí)耐鹽堿巨型稻”在天津市寧河區(qū)綠蘿家庭農(nóng)場(chǎng)開始大棚育秧。圖為農(nóng)民對(duì)“巨型稻”種子進(jìn)行篩選 （圖片提供/視覺中國(guó)）
夏新界解釋說(shuō)，目前“巨型稻”已經(jīng)在我國(guó)22個(gè)省市自治區(qū)試點(diǎn)種植，約有2萬(wàn)畝試驗(yàn)田，但在京津冀和鹽堿地上種植還是第一次?！爸袊?guó)現(xiàn)有水稻種植面積4億畝，有適合種植水稻的鹽堿地2億多畝，如果把這些鹽堿地都種植上‘巨型稻’，那中國(guó)水稻種植面積就能翻一番，糧食可以出口，巨型稻秸稈還能用來(lái)喂豬喂羊，解決了動(dòng)物口糧問(wèn)題。”
放眼世界，全球有142億畝鹽堿地，如果能將巨型稻種植在全球推廣，世界糧食產(chǎn)量將大幅提升，有望使糧食危機(jī)變?yōu)檫^(guò)去式。
以天津?yàn)椤盎亍?，記者了解到，未?lái)“巨型稻”有望引入北京種植，市民在豐臺(tái)、順義等水稻種植地有望見到這種可“禾下乘涼”的水稻。在內(nèi)蒙古、東北等地，巨型稻也將持續(xù)試驗(yàn)，以提高產(chǎn)量為目標(biāo)，不斷提升耐嚴(yán)寒、耐鹽堿、耐旱、抗病蟲害等方面的能力，研發(fā)適合廣大北方稻區(qū)種植的“巨型稻”新品種。
▲天津袁隆平團(tuán)隊(duì)成員、隆平文化驛站常務(wù)副秘書長(zhǎng)李和翼查看巨型稻長(zhǎng)勢(shì)（圖片提供/李和翼）
不過(guò)，新品種大面積推廣種植并不容易，在一個(gè)區(qū)域進(jìn)行推廣之前，必須先進(jìn)行試驗(yàn)，取得至少兩年的數(shù)據(jù)后，提交當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，取得合法“身份證”后才能進(jìn)行大面積的種植。
夏新界坦言，受制于管理模式和審批體系，盡管“巨型稻”已經(jīng)問(wèn)世十余年，但由于沒有適用的審批標(biāo)準(zhǔn)體系，大規(guī)模推廣仍遇到困難。他呼吁，有關(guān)部門應(yīng)及早出臺(tái)完善相關(guān)政策，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，培育優(yōu)質(zhì)水稻品種，使我國(guó)水稻產(chǎn)量上升到一個(gè)新臺(tái)階，對(duì)我國(guó)糧食安全也意義重大。
▲2021年10月16日，世界糧食日，浙江省建德市三都鎮(zhèn)新和村試種的袁隆平試驗(yàn)田“巨型稻”迎來(lái)開割 （圖片提供/視覺中國(guó)）
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