巨型稻,禾下乘凉话丰年

稻穗比高粱还高,稻草比笤帚还长,稻米有花生米那么大,炎炎夏日里,在禾苗下乘凉,听蛙鸣看鱼跃……这是一个什么样的情景?五月,初夏,正值播种季节,记者来到长沙县金井镇湘丰村的巨型稻研发种植基地,试图走近巨型稻,解读禾下乘凉梦。

▲袁隆平和夏新界在湘丰村巨型稻基地考察。

十年无悔 巨型稻试种成功

在离长沙市区80余公里的长沙县金井镇湘丰村,“巨型稻研发种植基地”的招牌格外耀眼,两米多高的稻穗上谷粒金黄,微风之下,稻浪翻滚。两米多高的禾苗下,稻田里青蛙乱蹦,鱼儿跳跃。由中科院亚热带农业生态研究所夏新界研究员领衔的水稻育种团队2017年10月16日宣布,历经十余年研究,团队培育出超高产优质“巨型稻”,株高可达2.2米,亩产可达800公斤以上,具有高产、抗倒伏、抗病虫害、耐淹涝等特点。经农业部植物新品种测试中心DNA指纹检测,以及华智水稻生物技术有限公司56k水稻SNP基因芯片指纹图谱检测,确认“巨型稻”是一种水稻新种质材料。


▲夏新界在察看巨型稻生长情况。

据了解,夏新界和“巨型稻”打了10余年交道,一年有大半时间在水稻田,面色晒得黝黑,说话时有浓重的湖南口音,乍一看很像一位当地农民。这位对土地和水稻怀有深厚感情的科学家,10年前作为中科院“百人计划”中的一员,从美国回到了湖南,开始深耕他的粮食增产梦想。

2007年,作为中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员的夏新界,带领平均年龄不超过40岁的科研团队培育出湘巨1号、湘巨2号等巨型水稻。

从2011年起,“巨型稻”在湖南、广东和海南等多地试种。经过6年的多区生产性试验,在普通稻田和常规田间管理条件下,“巨型稻”单季产量可稳定达到900—1100公斤/亩,再生稻可达350公斤/亩。经农业部食品质量检验测试中心(武汉)检测,“巨型稻”米质达到优质稻三级标准,突破了杂交稻育种中“高产不优质,优质不高产”的难关。

2013年在常德西洞庭种下巨型稻试验田,首次试种成功,亩产突破1000公斤。

2016年,夏新界带领课题组和湘丰集团合作,在长沙地区种下第一批巨型稻,挑战更高产、更优质、更高效的“巨人稻”。

立体种养 农民可大幅增收

记者了解到,与普通水稻相比,巨型稻高得多,拥有更多的增值空间,为种养结合提供了更广阔的天地。此外,夏新界与其团队研发出拥有自主知识产权的“蛋白分子配方”,大大提升了存活率与养殖密度,既保障粮食多产,又提高每亩地的单产价值,绿色环保无污染,可多季生长,保持土壤肥性。

2016年,夏新界带领课题组和湘丰茶叶集团合作,在长沙试种下第一批巨型稻。据他介绍,巨型稻身形笔挺,穗长粒多,圆润饱满,稻穗粒数多的可达800粒/根,预计每亩产量可突破1000公斤。

“我们产出的生态米在市场上可是备受青睐的‘香饽饽’。”夏新界介绍,巨型稻单季亩产在1000公斤以上,以出米率60%折算,每公斤价格40元左右,仅稻米一项,每亩收益约2.4万元;此外,每亩稻田产出泥鳅、鱼等数百公斤,预计每亩稻田综合产出5万到6万元,带动产业增效农民增收。

夏新界介绍,巨型稻健壮结实,茎秆直径粗约1厘米,光合作用充足,不光抗病、抗倒伏能力强,还能为植株带来充分的营养,为水产、哺乳类动物遮荫避凉,提供最佳栖息场所。

“如果单论个头,两三米高的深水稻也不足为奇,我更看重的是巨型稻的立体种养模式,能让更多农民回归到农田。试想,徜徉在两米多高的水稻下,稻花飘香,金穗垂腰;脚下是一田清水,水里游着的是自然放养的鱼、泥鳅、青蛙;头顶是无人机监控生长、施肥、收割;富含蛋白质、身形颀长的稻杆被专用设备切条加工成优质牛羊饲料牛羊……”夏新界在调研报告中这样设想。

巨型稻。

亩产过吨 又一次绿色革命

“我做过一个梦,梦中我和大家一起在稻田里散步,在水稻下面乘凉。那个梦真是太美了。”禾下乘凉是“杂交水稻之父”袁隆平毕生都在追逐的梦想。

“这个巨型稻是一个好材料,高达两米多,大有潜力。如果收获指数能够提高到0.5以上,我估计产量可以达到一公顷18吨。”在巨型稻的田埂上,袁隆平说这话时,他身旁超过两米高的“巨丰5号”巨型稻像芦苇荡一样,正在风中摇曳。紧挨着水稻的水田里,一群泥鳅正欢快地游动着。

“收获指数,通俗地说,就是打下来的谷粒和连根拔起的水稻重量之比。”夏新界说,被称为第二次绿色革命的杂交水稻技术,在提高和保持收获指数的同时,也提高了生物产量。经过几十年不断挖掘,现有水稻的收获指数已接近植物生理学家认为的上限0.6。

为了在生物产量上有较大的突破,他们探索了另一条道路,即培育超大生物产量的大个子水稻,想办法增加株高。巨型稻,正是由夏新界领衔的水稻育种团队在现有优异种源基础上,运用一系列育种新技术,获得的拥有完全自主知识产权的水稻新材料。“只要突破栽培技术,第一代巨型稻产量可达亩产千公斤以上。”

我们知道,在这个地球上,三分之一的人是以稻食为主。而随着耕地面积的逐年减少,提高单位面积产量尤为重要。据了解,从2017年到2020年我国粮食产量基本持平,不到64000万吨,但今后几年的粮食消费量估计要突破72000万吨,供需存在缺口。

20世纪60年代初,我国实行了水稻矮杆化育种,大约有六七十厘米高,产量提高了20%以上。后来,收获指数逐渐提高到了0.5,但生物产量并不高,亩产只有400多公斤。于是,后来又变半矮杆,如今农村大面积生产的水稻都是这种,大约0.9米到1米高,亩产大概600公斤。如今,巨型水稻的试种成功,库存产将超过1000公斤,这无疑又是一场绿色革命。

记者手记

稻花香里说丰年,听取蛙声一片。这是千百年来,农民对丰收的渴望和美好生活的向往。禾下乘凉说丰年,这是科学带来的奇迹和壮美的乡村景观。民以食为天。对于这个地球上大多数人而言,这个“食”指就是指吃饭。而做饭的原材料,便是由水稻辗出来的大米。

据考证,我们的祖先早在一万多年以前已经开始驯化和栽培野生稻,而在距今七千多年以前水稻生产技术已达到相当高的水平。大米作为一种传统的主食,已成为中国的文化象征之一,长久地影响着语言,烹饪和风俗的发展。进入农耕文明时代之后,农业成为生产的主要形态,稻米在后来的数千年中越来越成为我们生活中不可或缺的食物。吃饭问题,一直是人类面对的首要问题。从刀耕火种,到拥有劳动工具;从机械化到现代农业;从一般水稻到杂交水稻,再到今天的巨型稻的研究成功,一次次的革命,让我们从饥饿到温饱到小康,这与一代又一代人的付出是分不开的。

“巨型稻”的培育成功,不仅打开了水稻研究一扇新的门,对于解决人类的吃饭问题,也展示了一扇新的窗口,更是一场科学服务人类的新的革命。因为巨型稻健壮结实,茎秆直径粗,光合作用充足,不光抗病、抗倒伏能力强,还能为植株带来充分的营养,为水产、哺乳类动物遮荫避凉,提供最佳栖息场所。所以,巨型稻除了产量高同时还能在稻田里养鱼养泥鳅青蛙等,不仅让农民增加收入,更是一个完美的生态平衡的链条,保障生态的平衡。这对中国农村经济的发展壮大,甚至对未来世界水稻的发展将产生巨大的影响。