揭秘“超級稻”創(chuàng)紀錄的背后
平均畝產(chǎn)1149.02公斤！“雜交水稻之父”袁隆平院士帶領(lǐng)團隊培育出的“超級雜交水稻”又一次刷新了世界水稻單產(chǎn)紀錄。如此高產(chǎn)紀錄究竟是怎樣創(chuàng)造的？種植過程有何特殊？是否為了產(chǎn)量犧牲了口感？它們適合在哪里種植？讓我們一起來探尋科學(xué)家們是如何追求“高產(chǎn)更高產(chǎn)”的吧。
中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所10月16日在長沙對外宣布，該所研究員夏新界領(lǐng)銜的水稻育種團隊歷經(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
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，看起來和普通農(nóng)田沒什么區(qū)別。
事實上，它剛拿下世界紀錄——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”袁隆平院士團隊培育的超級雜交水稻品種“湘兩優(yōu)900(超優(yōu)千號)”，經(jīng)河北省科技廳組織的第三方檢測組檢測，實現(xiàn)平均畝產(chǎn)1149.02公斤，創(chuàng)造了世界水稻單產(chǎn)的最新、最高紀錄。
2015年開始，國家雜交水稻工程技術(shù)中心與河北硅谷農(nóng)業(yè)科學(xué)院進行戰(zhàn)略合作，中心提供“超級稻”種子，他們提供基礎(chǔ)設(shè)施和自己研發(fā)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(xiàn)畝產(chǎn)1200公斤的目標。”河北硅谷農(nóng)科院高級園藝師、示范田技術(shù)方面負責人乜紅民回憶，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；而當?shù)仄胀ǖ咎铮昃昂脮r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，眼見畝產(chǎn)再創(chuàng)紀錄，62歲的乜紅民認知又一次被刷新：“畝產(chǎn)1200公斤的目標肯定會實現(xiàn)。”
高產(chǎn)紀錄是如何創(chuàng)造出來的？
示范田被分成多個地塊，種植方式各不同
聽到超級雜交水稻創(chuàng)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，初步篩選完畢后，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，也會影響到產(chǎn)量。”乜紅民回憶說，到插秧時，每塊田地四周都會拉上線，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，從沒干過這樣的活。”
當?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。挖好后開始插秧，同時將水往溝里引。“水流跟著人走，這邊剛插完秧，那邊水就浸上了。”這項命名為“旱栽苗”的技術(shù)，解決了很多問題：農(nóng)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。示范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厘米，有的是23厘米。”乜紅民介紹。
等收成時，工作人員會測驗不同地塊的產(chǎn)量，來驗證水稻高產(chǎn)的種植方法。“剛開始我們種植的株距是17厘米，但在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，株距22厘米時，水稻產(chǎn)量更高”。他說，來年會在示范田大面積推廣，“但也會在個別地塊，實驗其他種植方法。”
“四良配套”是創(chuàng)造紀錄的關(guān)鍵。超級稻示范田負責人宋福如總結(jié)說，其中良種是核心，良法是手段，良田、良態(tài)是基礎(chǔ)。他們在種植之前，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。選好品種后，再與他們研制的有機硅水溶緩釋肥配套使用，在調(diào)節(jié)微堿性土壤的同時促成水稻根系發(fā)達，形成了超級雜交水稻高產(chǎn)增收的良好條件。
今年示范田育秧時間是3月28日，9月下旬基本成熟。“我們采用精細化管理模式，每天都有員工觀察作物生長情況，并有專人負責施肥、除草、灌溉等，整個試驗田的水稻生長期未出現(xiàn)倒伏狀況，也未產(chǎn)生大規(guī)模病蟲害，長勢良好。”乜紅民說。
為了產(chǎn)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(chǎn)量提升會影響品質(zhì)和口感。對此，國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心研究員、項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，被認為是更有利于創(chuàng)造高產(chǎn)的地方。但北方農(nóng)作物生長期較長，晝夜溫差也大，有利于農(nóng)作物物質(zhì)的積累。此次超級雜交稻品種“湘兩優(yōu)900(超優(yōu)千號)”種植在河北邯鄲。該地區(qū)全年無霜期205天，活動積溫達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。“這次實驗，也是要看看在較高緯度是否能種植超級稻。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這次超級稻的口感很好，品質(zhì)也很優(yōu)。”
據(jù)介紹，目前“湘兩優(yōu)900(超優(yōu)千號)”作為國審品種，已通過國家農(nóng)作物品種審定委員會的審定和認定，普通農(nóng)民現(xiàn)在就可以在國家認定范圍內(nèi)進行推廣種植。當然，并不是全國所有地區(qū)都適合種植，“目前認定范圍在長江中下游一些地區(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
此次測產(chǎn)組組長、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授涂書新稱，我們國家人口多，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。此次測產(chǎn)的水稻之前在中國南方種植較多，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，這對保障糧食安全具有重要意義。
國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年開始育種，經(jīng)過多年培育后發(fā)現(xiàn)，試驗田種植水稻的產(chǎn)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(chǎn)1000公斤時，不少農(nóng)民種植的水稻畝產(chǎn)可以達到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)民在大田種植時會收獲更高的產(chǎn)量。
多位專家表示，實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)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(chǎn)也在不斷提升，并且未來幾年還會繼續(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(xiàn)示范田每公頃產(chǎn)量達到16噸、17噸、18噸，如今17噸目標已經(jīng)完成，我們要繼續(xù)向18噸／公頃的目標沖刺。”
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(nóng)科院提供
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雜交水稻已經(jīng)過多代改良
早在1974年，袁隆平已與雜交水稻聯(lián)系在了一起。當年，袁隆平培育南優(yōu)2號雜交水稻，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，并在推廣應(yīng)用中起了先鋒作用，分布于長江以南各地。
如今，雜交水稻已經(jīng)過多代改良。以袁隆平團隊為例，從2000年到2016年，共實現(xiàn)了畝產(chǎn)700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤、1067公斤的超級稻攻關(guān)目標。
這期間，不同品種雜交水稻生產(chǎn)應(yīng)用也逐漸嚴格，需要經(jīng)過嚴格的審定。如由湖南隆平高科農(nóng)平種業(yè)有限公司、國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心選育的“準兩優(yōu)1102”，通過審定后，審定編號為國審稻2007012。根據(jù)描述，這一品種屬秈型兩系雜交水稻。2005年參加長江上游中秈遲熟組品種區(qū)域試驗，平均畝產(chǎn)604.15公斤。
此外，從2013年開始，農(nóng)業(yè)部對國家級雜交水稻和雜交玉米種子生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)基地，進一步規(guī)范管理。
根據(jù)統(tǒng)計，目前，雜交稻已經(jīng)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，面積占比57%，產(chǎn)量占比65%。
中國一直為稻谷產(chǎn)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，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，又是一個豐收年。