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挑战极限的两米“稻王”

来源:http://www.xgbkjyxgs.com 作者:上海11选5科技 人气:77 发布时间:2019-09-29
摘要:8月31日,应中国科学院亚热带农业生态研究所研究员夏新界的邀请,湖南省农业委员会种子处处长许靖波一行到亚热带生态所长沙农业环境观测研究站超高产、优质“巨型稻”制种实验

8月31日,应中国科学院亚热带农业生态研究所研究员夏新界的邀请,湖南省农业委员会种子处处长许靖波一行到亚热带生态所长沙农业环境观测研究站超高产、优质“巨型稻”制种实验基地考察调研。

“要想继续在产量上取得较大的突破,就要想办法培育出超大生物量的大个子水稻。”中科院亚热带生态所所长吴金水告诉《中国科学报》记者,水稻个子越大,光合作用面积就越大,在保持收获比例不变的情况下,水稻产量就能相应提高。

夏新界详细介绍了“巨型稻”的生长习性、田间栽培管理模式、配套的机械化技术体系、种质研发等情况,得到许靖波及同行专家的充分肯定与赞扬。他勉励科研人员抓住当前湖南省推进种业科研成果权益改期这一契机,深入推进农业科技创新,加快培育及推广具有突破性的优良新品种,以满足农业供给侧结构性改革和发展高效绿色生态农业对作物品种的新需求,为推动种业大省向种业强省转变做出新贡献。

随后,科研人员以“巨型稻”为亲本,通过两系、三系杂交,配制系列杂交组合,并运用分子标记辅助育种、定性改良等技术手段,筛选培育出一系列高产、优质、广适的巨型稻杂交新品系。

“巨型稻”系亚热带生态所自主研发,并拥有完全知识产权的水稻超高产、优质新种质。具有产量高,米质好,适于稻田生态种养等优势。主要表现有;一,生物量大,株高2.0m,单位面积生物量比现有水稻品种高出50%,经南方多省3年的生产性试验,年单产量达到800-1100公斤,理论单产可达1200公斤/亩以上;二,米质优,经国家农业部食品质量检验测试中心检验,现有杂交品种米质已达到国家优质稻谷标准三级;三,杆高茎粗叶茂,抗倒伏,耐逆性强,适于稻-鱼,稻-蛙,稻-泥鳅等稻田生态综合种养,是一条增产、增收、节肥、节药、减污、提质的高效土地利用新途径。

“我认为,种养结合与智慧农业是必选项,代表未来农业的发展方向。”夏新界盼望着,禾下致富的梦想,能够早日走进千家万户。

“巨型稻”具有突出的高产、强抗等优势。例如,“巨型稻”巨丰5号高2.0米以上,株形高大,叶挺色深,光合效率高,单位面积生物量比现有水稻品种高出50%,平均有效分蘖40个,单穗最高实粒数达800粒,茎秆粗壮,抗倒伏、抗病虫害、耐淹涝,理论单季产量有望超过每公顷18吨。“其中有一蔸达到2米多高,有84个稻穗,是名符其实的‘稻王’。”夏新界说。

水稻产量已到极限?

经农业部食品质量检验测试中心检测,“巨型稻”杂交品种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。

他提出,“巨型稻”株形高大、稀植、生育期长、叶茂且冠层高、淹水深度大等,可为蛙、鱼和泥鳅等稻田养殖动物提供良好的栖息环境,具有适宜种养结合的优势。可以充分利用这一特殊优势,提升稻田生产经济效益。

10月16日,湖南长沙县金井镇,蒙蒙秋雨中,“中国杂交水稻之父”、中国工程院院士袁隆平走进中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境研究站的试验田后,脸上露出了笑容。

然而目前,经过几十年的不断挖掘,水稻产量已接近植物生理学家认为的作物收获指数上限,也就是收获的谷粒重量与整个水稻连根拔起重量的比例为0.6。

2017年,中科院亚热带生态所与战略伙伴在长沙站联合建立“巨型稻”试验研究与推广应用示范综合基地,总面积达200余亩。

“当前农田产出低下,不足以唤起广大农民种田的积极性。”他说,“即使水稻产量达到到每亩1000公斤,一个农户的几亩地,也不足以维持一家几口的日常费用开支。而且田间农活繁重辛苦,愿意下田干活的人越来越少,劳动力短缺,日益枯竭。”

禾下致富不是梦

在现有优质种源的基础上,科研团队通过突变体筛选、籼粳及野生稻远缘杂交、聚合定向选育而获得了拥有完全自主知识产权的水稻新种质材料——“巨型稻”。

经农业部DNA指纹检测,以及水稻基因芯片指纹图谱检测,“巨型稻”被确认是一种水稻新种质材料。目前,研究团队已初步构建了两个株系的指纹图谱,向国家农业部提交了“巨型稻”品种权申请,并已获得10多项拥有自主知识产权的国家专利和国际专利。

这种水稻父本材料株高两米,单穗500粒以上,据此创建的新型稻田生态种养模式,经济效益比现行常规种养模式至少翻一番。

作物的产量取决于生物量和收获指数两大性状。20世纪60年代初的第一次绿色革命,通过矮秆基因和多项高产基因的聚合,育种学家实现了收获指数和作物单产的跨越式提升。

稻米是人类最主要的粮食作物,世界上有一半以上人口的主食是稻米。随着全球人口的增长与耕地面积的减少,提高产量仍是当今水稻育种工作者的首要目标。

怎么能提高农民的积极性和他们的收入?作为一名农业科技工作者,夏新界感到责任重大。

“稻王”诞生

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虽然“巨型稻”优势巨大,但夏新界很清楚,农民愿意种,才是检验成果的“金标准”。

2017年,科研团队在长沙站建设了30亩“巨型稻”生态综合种养模式试验与示范区,采用零化肥、零农药、零抗生素的有机农业生产方式。与常用的稻田综合种养模式相比,稻谷产量至少提高一倍以上,青蛙、泥鳅、稻花鱼等养殖动物的成活率亦提高一倍以上,产量提高1.5倍以上,全部产品实现绿色、优质化,亩均纯收入超过万元。

(原载于《中国科学报》 2017-10-17 第1版 要闻)

“这是个好材料,很有前景。这么宝贵的材料,一定要好好研究、改进提高。”袁隆平所指的,是亚热带生态所研究员夏新界领衔的水稻育种团队历经十余年,培育出的超高产优质新种质“巨型稻”。

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