作者:王庆 来源:中国科学报 发布时间:2013-4-17
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节水抗旱稻期待告别“非主流”

 
我国稻田65%以上为中低产田,其中干旱是最主要的限制因素之一。未来30 年我国农业用水只能维持零增长或负增长。罗利军认为,培育节水抗旱稻必然成为农业节水的一条主要途径。
 
罗利军供图
 
■本报记者 王庆
 
身处沿淮河4000多万亩低洼地带的农民,每到播种时节,心里就经常犯纠结:到底种不种水稻呢?
 
而这种纠结缘于:这里处于旱涝灾害交替“频繁区”,可能出现颗粒无收的惨剧。当然,即便是不种植水稻,选择大豆等作物,有时也依然难逃“噩运”。
 
这些农民的纠结,其实,早已经被一些细心的水稻研究者们注意到。
 
他们提出了“节水抗旱稻”的新思路。“不过,在当时这一想法却并不被看好,甚至有的专家认为‘完全没有必要’。”回忆起当时业内争论的情景,安徽省农业科学院水稻研究所研究员朱启升仍然历历在目。
 
不过,节水抗旱稻以其独特优势,逐渐得到了业内专家的赞许,也让农民们尝到了甜头,为我国水稻种植另辟蹊径。
 
近日,记者通过多方采访,试图揭开节水抗旱稻的“神秘面纱”。
 
“超级稻”的紧箍咒
 
前不久,《第一次全国水利普查公报》显示,我国流域面积在100平方公里及以上的河流仅有2.3万条,比此前长期沿用的5万多条的统计减少了一多半。
 
这一数据成为了我国缺水现实的最新印证。
 
同时,我国又是农业大国。农业耗水量占全国总耗水量约70%,而水稻的用水量占整个农业耗水量的70%。
 
缺水,已经成为了“超级稻”的紧箍咒。
 
上世纪60 年代的矮化育种和70 年代中期的杂交水稻培育成功,实现了我国水稻单产的重大突破。但是,自上世纪末以来,我国水稻平均单产长期徘徊,一直未有实质性的突破。
 
为此,上世纪90年代中期,我国启动了利用亚种间杂种优势的超高产育种计划(后又称之为超级稻计划)。
 
但尽管现有超级稻在良好的栽培条件下表现出较大的增产潜力,也难以在大面积生产中实现。
 
“其主要原因是我国稻田质量难以满足现有超级稻品种的生长需求。我国稻田65%以上为中低产田,其中干旱是最主要的限制因素之一。”上海市农业生物基因中心主任罗利军对《中国科学报》记者表示。
 
特别是我国西北地区长期缺水、华北地区旱灾频繁。由于雨量分布在季节上不平衡,旱灾在长江流域和华南稻区也较为常见。
 
数据统计显示,自上世纪90年代以来,我国每年平均受旱面积达2.667×107 hm2,造成粮食减产7×1010~8×1010 kg。
 
“至2020年,我国粮食产量需达到6 亿吨,尚需增加农业用水1.2×1011 m3,而实际上,未来30 年我国农业用水只能维持零增长或负增长。”罗利军认为,培育节水抗旱稻必然成为农业节水的一条主要途径。
 
“像种麦子一样种水稻”
 
事实上,旱稻栽培在我国某些地区早有历史传统。广西、云南等地的山民就有在山坡上种旱稻的习惯,当地山民一般在3月下旬上山直播,待清明下雨种子吸水萌发,至11月水稻成熟时上山收割。这类旱稻虽有较强的节水抗旱性,但产量极低。
 
罗利军所指的节水抗旱稻,则是指具有水稻高产优质特性又具有旱稻节水抗旱特性的一种新的栽培稻品种类型。它是在水稻高产优质研究的基础上,引进旱稻的节水抗旱特性而育成的新品种。
 
目前育成并应用于生产的节水抗旱稻包括两类:一是常规品种,如中旱3 号、沪旱3 号、沪旱15、旱稻297、中旱209、绿旱1 号等;二是杂交品种,如旱优2 号和旱优3 号。“这些品种在生产上均表现较好的节水抗旱特性,特别适合在中低产田种植。”罗利军说。
 
中国科学院院士谢华安对《中国科学报》记者表示,我国生态条件复杂,干旱面积较广的现实需要节水抗旱稻。实际应用的结果显示节水抗旱稻种植是切实可行的,且对粮食生产具有较大意义。
 
“这类品种只需基本的生理用水,不需要全生育期建立水层,可比传统水稻节水50%以上。”朱启升对《中国科学报》记者说,“无论是营养生长期还是抽穗期,在遇到干旱现有水稻品种不能收获的情况下,节水抗旱稻还能保持生长,获得一定产量。”
 
同时,此类品种多能直播,适合当前农村缺乏劳动力的现状。
 
有趣的是,科研人员还发现,虽然作用机理还不甚明了,但节水抗旱稻往往同时具有“抗旱”和“耐淹”两种特性。
 
而这一优势恰好满足了沿淮地区农民的需求,不必担心旱涝无常,甚至有农民说:“能像种麦子一样种水稻,多好!”
 
期待大舞台
 
尽管前景广阔,但节水抗旱稻作为我国水稻家族的“新人”,依然属于整个体系中的“非主流”。
 
据朱启升介绍,节水抗旱稻是近些年提出的新课题,相关研究人员“少得可怜”,多数省份都没有节水抗旱稻的研究推广人员,无法与其他水稻育种队伍相比。
 
究其原因,经费投入的不足已成为最大“绊脚石”。“尽管国家层面对农业节水很重视,但还停留在以往从农业基本建设上节水的传统思路上,没有认识到作物本身节水的重要性,因此对节水抗旱稻的研究投入不足。”朱启升说。
 
谢华安表示,从宏观战略层面讲,应该将节水抗旱稻作为重大技术来突破,因为它符合我国水稻生产的实际需要。
 
在科研方面,谢华安建议,对于种质资源,既要利用现有品种,还要发掘新品种;在品种选育方面,应加强顶层设计,将丰产性、抗性、优质性和广适应性综合考虑,把常规育种技术和现代生物技术结合起来,以期求得突破。
 
谈到节水抗旱稻的发展策略,罗利军认为,应从建立科学的节水抗旱性评价体系、建立节水抗旱核心基因资源、采用常规杂交育种方法在极端环境中选育、重视基于育种成果的基础研究等方面入手。
 
朱启升觉得,这是一个系统工程,就像一台机器,需要多个部件组成,每个部件都有它的作用,不过,最后都体现在“总装车间”,也就是育种上。
 
对此,罗利军建议:一方面要加强节水抗旱核心种质研究与利用,将节水、避旱、耐旱、水分高效利用等特性进行聚合、创制新种质;另一方面以现有节水抗旱品种或节水抗旱杂交稻亲本为背景材料,通过标记辅助选择,导入抗病虫与氮磷高效利用基因,培育节水抗旱、抗病虫、营养高效利用的高产优质新品种。
 
此外,朱启升认为,国家应开展节水抗旱稻的区域试验,从而推进品种审定,这也有利于加速其应用推广。
 
《中国科学报》 (2013-04-17 第5版 生物周刊)
 
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