節水品種，擰小稻田“水龍頭”
來源：《》（ 2015年05月18日 06 版）
以“超級稻”為代表的中國水稻“高產路線”，有力保障了國家的糧食安全。時下，水稻專家另辟蹊徑，從節水抗旱的角度入手，探索一條與“高產”路線并行不悖的“綠色生態”路線。想要看節水抗旱稻新品種是如何開創農業節水新途徑的？請看來自上海、安徽、湖南等地的生產實踐。 ——編者
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在上海——好品種讓“魚”和“熊掌”可兼得 光、水、空氣和各類營養物(wu)質是(shi)植(zhi)物(wu)生(sheng)長(chang)必不(bu)(bu)可(ke)少的(de)，而接觸昆蟲(chong)、細菌、病毒又是(shi)植(zhi)物(wu)生(sheng)長(chang)中不(bu)(bu)可(ke)避(bi)免的(de)。勤(qin)澆水、多施(shi)肥(fei)、猛打藥似乎成了農作(zuo)物(wu)高產(chan)豐收(shou)的(de)“定式”，然而隨(sui)著育種研發和作(zuo)物(wu)新(xin)品種培育，這一“定式”正在逐(zhu)漸被(bei)打破，農業的(de)環(huan)境友好與(yu)高產(chan)高效不(bu)(bu)再是(shi)“魚和熊(xiong)掌不(bu)(bu)可(ke)兼得”的(de)難(nan)題。 “在高產優質基礎上，注重環境友好” 水(shui)(shui)(shui)稻(dao)對于水(shui)(shui)(shui)資(zi)源的(de)巨大(da)(da)消耗是(shi)(shi)不可忽視(shi)的(de)。“農(nong)(nong)業生(sheng)(sheng)產大(da)(da)約消耗了人類日常(chang)生(sheng)(sheng)活中70%的(de)淡(dan)水(shui)(shui)(shui)，而水(shui)(shui)(shui)稻(dao)淡(dan)水(shui)(shui)(shui)消耗量占農(nong)(nong)業的(de)70%。”上(shang)海市(shi)農(nong)(nong)業生(sheng)(sheng)物基因(yin)中心主(zhu)任羅利軍(jun)告訴記者，從糧食(shi)安全的(de)角度考慮，至2020年(nian)(nian)我(wo)國糧食(shi)產量需達到6億(yi)(yi)噸(dun)，尚需增(zeng)加農(nong)(nong)業用水(shui)(shui)(shui)1200億(yi)(yi)立方米，而實際上(shang)，未來30年(nian)(nian)我(wo)國農(nong)(nong)業用水(shui)(shui)(shui)只(zhi)能維持零(ling)增(zeng)長(chang)或(huo)負(fu)增(zeng)長(chang)，因(yin)此水(shui)(shui)(shui)資(zi)源已成為我(wo)國農(nong)(nong)業發(fa)展的(de)瓶頸(jing)。減少農(nong)(nong)業用水(shui)(shui)(shui)，特別是(shi)(shi)水(shui)(shui)(shui)稻(dao)生(sheng)(sheng)產用水(shui)(shui)(shui)是(shi)(shi)打(da)破這一瓶頸(jing)的(de)重要手段。 水(shui)(shui)(shui)稻生產中，氮肥、磷肥利用率分(fen)(fen)別僅(jin)為35%和25%，大量的(de)殘(can)余(yu)化肥隨(sui)著多余(yu)的(de)灌溉水(shui)(shui)(shui)流入江河湖泊，導致江河湖泊的(de)富營養化，農業面(mian)(mian)源(yuan)污染已成(cheng)為最主要且分(fen)(fen)布最廣泛的(de)面(mian)(mian)源(yuan)污染。而且，由(you)于水(shui)(shui)(shui)稻對水(shui)(shui)(shui)分(fen)(fen)的(de)過度依(yi)賴(lai)，形成(cheng)了目(mu)前水(shui)(shui)(shui)稻種植(zhi)田(tian)間保留(liu)水(shui)(shui)(shui)層的(de)習慣，造成(cheng)大量的(de)溫室氣(qi)體排放(fang)(fang)，全球稻田(tian)甲烷(wan)排放(fang)(fang)量占總排放(fang)(fang)量的(de)9%~30%。“顯然，要保證水(shui)(shui)(shui)稻乃(nai)至整個農業生產的(de)可(ke)持(chi)續健(jian)康發展，必須在高產優質(zhi)的(de)基礎之上(shang)，注重資源(yuan)節約，保護(hu)生態環(huan)境。”羅(luo)利軍說。 “有一種稻子既不怕澇也不怕旱就好了” “在基(ji)因中心，我(wo)深感節水抗(kang)旱(han)對(dui)農業的重要性，所以就(jiu)從水稻出(chu)發，以節水抗(kang)旱(han)為目標，發展節水抗(kang)旱(han)稻。”羅利軍說，“當時想如果有一(yi)種稻子既不怕澇(lao)也不怕旱(han)就(jiu)好了。” 本世紀初，基(ji)(ji)因(yin)中心的科研人員開始系統(tong)地(di)進行(xing)栽培(pei)稻(dao)(dao)節(jie)水抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)研究(jiu)(jiu)，一方面，建立了作物(wu)抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)性專業研究(jiu)(jiu)設施，在全球范圍內(nei)收集各種類型的節(jie)水抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)資源，進行(xing)系統(tong)的抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)性評價；另一方面，進行(xing)栽培(pei)稻(dao)(dao)抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)的分(fen)子生物(wu)學研究(jiu)(jiu)，發掘抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)基(ji)(ji)因(yin)，闡明其分(fen)子機理，同(tong)時，通過水稻(dao)(dao)與(yu)旱(han)(han)(han)稻(dao)(dao)雜交，結合強干旱(han)(han)(han)脅迫(po)篩選(xuan)，將旱(han)(han)(han)稻(dao)(dao)的抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)性導入(ru)到水稻(dao)(dao)中，以(yi)改良現有水稻(dao)(dao)品種的抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)性，并選(xuan)育出(chu)節(jie)水抗(kang)(kang)旱(han)(han)(han)稻(dao)(dao)品種。 2003年(nian)，上海市農(nong)業生物基因中心成功選(xuan)育出全球首個旱稻(dao)三系(xi)(xi)不育系(xi)(xi)“滬旱1A”，與抗旱性較強的水(shui)(shui)稻(dao)恢(hui)復系(xi)(xi)“旱恢(hui)2號(hao)(hao)”和“旱恢(hui)3號(hao)(hao)”雜交，進(jin)而育成節水(shui)(shui)抗旱的秈型雜交組(zu)合“旱優2號(hao)(hao)”和“旱優3號(hao)(hao)”。2008年(nian)“旱優2號(hao)(hao)”參加全國(guo)南方稻(dao)區水(shui)(shui)稻(dao)晚秈區試(shi)，比對照組(zu)增產(chan)(chan)5.1%，生產(chan)(chan)試(shi)驗增產(chan)(chan)11.57%，早熟1天，2010年(nian)通(tong)過(guo)國(guo)家水(shui)(shui)稻(dao)新品種(zhong)審定(ding)，定(ding)名為“滬優2號(hao)(hao)”。 “種在好田產量高，種在差田產量穩” 節水(shui)抗旱稻(dao)比其他水(shui)稻(dao)消(xiao)耗的灌溉水(shui)少很多，在其生長過(guo)程中，基本依靠天然(ran)雨水(shui)，相比普(pu)通水(shui)稻(dao)灌溉管(guan)理，稻(dao)田污染水(shui)停留時間大大減(jian)少，生長出的稻(dao)米也更加純凈，被(bei)形(xing)象(xiang)地稱為“生態米”。 “節水(shui)抗(kang)旱稻最大的特點就是種在好田里(li)面產量高，種在條件差的田里(li)能確保穩(wen)產。”羅利軍說，目(mu)前基因中心已(yi)經(jing)成功選育出“旱優(you)(you)(you)73”、“滬優(you)(you)(you)2號”、“旱優(you)(you)(you)113”等節水(shui)抗(kang)旱稻品種，并在淮河流(liu)(liu)域、長江流(liu)(liu)域、華南等地區(qu)推廣了(le)100余萬(wan)畝。 節(jie)水(shui)抗(kang)旱(han)稻(dao)(dao)不但可在(zai)(zai)“望天田”做旱(han)稻(dao)(dao)種(zhong)植，也可在(zai)(zai)水(shui)田作水(shui)稻(dao)(dao)栽(zai)培，產(chan)(chan)量與目前大面積推廣的雜(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)相當(dang)，米(mi)質達國(guo)標二級米(mi)標準。“在(zai)(zai)灌(guan)溉田，一個完整的生育期(qi)內，節(jie)水(shui)抗(kang)旱(han)稻(dao)(dao)只需要(yao)200~300立(li)方(fang)米(mi)的水(shui)，而同(tong)等情況下，雜(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)需要(yao)400~500立(li)方(fang)米(mi)水(shui)。保(bao)守地講(jiang)，能(neng)節(jie)水(shui)30%~50%。”羅利軍說(shuo)，“產(chan)(chan)量與大面積推廣的雜(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)持平，高產(chan)(chan)田產(chan)(chan)量500公(gong)斤(jin)~600公(gong)斤(jin)，中低產(chan)(chan)田也能(neng)穩定在(zai)(zai)400公(gong)斤(jin)左右。” 羅利軍希望，未來以現有節(jie)水抗旱(han)(han)品種或(huo)節(jie)水抗旱(han)(han)雜交稻親本為背景(jing)材(cai)料(liao)，通過分子標(biao)記輔(fu)助選擇，導入(ru)抗病(bing)蟲與氮(dan)磷(lin)高效利用基因，培育出(chu)更多高產優質新品種。（本報記者(zhe)王澎） 在湖南——誰是“拳頭”品種“擂臺”決勝負 2013年(nian)夏(xia)天的(de)(de)旱情，讓湖(hu)南省常(chang)德市漢壽縣(xian)毛(mao)家灘回(hui)維鄉永(yong)安村的(de)(de)水(shui)(shui)稻種植戶胡開明、毛(mao)玉學怎么也不(bu)能忘(wang)記。當年(nian)七(qi)八月份，持(chi)續高溫無雨，村里1400多畝晚(wan)稻田大(da)(da)部分脫水(shui)(shui)，對于(yu)需(xu)水(shui)(shui)量大(da)(da)的(de)(de)水(shui)(shui)稻意(yi)味著(zhu)干(gan)枯絕收。雖然(ran)最終從鄰村的(de)(de)水(shui)(shui)庫(ku)引來了水(shui)(shui)，解(jie)決了當務之急，但從源頭上解(jie)決問題才是真(zhen)正的(de)(de)“甘露(lu)”。 于是，以選(xuan)(xuan)育抗(kang)旱(han)品種(zhong)為(wei)基礎的(de)節水(shui)實踐在湖南展開。據省農科院水(shui)稻(dao)研(yan)究所(suo)優質稻(dao)研(yan)究室主任閔軍介紹，經過層(ceng)層(ceng)“選(xuan)(xuan)拔(ba)”，目前，他已(yi)篩選(xuan)(xuan)出“湘晚秈(xian)12號”、“五豐優T025”和“五豐優308”3個節水(shui)抗(kang)旱(han)稻(dao)“拳頭”品種(zhong)。 “普通水稻的根系(xi)是(shi)橫向伸(shen)展(zhan)的，在土壤中扎根比較淺。而篩選出來的這3個品種的共同特點(dian)是(shi)根系(xi)向下(xia)延(yan)展(zhan)，扎得很深(shen)，從而吸收到(dao)含水量較高的土壤層的水分，確保產量不減。”閔軍(jun)說。 |
羅利軍(jun)的節(jie)水抗旱稻（深色）與普通(tong)水稻（淺色）田間(jian)抗旱對比。 數說 節(jie)水30%~50% 減(jian)少甲烷排放86.7% 減少泥沙流失69.4％ 節水(shui)抗旱稻的節水(shui)抗旱特性 節水抗旱稻的節水、抗旱、與水分利用效率是3個相互聯系而又有所區別的概念。節水是指節水抗旱稻有效利用雨水和節水栽培的能力；抗旱是指在干旱條件下維持高水勢保持正常生理功能的能力；水分利用效率是指以最少的水分消耗來獲得最大的經濟產量的能力。 日本開發出抗旱水稻新品種 日(ri)本研究人員于2013年(nian)通(tong)過基因改良(liang)開發出一種耐旱水(shui)稻，這種水(shui)稻的根部能(neng)夠(gou)深深扎入土(tu)壤中吸收水(shui)分(fen)，因此在干旱條(tiao)件下也能(neng)生長。 日本農業生物資源研究(jiu)所(suo)宇賀優作率領的研究(jiu)小組(zu)介紹說(shuo)，水稻(dao)的根(gen)是橫向伸(shen)展(zhan)的，所(suo)以在土壤中扎(zha)根(gen)很淺(qian)，而旱(han)稻(dao)的根(gen)則(ze)扎(zha)得(de)很深。他們經過研究(jiu)發現，旱(han)稻(dao)擁有一種(zhong)DRO1基因(yin),這種(zhong)基因(yin)感知重(zhong)力后，可(ke)以使(shi)旱(han)稻(dao)根(gen)部向下伸(shen)展(zhan)。 研(yan)究(jiu)(jiu)小組對(dui)一種名為(wei)IR64的水稻（屬于秈稻）進行(xing)了(le)基因(yin)(yin)(yin)研(yan)究(jiu)(jiu)，發現(xian)其DRO1基因(yin)(yin)(yin)有部(bu)分(fen)缺損(sun)。通過雜交，研(yan)究(jiu)(jiu)人員為(wei)IR64重新植(zhi)入DRO1基因(yin)(yin)(yin)，結果發現(xian)其扎根深度達(da)(da)到以前的2倍以上(shang)。在IR64幾乎絕收的嚴重干(gan)旱(han)環境(jing)下，植(zhi)入DRO1基因(yin)(yin)(yin)后，收獲量能夠達(da)(da)到通常水平的30%左右。 藍建中 菲律賓研發耐高溫水稻品種 據報道，菲律賓(bin)水(shui)稻研究(jiu)所正在開發(fa)能承受氣(qi)候變化帶(dai)來的(de)酷熱(re)天氣(qi)的(de)水(shui)稻品種。 2010年，馬尼巴斯和(he)(he)(he)他的(de)團(tuan)隊開始研發在低地灌(guan)溉(gai)條(tiao)件下能夠(gou)忍受和(he)(he)(he)適(shi)應37℃~39℃高(gao)溫(wen)的(de)新的(de)水稻品種(zhong)。他們確定(ding)了(le)印度的(de)n22、dular和(he)(he)(he)日(ri)本(ben)晴水稻作(zuo)(zuo)為供體親本(ben)，并使(shi)用(yong)常規育(yu)種(zhong)和(he)(he)(he)分子(zi)(zi)標記(ji)輔助選(xuan)擇(ze)法，以產(chan)生新的(de)耐高(gao)溫(wen)育(yu)種(zhong)種(zhong)群。目前，研究所使(shi)用(yong)常規方(fang)法和(he)(he)(he)分子(zi)(zi)標記(ji)輔助選(xuan)擇(ze)法，經(jing)過嚴格的(de)耐高(gao)溫(wen)性(xing)挑選(xuan)后(hou)，已經(jing)確定(ding)了(le)25個耐熱(re)新育(yu)種(zhong)品系(xi)，其中16個品系(xi)的(de)不育(yu)性(xing)比率(lv)低于供體親本(ben)n22。今后(hou)，工(gong)作(zuo)(zuo)人(ren)員將進(jin)一步對新的(de)品系(xi)的(de)其他特性(xing)進(jin)行評估。 張燕 |
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兩年前，在湖南省益陽市筆架山鄉中塘村水稻核心示范基地，一場無聲無息的“較量”在常規稻品種示范片和雜交稻示范片內的50個品種的實驗組和對照組中展開。常規稻示范片面積150畝，品種為“湘晚秈12號”，其中142畝于開花時停止灌溉水，8畝按照常規管理進行充分灌溉；雜交稻示范片104畝，品種為“五豐優T025”，其中101畝于開花時停止灌溉水，3畝按照常規管理進行充分灌溉。示范區水稻生長整齊，莖稈粗壯，葉青籽黃，谷粒飽滿，經選取有代表性的丘塊進行測產驗收，“湘晚秈12號”耐旱示范區平均畝產424.9公斤，常規灌溉區平均畝產441.9公斤；雜交稻“五豐優T025”耐旱示范區平均畝產445.7公斤，常規灌溉區平均畝產461.2公斤，產量基本穩定。 “湖南的節(jie)水抗旱稻(dao)都是晚稻(dao)，成(cheng)熟(shu)后，綜合考慮播(bo)始期、株(zhu)高、結(jie)實率這3個(ge)數據，將其按照(zhao)公式算(suan)出(chu)抗旱綜合指數。”閔軍(jun)所說(shuo)的公式，是一種(zhong)大田鑒定晚稻(dao)抽穗揚花耐旱型品種(zhong)的方法，適于大量旱型品種(zhong)的鑒定，目前已經申(shen)請國家發明專利。 耐(nai)旱(han)型水(shui)稻(dao)節(jie)水(shui)效果究(jiu)竟如(ru)何呢？水(shui)稻(dao)灌(guan)溉(gai)水(shui)位按5厘米計算，一畝(mu)(mu)水(shui)稻(dao)灌(guan)溉(gai)一次需要(yao)約33噸(dun)水(shui)，對照(zhao)組(zu)從播種(zhong)到(dao)收獲要(yao)灌(guan)溉(gai)5次~6次水(shui)，而實驗組(zu)總共只灌(guan)3次~4次水(shui)。經過(guo)兩年測試，“湘晚秈12號”、“五豐(feng)(feng)優T025”和(he)“五豐(feng)(feng)優308”這3個(ge)節(jie)水(shui)抗旱(han)稻(dao)品種(zhong)已經推廣生產了約300畝(mu)(mu)，在每個(ge)生長期都可節(jie)水(shui)近2萬噸(dun)。 （本(ben)報記(ji)者繆(mou)翼） 在安徽——這里有節水抗旱佼佼者 聽說安徽省阜南縣有個叫得響的節水抗旱稻品種——“綠旱1號”，筆者連線了安徽省農業科學院水稻研究所王士梅博士。據王士梅介紹，“綠旱1號”是目前安徽省唯一通過國審的秈型常規旱稻品(pin)種，在阜南縣種植的30萬 |
畝旱稻中，“綠旱1號”占了60%以上。截至目前，已在安徽、河南、江西、湖南、湖北、江蘇等地，累計推廣2000余萬畝。此外，在老撾、喀麥隆、安哥拉等亞非國家也成功種植，在安哥拉還創造了每畝產量590公斤的奇跡。 節(jie)水(shui)抗旱稻，節(jie)的(de)是灌溉(gai)水(shui)，靠(kao)的(de)是自(zi)然水(shui)灌溉(gai)。“播種、孕穗和灌漿3個重要(yao)階(jie)段的(de)3遍水(shui)保證了，其他(ta)靠(kao)天。”王(wang)士梅說，安徽(hui)的(de)水(shui)稻種植戶對于節(jie)水(shui)還有自(zi)己的(de)辦法。每年6月初，安徽(hui)進入梅雨季節(jie)，農民在此之前就播種，這樣第一(yi)遍水(shui)就省(sheng)了。 節水(shui)(shui)抗旱(han)稻(dao)(dao)，農(nong)民都愿意種。阜南縣以(yi)中(zhong)低(di)產(chan)田為主，沒(mei)有田埂，無法灌水(shui)(shui)，傳統種植水(shui)(shui)稻(dao)(dao)的“水(shui)(shui)作”方式(shi)在此顯得極為不(bu)實(shi)用(yong)。“只(zhi)要保(bao)證了關鍵時(shi)期的3遍水(shui)(shui)，‘綠旱(han)一號’的產(chan)量就能(neng)有保(bao)障。”王士梅說，“現(xian)在農(nong)村都是老弱病(bing)殘(can)，這個品(pin)種省(sheng)時(shi)省(sheng)力省(sheng)心，所(suo)以(yi)大家都歡迎。” 節水抗旱(han)稻，產量(liang)不輸傳統稻。王士(shi)梅對(dui)“綠旱(han)1號”贊不絕口，外觀品質好，水作(zuo)可達每(mei)畝550公斤左右(you)，旱(han)作(zuo)達每(mei)畝450公斤左右(you)，具有“有水高產、無水穩產、干旱(han)保產”的特性。 王士梅(mei)介紹，“綠旱(han)1號”早(zao)熟(shu)中稻在全國(guo)大(da)面積推廣(guang)，不僅改變(bian)了水稻種(zhong)植方式，也(ye)將影響全國(guo)缺(que)水、少水地(di)區(qu)，切實為糧(liang)食穩(wen)定和增長貢獻力量。 （黃婧單玉婷） |
