2022年12月19日 星期一
“像收甘蔗一样收稻子”
——多年生水稻研发纪实

【创新故事】

    ◎本报记者 赵汉斌

    走出傣家寨的竹影花丛,65岁的岩哈花,心同冬阳一样暖。

    傣家寨边,他看到云南大学科技小院多年生稻试验田再次泛出绿意——那是农家人不断增长的希望。

    在云南省西双版纳州勐海县勐遮镇曼拉村民小组,岩哈花和儿子流转了50亩稻田。半个月前,今年的二季稻颗粒归仓,加上夏季收成,每亩年产量早过了1000公斤。

    “多亏了胡老师,多年生稻不用重复育秧、耙犁。”岩哈花告诉科技日报记者,“一年两季,单是种子和人工费,每亩可以省六七百元。省下的,就是净赚的!”

    岩哈花所说的“胡老师”,是云南大学农学院院长胡凤益。此刻,他正穿着雨靴,在田野里俯身查看一处处物联网装置,从地下管道“内窥”稻子收割后的根系变化。

    12月16日,国际权威学术期刊《科学》杂志公布“2022年度十大科学突破”,胡凤益团队创制的多年生稻研究成果入选榜单,成为今年中国唯一入选、也是农业类唯一入选的科学突破。

    农家少年有个梦

    胡凤益长在云南玉溪农村,从小参与四季劳作。看着面朝黄土背朝天的父母,他常想:有没有像甘蔗一样的庄稼,种一次就能年年收割?

    一颗农业科技的种子,无声地落在少年心头。

    高考那年,胡凤益填报的所有专业都带着“农”字。1991年从西南农大毕业后,他来到云南省农业科学院,与陶大云研究员团队一道,从事陆稻选育和推广的工作。

    那时,团队获得了一种常规水稻与来自西非野生稻的杂交后代。这种野生稻雄蕊格外长,还具有强壮的地下茎无性繁殖特性。

    带着这些材料,胡凤益前往位于菲律宾的国际水稻研究所,攻读硕士学位。围绕野生稻地下茎无性繁殖和多年生特性,他探寻着遗传生物学的一个个问号。

    回国后,胡凤益继续盯着多年生稻遗传育种和应用研究不放。然而,早期培育的杂交稻,完全不像“作物”,根茎像竹子、折耳根一样,哪里适合就往哪里窜,结出的种子也几乎与杂草无异。

    而他要选育的,是头季稻收割后,下一个生长季地下茎腋芽又能长出新苗,且每棵苗都有独立根系、可多次收割的品种。

    “这种谷子可以直接留作种子!”

    驯化、改良水稻,我们的祖先用了近万年。

    胡凤益深知,把水稻从一年生培育成多年生,是“从0到1”的突破。“搞清生物学上的遗传规律,用杂交的办法,辅之以分子生物学的技术手段,把以地下茎为主多年生的性状,快速转到水稻里来,育成多年生稻!”他的思路越来越清晰。

    最初,胡凤益和队友把研究基地放在海南三亚,租地搞研究。

    他们初步明确了地下茎的遗传规律,走出创新的第一步。基于此选育出的很多后代群体,都保持了长雄野生稻地下茎多年生的性状。这项研究在2004年获得云南省自然科学奖一等奖。

    但周围很多人,并不理解这关键一步的意义。看着野草一样乱长的“稻子”,当地村民更是疑惑:这不是在糟蹋田、糟蹋钱吗,种出的稻子都不够这几个人吃!

    一年又一年,目标在前,但不见终点。最困难时,项目年经费不足3万元,有时出差都要自己贴钱。中途,胡凤益又被交换到昆明市农科部门任职,“官越做越大”,几乎要与一线科研失之交臂。

    但工作之余,遥望东南,他心心念念的,还是年少时的那个梦。

    2015年,是一个转折之年,胡凤益加盟云南大学农学院。他把研究基地搬回云南,用已经选育多年的材料,反复与常规水稻进行杂交,先后突破了控制野生稻地下茎“野蛮生长”、又保留多年生遗传属性的诸多关键技术,选育出一系列“长得像回事”的多年生稻品种。

    2016年,大田试验开始,多年生稻的适应性、稳定性、丰产性和病虫害抗性等不断得到验证。

    在云南新平、孟连、勐海等基地,连续7年的试验和测产数据表明,新选育的云大25、云大107等几个优势品种,每年6月至7月产收头一季稻谷,平均亩产超过600多公斤;当年10月再收一季,平均亩产超过400公斤,和当地一年生常规水稻品种产量相当。

    “这种谷子可以直接留作种子!”像岩哈花一样,许多农民朋友奔走相告。

    高产和“绿色”一个都不能少

    现在,胡凤益团队选育的3个多年生稻品种,已获得云南省级审定,其中两个为优质稻品种。

    看到多年生稻的优势,短短几年间,云南已有12个州市、76个县市区种植推广,面积达15万亩。

    在我国南方丘陵山地区域,农业机械化作业难度大。随着劳动力成本增加,南方种植水稻收益下降,势必影响国家粮食安全。

    “有了多年生稻,再加上无人机植保技术和小型水稻收割机,包括梯田在内的小块稻田,都能较好地实现农业现代化。”云南省科技厅二级巡视员王立新告诉记者。

    如今,不仅是我国浙赣湘鄂等地,在“一带一路”沿线及非洲部分国家,试种多年生稻的好消息也在一波波传来。

    奔走在元江、金沙江、澜沧江等干热河谷,胡凤益团队还开展了一系列有益试验:多年生稻可适应高温气候,免耕、免栽培可减少水资源消耗,降低劳动强度;多年生根系能锁牢单薄的土层,避免水土流失;诸多优良抗性,减少了农药、化肥施用量。

    不久前,在云南省科技创新奖励大会上,胡凤益代表团队戴上大红花,摘得2021年度科技发明一等奖。

    “我们团队最大的优势是成员都很年轻!”团队骨干、博士后张玉娇骄傲地说。

    无论在讲坛上还是实验室里,这些年轻人早已独当一面。眼下,团队正在加紧新品种选育,探究稻田碳氮磷钾迁移规律,培育更“绿色”的稻种;同时,与华大集团合作,推进多年生稻智慧农业试验。

    党的二十大报告指出,“全方位夯实粮食安全根基”“确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中”,这令胡凤益倍感使命光荣。

    站上实验基地的观察平台,远眺平畴,清风拂面。“以多年生稻为模式作物,我们基本掌握了禾本科多年生的遗传规律。”胡凤益对记者说,“下一步,培育多年生小麦、多年生玉米,还有多年生菜蔬,或许都不是梦!”

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