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標(biāo)題: 中國成功培育多年生稻,種1次可收4年, [打印本頁]
作者: 鹽濱淤 時間: 2022-11-12 12:31
標(biāo)題: 中國成功培育多年生稻,種1次可收4年,
中國成功培育多年生稻,種1次可收4年,
一畝產(chǎn)量能有多少斤?
中國是世界上最大的稻米生產(chǎn)國,年產(chǎn)量超過2億噸,全國60%的人口都以稻米為主食。因此,水稻的生產(chǎn)關(guān)系到國計民生,畝產(chǎn)量和總產(chǎn)量始終是水稻生產(chǎn)的重中之重。
作為世界水稻的種源國,我國從上世紀(jì)20年代開始水稻育種,在百年歷程中創(chuàng)造了累累碩果。高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的水稻品種推陳出新,對我國水稻增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率超過了60%,使中國水稻生產(chǎn)邁向了世界先進(jìn)水平。
新突破!中國成功培育出多年生水稻
說起水稻的壽命,大家可能普遍認(rèn)為都只有一年,因為我國種植的水稻大多是二倍體的栽培稻,是由人工馴化而來的一年生草本植物。栽培稻又可以分為兩個亞種,分別是秈稻和粳稻,國內(nèi)育種專家通過雜交、誘變、細(xì)胞工程等手段又在亞種下培育出了眾多的品種。
無論是何種栽培品種,水稻的壽命始終都只有一年,在南方的一年兩熟制稻區(qū),水稻更是不足一年就可收獲。不過,水稻的壽命并非只有一年!2022年11月7日,發(fā)表在《自然-可持續(xù)性》上的一篇論文公布了一項重大成果:我國科學(xué)家成功培育出了多年生水稻,只需播種一次就能連續(xù)種植4年,每年可收獲2季。
這項具有顛覆性的成果首先要歸功于多年生野生水稻。和栽培稻不同,野生稻并未被人類馴化,生長性狀不佳,無法用作生產(chǎn)稻種。但部分野生稻卻擁有特殊的繁殖能力,例如:長雄野生稻、藥用野生稻、宿根野生稻以及澳洲野生稻,都能通過地下莖實現(xiàn)無性繁殖,播種一次就能收獲多次。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),長雄野生稻和栽培稻的親緣關(guān)系最近,二者擁有相同的AA基因組,可利用“一系法”雜交育種。從雜交子一代F1中,優(yōu)先選出地下莖發(fā)達(dá)的稻種,逐代培育出具有多年生性狀的中間品系,穩(wěn)定后再作為供體。最終,供體和常規(guī)的栽培稻品種雜交,將長雄野生稻的繁殖特性轉(zhuǎn)移到栽培稻種中。
如此一來,雜交后代就具備了兩種優(yōu)勢,一是栽培水稻的產(chǎn)量優(yōu)勢,二是野生水稻的多年生優(yōu)勢。值得一提的是,一些多年生稻種還表現(xiàn)出了質(zhì)優(yōu)價高的優(yōu)勢,例如:云大25(PR25)是一種優(yōu)質(zhì)的多年生粳稻品種,稻樁成活率達(dá)93.07%,糙米率達(dá)81.5%,精米率71.3%,整精米率63.1%,并且透明度1級,堊白度 5.0%,符合部頒的優(yōu)質(zhì)米3級標(biāo)準(zhǔn)。
多年生水稻:一畝能產(chǎn)多少斤?
回顧我國的水稻育種歷史,每一次品種突破都能帶來顯著的生產(chǎn)效益:20世紀(jì)50年代培育出的矮化水稻,70年代推出的雜交稻,90年代育成的超級稻,逐步使我國水稻的平均畝產(chǎn)量提升到2020年的939.2斤,總產(chǎn)量達(dá)到了2.1億噸,真正做到了“把飯碗端在自己手里”。
那么,多年生水稻的單產(chǎn)表現(xiàn)又是如何呢?根據(jù)雜交、回交選育,我國已培育出PR23、PR25、PR101、PR107等多年生水稻品種,并從2015年開始在云南的文山、玉溪、孟海、昆明等地試種,成績可圈可點。
根據(jù)勐?h的田間試驗結(jié)果來看,2020年水稻示范基地選用的多年生稻種為云大107,按照當(dāng)?shù)貧夂驐l件實施一種兩收模式,分為早稻和晚稻。其中,早稻的實測畝產(chǎn)量達(dá)到了1038.6斤,晚稻的畝產(chǎn)量略低,為376.6斤,兩季水稻的總產(chǎn)量為1415.2斤。
和全國水稻的平均畝產(chǎn)量相比,多年生水稻的表現(xiàn)不落下風(fēng)。根據(jù)國家統(tǒng)計局的官網(wǎng)數(shù)據(jù),2021年我國水稻的平均畝產(chǎn)量為948斤,僅相當(dāng)于勐海地區(qū)多年生水稻畝產(chǎn)量的67%。
在搭配高產(chǎn)技術(shù)的情況下,多年生稻的單產(chǎn)表現(xiàn)還能再上一個臺階。2021年,水稻專家對云大107的栽培技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,基本苗的栽培密度提高到每畝4萬叢,氮素施加量從每畝36斤提高到40斤,留稻樁高度降為2~5cm,顯著提高了畝產(chǎn)量。具體來看,早稻的產(chǎn)量提高到1231斤/畝,晚稻的產(chǎn)量也提高到了851.8斤/畝,兩季總產(chǎn)量突破了2000斤。
總體而言,多年生水稻實力不俗,并且有可觀的增產(chǎn)潛力。不僅如此,多年生水稻的品種可塑性也很高,通過和優(yōu)質(zhì)的粳稻、秈稻雜交,多年生稻可定向培育成符合各地自然氣候、生產(chǎn)需求的新稻種,應(yīng)用潛力巨大。
和一年生水稻相比,多年生水稻有何優(yōu)勢?
除了產(chǎn)量優(yōu)勢,多年生水稻的優(yōu)勢還體現(xiàn)在兩個方面,一是減輕了稻農(nóng)的勞動成本,二是有利于土壤生態(tài)的改善。
一年生的水稻,生產(chǎn)周期短,第二季就需要重新買種、育秧、犁田耙地、栽秧,生產(chǎn)環(huán)節(jié)瑣碎,勞動力成本高。尤其是在云南、貴州、廣西等地,山地、丘陵廣布,單一田塊面積小,種植區(qū)域分散,機(jī)械化生產(chǎn)難以全面覆蓋,此時推廣多年生稻就顯得尤為必要了。
除了人工成本,水稻生產(chǎn)還需要考慮種子、殺蟲劑、除草劑和化肥等費用,而多年生水稻可減少附加費用,相當(dāng)于提高了稻農(nóng)的收入。根據(jù)胡鳳益團(tuán)隊的研究,在再生季,每公頃多年生稻可節(jié)省1177~1401美元的成本投入,僅占普通栽培稻總成本的46.8%~51.0%。
多年生稻最大的優(yōu)勢在于可免耕生產(chǎn),種植一季可連續(xù)收獲3~5年(平均為4年),并且產(chǎn)量表現(xiàn)非常穩(wěn)定。云南孟連的試種結(jié)果表明,每年生產(chǎn)兩季,每年的畝產(chǎn)之和都超過了2000斤,第一年的畝產(chǎn)量為2122斤,第五年仍高達(dá)2066斤,減產(chǎn)幅度微乎其微。
多年生稻試驗示范及應(yīng)用
另一方面,多年生水稻還有利于改善農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),提高土壤質(zhì)量。常規(guī)水稻翻耕土壤的頻率高,周期短,對土壤層產(chǎn)生的干擾較大,不利于土壤結(jié)構(gòu)的改善。而多年生水稻則不同,研究發(fā)現(xiàn):在0~40cm的土層中,種植多年生水稻超過四年,土壤中的有機(jī)質(zhì)含量平均每年增加0.95噸/公頃,總氮每年增加0.11噸/公頃,有利于土地肥力的提高。
多年生稻還減少了農(nóng)藥和化肥的用量,有利于改善農(nóng)田生態(tài),增強(qiáng)土壤中甲烷氧化細(xì)菌的氧化能力,減少溫室氣體的排放。從這一角度看,多年生稻還是一種環(huán)境友好的水稻品種,符合“綠水青山”的生態(tài)發(fā)展理念。
總結(jié)
國內(nèi)目前推廣的常規(guī)稻主要為一年生稻,平均畝產(chǎn)量在950斤左右,勞動量大,投入成本高。相比之下,我國新培育的多年生水稻表現(xiàn)出了亮眼的生產(chǎn)性能,試驗畝產(chǎn)量突破了2000斤,既降低了勞動強(qiáng)度,又改善了土壤的營養(yǎng)狀況,綜合表現(xiàn)可圈可點。
目前,多年生水稻品種已通過試驗審定,其貌不揚的野生水稻再次顯示了優(yōu)異的育種潛力。(羅會清轉(zhuǎn)帖)
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