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袁隆平与神奇的“海水稻”

2018-07-02 11:24:00 来源:今日中国 作者:刘 欣 【关闭】 【打印】

  袁隆平,中国研究与发展杂交水稻的开创者,中国工程院院士,被誉为“世界杂交水稻之父”,创造了水稻亩产上千公斤的世界纪录,其毕生追求的目标在于如何能够让水稻更高产。已经88岁的袁隆平不久前透露,他目前正在攻克杂交水稻的两个难题,一个是杂交水稻大面积示范亩产1200公斤,而另外一个则是研发“海水稻”。

  神奇的“海水稻”

  在袁隆平家中,悬挂着一张“特殊”的中国地图。这是一张中国盐碱地分布地图,地图显示中国内陆有近15亿亩盐碱地。如何把面积惊人的盐碱地利用起来,改造成良田,成为袁隆平的又一个梦想。

  何为“海水稻”?袁隆平解释道,并不是浸泡在海水里生长的水稻,因为海水太咸,根本种不了水稻。通常说的“海水稻”,是指在盐碱地上也能生长、能够耐盐碱地的水稻即“耐盐碱水稻”。按照袁隆平的说法,“海水稻”能“化滩涂为良田,让寸草不生的盐碱地稻花飘香”,这也正是“海水稻”的神奇所在。

  袁隆平坦言,“海水稻”研究属于水稻杂交的一种,对他来讲,这一新课题既是挑战也是一个巨大的鼓舞,虽然压力、难度很大,但他希望有生之年,能够研发成功,并大面积推广到全世界,为世界粮食安全和促进世界和平发挥积极作用。

2018年5月28日,山东青岛,袁隆平参观试验田,现场指导“海水稻”种植

  山东半岛有数百万亩盐碱地,近几年,山东已经投入大量资金,着手尝试解决盐碱地再利用问题,他们的想法与袁隆平一拍即合。2016年8月,袁隆平团队带着“海水稻”的研发课题正式入驻青岛国际院士港。

  “海水稻”研发中心—白泥地实验基地位于山东省青岛市胶州湾畔。试验基地是用青岛碱业公司的副产品—白泥,填起来的一处地块,主要成分是碳酸钙。这些白泥经排放和堆积后,形成的滩涂盐碱化严重,“白泥地”这个名字,显示了这里土地盐碱化的程度。而如今,因为“海水稻”的试验种植,这些被撂荒了几十年的盐碱地很快就能焕发生机。

  2017年,袁隆平团队开始在白泥地实验基地进行耐盐碱水稻筛选,他们充分发挥自己所擅长的优势资源,将研发主攻方向,集中在杂交稻的配种育秧上。袁隆平介绍,半野生的“海水稻”产量很低,每亩100多斤,稻穗不仅高还容易倒伏,把它与栽培稻杂交,优势利用,就能提高产量,而且稻穗不倒伏。

  青岛海水稻研发中心副主任张国栋介绍,通过试种了300多个耐盐碱水稻材料,进行耐盐度从千分之三到千分之六的梯度筛选,最终筛选出四个材料品种进行测产。

  2017年9月,其中一个材料品种小面积测产最高产量达每亩620.95公斤,较国内外现有“海水稻”材料产量高出不少。“很不简单。”实验的结果得到了袁隆平的认可。

  迪拜沙漠种出“中国稻”

  正当袁隆平团队在努力扩大研究成果时,从阿联酋迪拜沙漠传来了令人振奋的消息。

  2018年1月受迪拜方邀请和委托,袁隆平团队在迪拜沙漠地区开展水稻的小范围实验种植。其中第一批海水杂交稻品种在2018年5月26日由国际联合专家组进行理论测产,估测其中一个材料产量超过亩产500公斤,两个材料产量超过400公斤。迪拜将于6月下旬组织正式收割测产,届时将公布第一阶段海水稻品种测试成果。

  对于袁隆平团队的实验成果,英国《每日电讯报》近日发表文章称,在迪拜郊外的广袤沙漠中,中国科学家们利用稀释的海水,在沙地中成功种植出了耐旱的水稻。在眺望这片稻田的同时,这些科学家们也意识到,一场长达40年的奋斗终于在此“开花结果”了。

  迪拜沙漠昼夜温差达30多摄氏度,湿度在20%以下,且沙漠土壤有机质含量低,地下7.5米处就是海水,几乎不能满足水稻的生长条件。为了让水稻适应恶劣的自然条件,袁隆平团队通过“四维改良法”将种植环境进行改造,而这也正是“海水稻”能够对盐碱地土壤进行改良的核心技术。

2018年5月28日,在山东青岛滨海盐碱地稻作改良示范基地,工作人员展示“海水稻”秧苗

  张国栋介绍,“四维改良法”是由要素物联网系统、土壤定向调节剂、植物生长调节素及抗逆性作物四大要素系统组合而成的技术方法。“土壤定向调节剂可改善土壤盐碱度,植物生长调节素能增加有机质,‘海水稻’是抗逆性作物的一种,它们作用在一起,能让土壤尽快由生土变成活土”。而要素物联网系统,则扮演了地下管网灌排的角色:一种埋在地下半米左右,把植物生长调节素和水源以滴灌方式精准传输到水稻根部;一种埋在地下1.8米左右,如果感知到盐碱水下渗或更深层的盐碱水上升,管道就会开启,将它们收集并排走,降低土壤盐碱度、阻止土壤返碱。“如此循环,只要符合一定条件,盐碱地可以在两到三年内被改造成良田”。

  根据袁隆平团队与迪拜方的规划,双方将在2018年下半年启动100公顷的“海水稻实验农场”,通过实验农场的实施经验,在2019年扩展到100公顷的“海水稻标准农场”,在更大范围内对生产成本和栽培工艺稳定性进行验证,形成在沙漠地区水稻推广技术标准,并从2020年开始快速复制扩大种植面积,双方将以覆盖迪拜10%以上国土面积为目标,打造绿色迪拜和生态迪拜。

  “除了中东,还有‘一带一路’沿线国家,特别是东南亚国家的合作,也在考虑当中。”张国栋表示,在越南、印度、斯里兰卡等国家,海水倒灌造成土地盐碱化的情况都比较严重,他们对于“海水稻”有很大需求,“中国‘海水稻’正在走向世界”。

  产业化示范推广

  中国盐碱地主要分布在西北、华北和东北平原的低地、湖边或山前冲积扇的下部边缘,以及沿海地带。在袁隆平看来,如果能将其中近一亿亩盐碱地改造利用,按照最低要求亩产300公斤计算,就可增加粮食总产300亿公斤,相当于湖南省一年的粮食总产量,可解决8000万人的粮食问题,对保障中国粮食安全的作用不可估量。

  2018年4月12日,习近平总书记在海南三亚考察国家南繁科研育种基地(海南)时,曾询问“海水稻”研发进展情况,袁隆平汇报,项目进展顺利,如果表现好,请习近平总书记去视察,习近平总书记欣然答应。谈起这段经历,袁隆平表示“这对我们是巨大的鼓舞,压力也很大。”

  国内国外实验的相继成功,更加坚定了袁隆平团队对“海水稻”研发的信心。2018年5月28日,袁隆平团队和袁米农业科技有限公司共同启动“中华拓荒人计划”,在中国五大主要盐碱地类型和延安南泥湾次生盐碱与退化耕地共六地,同时进行水稻插秧“拓荒”,建立稻作改良试验示范基地,开展耐盐碱水稻品种审定区域种植试验和盐碱地稻作改良技术产业应用示范。该计划将为最终实现“改造亿亩荒滩,增加亿亩良田”的目标打下坚实的基础。

  此次插秧选择在新疆喀什岳普湖、黑龙江大庆、山东东营军马场、山东青岛城阳区、浙江温州同时进行,分别代表了新疆的干旱半干旱盐碱地、东北的苏打冻土盐碱地、环渤海盐碱地、滨海小流域盐碱地和东南沿海新生盐碱地等类型,再加上陕西延安南泥湾次生盐碱和退化耕地的稻作改良,基本实现了“海水稻”对中国主要盐碱地类型的“全覆盖”。这是中国首次在五大类型盐碱地上同时进行耐盐碱水稻的区试和盐碱地稻作改良的产业示范,标志着“海水稻”项目进入了产业化示范推广阶段。

  “通过‘海水稻’的区试测试和配套盐碱地稻作改良示范技术体系,来检验‘海水稻’材料在不同盐碱地条件下的田间表现、产量、口感和成本。同时,项目应用了物联网、大数据和人工智能等基于农业4.0模式的智慧农业解决方案,实现了农业产值和土地利用效能的提升。”张国栋透露,顺利的话,“预计2019年就会诞生首批耐盐碱水稻品种,2020年就能大范围种植了。”

  袁隆平指出,从产业角度而言,盐碱地稻作改良以每亩地1万元成本计算,可拉动万亿级产业链,连同产业配套和基础设施建设,可以创造3万亿至4万亿元内需。盐碱地大多分布于贫困地区,建设资金的投入可以有效地带动精准扶贫工作,真正实现藏粮于地、藏粮于技,推动全面实现小康社会。

  2018年6月24日,中共中央、国务院公布《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》提出,坚决打赢蓝天保卫战,着力打好碧水保卫战,扎实推进净土保卫战。土壤污染防治方面,要求全面实施土壤污染防治行动计划,强化土壤污染管控和修复。而中国15亿亩盐碱地中,其中约2亿至3亿亩具备改造为农田的潜力。

  通过推广种植“海水稻”,让亿亩荒滩变粮仓,一直是袁隆平的一大期待。2020年将“海水稻”推广种植一亿亩是袁隆平的小目标。目前,袁隆平正带领研发团队继续攻关“海水稻”,2018年通过第二年的“海水稻”实验,2019年争取拿到国家的审定,就可以大面积向全国进行推广。

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