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科学家正实施“绿色超级稻”计划——培育具备“节俭美德”的水稻

来源:文汇报
摘要:如此“坐享其成”,而今已非“懒人空想”,这正是中国“绿色超级稻”怀揣的远大理想。最近,比尔与梅琳达·盖茨基金会和中国农业科学院正式签署“为非洲和亚洲资源贫瘠地区培育绿色超级稻”的国际合作项目书,项目总经费为1800万美元。”然而,在熟悉我国农业生产方式的科学家心里,还装着另外3个百分比:“世界30%的农药......

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        撒哈拉沙漠以南,非洲农民站在干旱贫瘠的土地上,憧憬一幅金灿灿的丰收图——把来自中国的稻种撒在地里,不用灌溉,也无需农药,100多天后,就能把沉甸甸的稻子背回家。

        

        如此“坐享其成”,而今已非“懒人空想”,这正是中国“绿色超级稻”怀揣的远大理想。最近,比尔与梅琳达·盖茨基金会和中国农业科学院正式签署“为非洲和亚洲资源贫瘠地区培育绿色超级稻”的国际合作项目书,项目总经费为1800万美元。

        

        在全球粮食危机频现的背景下,这项迄今为止中国最大的农业科技国际合作项目向世界作出承诺:包括上海市农科院在内的多家中国科研机构将在3年内培育至少15个新稻种,在非洲7国和亚洲8国(包括我国四川、云南、贵州、广西等西南四省)示范推广,预计将使2000万农民的稻田增产20%。

        

“吃不饱”走了,“吃不久”来了

        

        提起粮食问题,几乎每个中学生都能随口说出3个令人自豪的百分比:“中国以占世界9%的耕地,生产出世界25%的粮食,养活了世界22%的人口。”然而,在熟悉我国农业生产方式的科学家心里,还装着另外3个百分比:“世界30%的农药和40%的肥料都用在了中国,而水稻生产用水占了全国总耗水量的56%。”

        

        “吃不饱”缓解了,“吃不好”、“吃不久”两大难题仍将困扰中国。中科院院士、华中农业大学教授张启发不止一次地说起他的两大担忧——愈演愈烈的病虫害让不少水稻产区减产,而化学农药的滥用则让虫害愈演愈烈,人们没法“吃得好”;长期过度施肥不仅使种田成本越来越高,还导致土壤退化,若任其发展,势必“吃不久”。

        

        尽管各地不断爆出“亩产奇迹”,但在多数现实条件面前,这些“真的只是奇迹”,难以复制和推广。据统计,我国水稻种植区70%属中低产田,水稻单产长期徘徊在415公斤左右,超级稻在这些地方几乎无“用武之地”,而干旱,是最为主要的制约因素。

        

从多种水稻基因中“博采众长”

        

        “只求产量,不顾其他”的种田理念一边突破着产量瓶颈,一边遭遇着可持续发展的挑战。要缓解粮食生产与资源环境之间的紧张关系,唯一出路是寻找具有“节俭美德”的水稻新品种。

        

        2005年,以张启发为首的科研团队首次提出“绿色超级稻”计划。在他们描绘的“和谐稻田”中,水稻被赋予了三种“美德”,即基本不打农药、少施化肥和节水抗旱。当然,保持适中的产量仍是基本前提。

        

        世界上有没有如此完美的水稻?科学家们并不期待天工造物,但希望能从水稻基因天书中“博采众长”。“稻子的性状是由基因决定的,首先要弄清楚4万个基因是什么、各有什么用。”张启发说,搞清每个水稻基因的功能之后,即可用“剪刀+胶水”的方式进行分子育种,像玩拼图游戏那样,培育出越来越完美的水稻。

        

        一开始,有人建议将这类理想中的水稻称为“金色水稻”,但张启发认为冠名“绿色”更好。因为,“绿色可以给人最好的联想,比如环保、希望……”2007年,美国科学院院刊报道了中国科学家的“绿色超级稻”计划,这个充满遐想的词汇由此成为世界性名词。

        

“旱优3号”率先实践“绿色生活”

        

        当“绿色超级稻”理念刚刚走出国门,上海科学家培育的全球首例节水抗旱杂交稻“旱优3号”已经在试验田里过起了“节俭生活”——它生性耐旱,生长基本依靠“天落水”;它成长快,全生育期仅106天,可比普通水稻早收40余天,躲开病虫害高发期,施肥用药次数仅为普通水稻的1/3;由于田间不存在淹水,它还能有效避免甲烷排放,减少面源污染和水土流失。

        

        虽说“生活标准”降低了,可“旱优3号”的产量丝毫不打折。在沪两年试种表明,在节水50%的条件下,其平均亩产达550公斤,与沪郊普通杂交水稻产量持平。

        

        去年,上海市农科院专家首次尝试无需翻耕土地和人工插秧的免耕直播法,继续放大“旱优3号”的绿色效应。上海市农业生物基因中心首席科学家罗利军告诉记者,免耕栽培每亩成本比直播、机器插秧和普通水稻种植法分别节省144元、107元和514元。与此同时,人工插秧的同期水稻做了8次病虫害防治,而免耕栽培的田块只做了3次。

        

        “旱优3号”不过是完美水稻家族中的“先行者”,严格地说,它只实现了“绿色超级稻”的部分目标。罗利军坦言,要让更多水稻同时具备不打药、少施肥、能抗旱的“节俭美德”,大约还需10到15年时间。
作者: 2009-5-22
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