怀念袁隆平与海水稻

2022/6/8 来源:不详

袁隆平院士于年5月22日在长沙因病离世,但他为中国乃至世界粮食安全所做出的贡献以及终生敬业奉献的精神我们不能忘记。本文以亲历的海水稻发展历程,总结和缅怀袁隆平院士在海水稻事业发展上的主要贡献。同时呼吁业界同行继承袁隆平院士未竟的事业,一起从研发到产业化推动海水稻的发展,实现袁院士“杂交水稻覆盖全球梦”的伟大梦想。

一、海水稻的历史和现状

(一)“海水稻”名称的由来

对于海水稻,很多人望文生义认为海水稻就是生长在海水里的水稻,或是用海水直接浇灌的水稻。其实,海水稻指的是可以种植在海滨滩涂或内陆盐碱地,具有一定的耐盐碱能力,适用于盐碱地种植生产的水稻品种。从严谨的科学定义上来说,海水稻应该被称为耐盐碱水稻。而“海水稻”这个名字,象“老婆饼”“夫妻肺片”等一样是一个形象化的称呼。

(二)耐盐碱水稻在国内外的研究简史

土壤盐渍化和次生盐渍化是当前的世界性生态问题,我国现有盐碱地面积近1亿公顷,其中大约万公顷可以进行农业开发利用。水稻种植过程对于土壤具有一定的改良作用,但水稻对盐碱中度敏感,因此,提高水稻的耐盐碱性成为我国开发利用盐碱地的一个重要技术措施。

在耐盐碱水稻品种选育上,早在年斯里兰卡就培育出了耐盐水稻品种Pokkali,并于年推广种植。印度也在年开始推广耐盐水稻。国际水稻研究所(IRRI)于年实施了国际水稻耐盐观察圃计划,对多份水稻品种(系)进行耐盐性鉴定,并于年提出了水稻耐盐碱鉴定标准和方法。

中国于年开展水稻的耐盐性研究工作,特别是年召开“全国稻麦抗盐碱协作会议”之后,稻种资源的耐盐碱性鉴定成为国家科研项目。随之在年的“全国水稻耐盐鉴定协作方案”中也建立了水稻耐盐碱鉴定标准,尔后许多水稻科研单位筛选和选育了一批耐盐水稻材料。年年底,国家科技支撑计划“耐盐水稻新品种选育及配套栽培技术研究”项目启动,年7月底通过科技部验收。但中国因为没有耐盐碱水稻品种审定的通道,因此一直没有耐盐碱的水稻品种通过审定,从而不能将其产业化。

袁隆平院士早在年致信时任科技部部长万钢,提出“海水稻是一种非常宝贵的水稻种质资源,具有极高的科学研究和利用价值”。袁隆平设想,若能在超级稻之外,再大面积推广高产耐盐碱水稻,中国的粮食安全保障就有了两座长城,共筑中国粮食安全的堡垒。

他在最后近十年的岁月中为海水稻事业做出了以下四大主要贡献:(1)提出了海水稻的发展目标和技术路线;(2)倡导建立了国家耐盐碱水稻区试平台;(3)建设国家耐盐碱水稻技术创新中心;(4)以“中华拓荒人”“十百千工程”“国际海水稻论坛”等为平台开启了海水稻的产业化步伐。

(三)袁隆平的海水稻梦想

近年来袁隆平院士注意到我国环渤海和江苏沿海、新疆天山两麓、黄土高原河套地区、东北大庆等地区大量盐碱地抛荒弃耕,越南等东南亚国家近百万公顷土地受到海水倒灌污染无法种植。袁隆平院士认为通过种植耐盐碱水稻,开发利用盐碱地是一个保障粮食安全的重要途径。袁隆平院士在很多场合描绘海水稻推广前景,即种植海水稻一亿亩,按照最低亩产公斤计算,每年可增产粮食亿公斤,多养活万人口。

(四)“海水杂交稻”的育种路线

中国在水稻研发和产业化上的最大突破是杂种优势的利用,即杂交水稻。若是将水稻的耐盐碱性与水稻杂种优势利用结合起来,将是水稻杂种优势利用的又一突破。年三系杂交粳稻组合黎优57在辽宁省营口县高坎乡李家村的重碱地上,亩产达到了公斤。年杜邦先锋的杂交水稻组合PHB71在越南表现很强的耐盐性,深受越南当地农民的欢迎。国内外的杂交水稻种植经验表明,水稻不仅在产量上,而且在耐盐碱性上存在杂种优势。

袁隆平院士在年第一届国际海水稻论坛上明确提出了“海水杂交稻”为耐盐碱水稻的主要育种途径,并确定了分两步走的技术路线,第一步是培育出亩产量能达到公斤的耐盐碱水稻品种;第二步是在8~10年内,选育出可供产业化推广、亩产公斤以上的耐盐碱超级杂交水稻。

(五)海水稻育种与测产

水稻是一种对盐中度敏感的植物,在盐胁迫下生长受到抑制,往往表现为叶片枯死、分蘖减少、不抽穗、育性差和千粒重低等症状,严重的甚至植株死亡或完全绝收,从而影响水稻产量。因此,选育耐盐碱水稻品种对盐碱地区的水稻生产十分重要。

为了进一步加强耐盐碱水稻研发以及产业化,青岛海水稻研究发展中心于年成立。该中心由袁隆平院士担任首席科学家,并拥有占地约40亩的现代化耐盐碱水稻试验基地,相应建有12亩自动调节盐度的耐盐碱水稻测试试验田、平方米的应用基础研究实验室,配套了品质与抗性基因挖掘、分子标记辅助育种、细胞工程技术、遗传转化技术、发育与生态植保技术、稻米加工、食味检测等7个功能实验室。

袁院士认为,青岛市位于我国南北中间地带,环拥胶州湾,籼稻和粳稻一般都能在青岛正常生长,这是我最国适合作为耐盐碱水稻科研育种的试验基地。年8月28日,袁隆平院士在青岛海水稻研究发展中心白泥地试验期间,与科研人员一起过了他88岁“米寿”的生日。

年以来,袁隆平院士团队在全世界范围内搜集了近份耐盐碱水稻种质资源,并进行耐盐性鉴定和测试,然后以杂交水稻技术进行配组,引入高产和抗病性等优异性状。年袁隆平团队选育的一系列耐盐碱水稻材料在青岛市李沧区白泥地基地全生育期用0.6%的咸水灌溉进行了首次耐盐碱性测试。年9月28日,青岛海水稻研究发展中心对多份测试材料中选取4份表现较好的材料进行现场测评,综合考察其农艺性状,全部收割后根据含水量、稻谷重量及现场测量的取样面积等原始数据来估算理论亩产量,4个水稻材料均在公斤以上,表现最好的杂交稻组合估算理论亩产量为.95公斤。

青岛海水稻研究发展中心白泥地试验基地

二、建立国家耐盐碱水稻区试平台

由于耐盐碱品种在体内能量上的生理性消耗,导致产量等性状与非耐盐碱品种必然存在差异。因此,现有水稻品种审定的评价指标难以适用于耐盐碱水稻品种。年1月,袁隆平院士致信农业部种子管理司,希望制订耐盐碱水稻审定标准。经多次沟通,耐盐碱水稻区试项目组以《主要农作物品种审定办法》、《农业部办公厅关于进一步改进完善品种试验审定工作的通知》(农办种〔〕41号)和全国农业技术推广服务中心(农技种函〔〕20号)文件的有关规定为依据,邀请领域内专家,起草了耐盐碱水稻区域试验实施方案和品种审定标准,并广泛地征求意见。

年2月28日,由青岛海水稻研究发展中心和国家杂交水稻工程技术研究中心,在三亚组织召开国家耐盐碱水稻品种审定试验座谈会。会议邀请了全国农业技术推广总站、中国水稻研究所、中国农业科学院、四川农业大学、湖北省种子管理局、湖南省种子站、江苏省种子站、海南大学、江苏省农业科学院等单位的专家和代表,对《耐盐(碱)水稻新品种试验实施方案》、《耐盐(碱)水稻品种审定标准》、《水稻品种全生育期耐盐性鉴定技术规程》进行了技术研讨与修改完善。会上,袁隆平院士强调了设立国家耐盐碱水稻品种区试与审定的重要意义,张毅研究员对区试审定标准等提出了指导意见,王才林研究员报告了实施方案。与会专家对相关材料进行了详细的讨论,一致认为相关材料科学规范,合理可行,可用于组织耐盐碱水稻品种审定,推广耐盐碱水稻有利于我国土地资源的利用,对于保障粮食安全有着重要意义。相关材料经修改后报农业部备案。

年2月28日,国家耐盐碱水稻品种审定试验座谈会

(一)耐盐碱水稻从区域试验到品种审定

年3月,青岛海水稻研究发展中心与国家杂交水稻工程技术中心联合国内18家研究机构与企业成立“国家耐盐碱水稻区试联合体”,成立区试工作组,由青岛海水稻研究发展中心负责具体组织协调,确定设立“北方中早粳晚熟组”“黄淮粳稻组”与“南方沿海籼稻组”等三大组别,开展耐盐碱水稻品种试验工作。

年国家耐盐碱水稻区试从三个组别增加到四个组别,年,又从四个组别增加到五个组别。通过建立耐盐碱水稻区域试验,打通了这个特殊类型水稻品种审定的通道,为耐盐碱水稻品种大规模推广获取了必需的数据和资质。对于年初制订的耐盐(碱)水稻审定标准草案经过反复讨论和修改,在年3月第四届国家农作物品种审定委员会第三次审定会议修订形成了“耐盐(碱)水稻品种审定标准”,为国家耐盐碱水稻品种审定提供了参考依据,填补了我国耐盐碱水稻品种审定的空白。

经过两年区试和一年的生产试验,年11月26日,首批共计4个耐盐碱籼稻品种经过第四届国家农作物品种审定委员会第六次主任委员会会议审定通过(见中华人民共和国农业农村部公告第号)。年又有3个耐盐碱粳稻和1个耐盐碱籼稻品种通过审定。这些品种通过审定后,为耐盐碱水稻大规模生产种植提供了可靠的品种保障,并在全国不同类型盐碱地合作平台进行示范推广。

(二)区域试验的不断发展和完善

在4年的区域试验和生产试验过程中,参与试验的单位和专家以及国家水稻品种审定专家委员会不断总结这一特殊类型区试的经验教训,包括对照的选择、审定区域的调整、其他品种安全性要求等。年以来,为满足我国不同生态区域以及北方盐碱地稻作的需求,国家耐盐碱水稻区域试验在原来3个组别的基础上又增加了2组,现在共设置5个组别,分别为:北方耐盐碱中早粳中熟组(西北组)、北方耐盐碱中早粳晚熟组、沿黄粳稻组、华东沿海籼稻组、华南沿海籼稻组,其中华南沿海籼稻组又设置了2组试验:A组和B组,共有70个品种在新疆、内蒙古、宁夏、吉林、辽宁、山东、江苏、浙江、广东、广西等42个试验点进行了试验。

三、建设国家耐盐碱水稻技术创新中心

年海水稻测产成果引起了党和国家的高度

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