我國(guó)稻田65%以上為中低產(chǎn)田，其中干旱是最主要的限制因素之一。未來(lái)30 年我國(guó)農(nóng)業(yè)用水只能維持零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)。羅利軍認(rèn)為，培育節(jié)水抗旱稻必然成為農(nóng)業(yè)節(jié)水的一條主要途徑。

    身處沿淮河4000多萬(wàn)畝低洼地帶的農(nóng)民，每到播種時(shí)節(jié)，心里就經(jīng)常犯糾結(jié)：到底種不種水稻呢？

    而這種糾結(jié)緣于：這里處于旱澇災(zāi)害交替“頻繁區(qū)”，可能出現(xiàn)顆粒無(wú)收的慘劇。當(dāng)然，即便是不種植水稻，選擇大豆等作物，有時(shí)也依然難逃“噩運(yùn)”。

    這些農(nóng)民的糾結(jié)，其實(shí)，早已經(jīng)被一些細(xì)心的水稻研究者們注意到。

    他們提出了“節(jié)水抗旱稻”的新思路。“不過(guò)，在當(dāng)時(shí)這一想法卻并不被看好，甚至有的專家認(rèn)為‘完全沒有必要’。”回憶起當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)爭(zhēng)論的情景，安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所研究員朱啟升仍然歷歷在目。

    不過(guò)，節(jié)水抗旱稻以其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，逐漸得到了業(yè)內(nèi)專家的贊許，也讓農(nóng)民們嘗到了甜頭，為我國(guó)水稻種植另辟蹊徑。

    近日，記者通過(guò)多方采訪，試圖揭開節(jié)水抗旱稻的“神秘面紗”。

    “超級(jí)稻”的緊箍咒

    前不久，《第一次全國(guó)水利普查公報(bào)》顯示，我國(guó)流域面積在100平方公里及以上的河流僅有2.3萬(wàn)條，比此前長(zhǎng)期沿用的5萬(wàn)多條的統(tǒng)計(jì)減少了一多半。

    這一數(shù)據(jù)成為了我國(guó)缺水現(xiàn)實(shí)的最新印證。

    同時(shí)，我國(guó)又是農(nóng)業(yè)大國(guó)。農(nóng)業(yè)耗水量占全國(guó)總耗水量約70%，而水稻的用水量占整個(gè)農(nóng)業(yè)耗水量的70%。

    缺水，已經(jīng)成為了“超級(jí)稻”的緊箍咒。

    上世紀(jì)60 年代的矮化育種和70 年代中期的雜交水稻培育成功，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)水稻單產(chǎn)的重大突破。但是，自上世紀(jì)末以來(lái)，我國(guó)水稻平均單產(chǎn)長(zhǎng)期徘徊，一直未有實(shí)質(zhì)性的突破。

    為此，上世紀(jì)90年代中期，我國(guó)啟動(dòng)了利用亞種間雜種優(yōu)勢(shì)的超高產(chǎn)育種計(jì)劃（后又稱之為超級(jí)稻計(jì)劃）。

    但盡管現(xiàn)有超級(jí)稻在良好的栽培條件下表現(xiàn)出較大的增產(chǎn)潛力，也難以在大面積生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)。

    “其主要原因是我國(guó)稻田質(zhì)量難以滿足現(xiàn)有超級(jí)稻品種的生長(zhǎng)需求。我國(guó)稻田65%以上為中低產(chǎn)田，其中干旱是最主要的限制因素之一。”上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心主任羅利軍對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者表示。

    特別是我國(guó)西北地區(qū)長(zhǎng)期缺水、華北地區(qū)旱災(zāi)頻繁。由于雨量分布在季節(jié)上不平衡，旱災(zāi)在長(zhǎng)江流域和華南稻區(qū)也較為常見。

    數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，自上世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)每年平均受旱面積達(dá)2.667×107 hm2，造成糧食減產(chǎn)7×1010~8×1010 kg。

    “至2020年，我國(guó)糧食產(chǎn)量需達(dá)到6 億噸，尚需增加農(nóng)業(yè)用水1.2×1011 m3，而實(shí)際上，未來(lái)30 年我國(guó)農(nóng)業(yè)用水只能維持零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)。”羅利軍認(rèn)為，培育節(jié)水抗旱稻必然成為農(nóng)業(yè)節(jié)水的一條主要途徑。

    “像種麥子一樣種水稻”

    事實(shí)上，旱稻栽培在我國(guó)某些地區(qū)早有歷史傳統(tǒng)。廣西、云南等地的山民就有在山坡上種旱稻的習(xí)慣，當(dāng)?shù)厣矫褚话阍?月下旬上山直播，待清明下雨種子吸水萌發(fā)，至11月水稻成熟時(shí)上山收割。這類旱稻雖有較強(qiáng)的節(jié)水抗旱性，但產(chǎn)量極低。

    羅利軍所指的節(jié)水抗旱稻，則是指具有水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性又具有旱稻節(jié)水抗旱特性的一種新的栽培稻品種類型。它是在水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，引進(jìn)旱稻的節(jié)水抗旱特性而育成的新品種。

    目前育成并應(yīng)用于生產(chǎn)的節(jié)水抗旱稻包括兩類：一是常規(guī)品種，如中旱3 號(hào)、滬旱3 號(hào)、滬旱15、旱稻297、中旱209、綠旱1 號(hào)等；二是雜交品種，如旱優(yōu)2 號(hào)和旱優(yōu)3 號(hào)。“這些品種在生產(chǎn)上均表現(xiàn)較好的節(jié)水抗旱特性，特別適合在中低產(chǎn)田種植。”羅利軍說(shuō)。

    中國(guó)科學(xué)院院士謝華安表示，我國(guó)生態(tài)條件復(fù)雜，干旱面積較廣的現(xiàn)實(shí)需要節(jié)水抗旱稻。實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果顯示節(jié)水抗旱稻種植是切實(shí)可行的，且對(duì)糧食生產(chǎn)具有較大意義。

    “這類品種只需基本的生理用水，不需要全生育期建立水層，可比傳統(tǒng)水稻節(jié)水50%以上。”朱啟升對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者說(shuō)，“無(wú)論是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期還是抽穗期，在遇到干旱現(xiàn)有水稻品種不能收獲的情況下，節(jié)水抗旱稻還能保持生長(zhǎng)，獲得一定產(chǎn)量。”

    同時(shí)，此類品種多能直播，適合當(dāng)前農(nóng)村缺乏勞動(dòng)力的現(xiàn)狀。

    有趣的是，科研人員還發(fā)現(xiàn)，雖然作用機(jī)理還不甚明了，但節(jié)水抗旱稻往往同時(shí)具有“抗旱”和“耐淹”兩種特性。

    而這一優(yōu)勢(shì)恰好滿足了沿淮地區(qū)農(nóng)民的需求，不必?fù)?dān)心旱澇無(wú)常，甚至有農(nóng)民說(shuō)：“能像種麥子一樣種水稻，多好！”

    期待大舞臺(tái)

    盡管前景廣闊，但節(jié)水抗旱稻作為我國(guó)水稻家族的“新人”，依然屬于整個(gè)體系中的“非主流”。

    據(jù)朱啟升介紹，節(jié)水抗旱稻是近些年提出的新課題，相關(guān)研究人員“少得可憐”，多數(shù)省份都沒有節(jié)水抗旱稻的研究推廣人員，無(wú)法與其他水稻育種隊(duì)伍相比。

    究其原因，經(jīng)費(fèi)投入的不足已成為最大“絆腳石”。“盡管國(guó)家層面對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水很重視，但還停留在以往從農(nóng)業(yè)基本建設(shè)上節(jié)水的傳統(tǒng)思路上，沒有認(rèn)識(shí)到作物本身節(jié)水的重要性，因此對(duì)節(jié)水抗旱稻的研究投入不足。”朱啟升說(shuō)。

    謝華安表示，從宏觀戰(zhàn)略層面講，應(yīng)該將節(jié)水抗旱稻作為重大技術(shù)來(lái)突破，因?yàn)樗衔覈?guó)水稻生產(chǎn)的實(shí)際需要。

    在科研方面，謝華安建議，對(duì)于種質(zhì)資源，既要利用現(xiàn)有品種，還要發(fā)掘新品種；在品種選育方面，應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，將豐產(chǎn)性、抗性、優(yōu)質(zhì)性和廣適應(yīng)性綜合考慮，把常規(guī)育種技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以期求得突破。

    談到節(jié)水抗旱稻的發(fā)展策略，羅利軍認(rèn)為，應(yīng)從建立科學(xué)的節(jié)水抗旱性評(píng)價(jià)體系、建立節(jié)水抗旱核心基因資源、采用常規(guī)雜交育種方法在極端環(huán)境中選育、重視基于育種成果的基礎(chǔ)研究等方面入手。

    朱啟升覺得，這是一個(gè)系統(tǒng)工程，就像一臺(tái)機(jī)器，需要多個(gè)部件組成，每個(gè)部件都有它的作用，不過(guò)，最后都體現(xiàn)在“總裝車間”，也就是育種上。

    對(duì)此，羅利軍建議：一方面要加強(qiáng)節(jié)水抗旱核心種質(zhì)研究與利用，將節(jié)水、避旱、耐旱、水分高效利用等特性進(jìn)行聚合、創(chuàng)制新種質(zhì)；另一方面以現(xiàn)有節(jié)水抗旱品種或節(jié)水抗旱雜交稻親本為背景材料，通過(guò)標(biāo)記輔助選擇，導(dǎo)入抗病蟲與氮磷高效利用基因，培育節(jié)水抗旱、抗病蟲、營(yíng)養(yǎng)高效利用的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。

    此外，朱啟升認(rèn)為，國(guó)家應(yīng)開展節(jié)水抗旱稻的區(qū)域試驗(yàn)，從而推進(jìn)品種審定，這也有利于加速其應(yīng)用推廣。