剛從海南風(fēng)塵仆仆回到武漢的朱仁山滿懷憂慮。他是武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院工程師、武漢國英種業(yè)公司副總經(jīng)理,每年冬春季節(jié),和他一樣的全國各地的農(nóng)業(yè)專家就會像候鳥一樣集聚在海南南繁基地搞育種。
這個傳統(tǒng)已經(jīng)持續(xù)了近半個世紀(jì)。南繁基地位于海南三亞,是中國最為重要的制種基地。它典型的熱帶氣候條件為水稻、玉米等農(nóng)作物全年生長和種子繁殖提供了“天然大溫室”。享譽世界的雜交水稻就誕生在這里。然而,今春的異常高溫卻給雜交稻的種子繁殖帶來困難。
“減產(chǎn)了!”朱仁山說,“2月底到3月初,三亞遭遇了48年一遇的高溫天氣,兩系溫敏不育系雜交稻的稻種結(jié)實率大大下降,至少減產(chǎn)70%?!?/P>
稻種減產(chǎn)引發(fā)了農(nóng)業(yè)相關(guān)人士的憂思,稻種多樣性問題日顯嚴(yán)峻。武漢大學(xué)朱英國院士曾培育出不同于袁隆平的雜交水稻,他也被稱為“湖北袁隆平”。然而他的稻種產(chǎn)業(yè)化之路,在混沌的中國種業(yè)格局中遭遇了科研與產(chǎn)業(yè)化的重重困境,也折射出目前糧食安全的隱憂。
農(nóng)業(yè)是整個國家的基礎(chǔ)。種子是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。種種跡象表明,中國種業(yè)正在陷入一種脆弱的境地,只有根本性的變革才會帶來希望。
時代周報記者 韓洪剛 發(fā)自武漢
脆弱的水稻制種
“今年2月10日到
朱仁山說:“此次減產(chǎn)的主要是兩系溫敏不育系雜交稻。正如其名,由于其育性轉(zhuǎn)換對溫度敏感,所以受天氣因素影響較大,過高或過低氣溫都會對結(jié)實率產(chǎn)生影響。”
據(jù)朱仁山不完全統(tǒng)計,目前全國的兩系雜交稻種基本都在海南育種,今年種植規(guī)模在5000畝左右,按平均單畝繁種400斤計算,減產(chǎn)70%意味著2010年全國兩系雜交稻生產(chǎn)面積將會減少35萬畝;按平均畝產(chǎn)稻米
“種子供種安全是國家農(nóng)業(yè)安全的重中之重?!鞭r(nóng)業(yè)部全國農(nóng)技推廣中心副主任鄧光聯(lián)
全球氣候變暖、自然災(zāi)害頻繁加劇了人們的憂慮。國際糧食政策研究所的報告指出,由于全球變暖,到2020年全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量預(yù)計降低16%,其中發(fā)展中國家所受的影響會更大。
參加了座談會的朱仁山說:“專家們都開始強調(diào)要重視品種和遺傳多樣性。一旦某個品種出現(xiàn)問題,其他品種可以頂上。”
相比而言,三系雜交稻的適應(yīng)性就要高很多?!叭挡挥档囊皵⌒秃图t蓮型,用了很多年了,到現(xiàn)在都很穩(wěn)定。” 中國工程院院士、武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授朱英國說。
水稻是自花授粉作物,要想獲得雜交優(yōu)勢,必須先獲得雄性不育。為此,自上個世紀(jì)70年代以來,中國無數(shù)農(nóng)業(yè)科技專家進行了不懈的探索?!半s交水稻之父”袁隆平從中脫穎而出,首先培育出了“野敗型”三系雜交稻。
三系雜交稻是指雄性不育系、保持系和恢復(fù)系三系配套育種。雄性不育系即一種雄性退化(主要是花粉退化)但雌蕊正常的母水稻,由于花粉無生活力,不能自花授粉結(jié)實;再用保持系使這種不育系能不斷繁殖,不至于絕種;再育成恢復(fù)系,使不育系育性得到恢復(fù),自交結(jié)實并產(chǎn)生雜種優(yōu)勢。兩系雜交稻即沒有保持系,其育性轉(zhuǎn)換與日照長短和溫度高低有密切關(guān)系,分為光敏和溫敏兩種類型。袁隆平院士對此有一個形象的比喻:三系法像包辦婚姻,兩系法是自由戀愛。據(jù)馬志強提供的數(shù)據(jù),兩系雜交稻占雜交稻種植的20%左右,三系雜交稻占70%~80%。
朱仁山說:“這一次海南減產(chǎn)不但讓大家認(rèn)識到天氣的影響,還意識到了可能的病蟲害的影響。如果不強調(diào)遺傳多樣性,一旦遇到特殊災(zāi)害,那種子就絕收了。”
遺傳多樣性之憂
中山大學(xué)生態(tài)與進化研究所所長
根據(jù)資料顯示,在生產(chǎn)實踐和實驗中有很多這方面的實例。1970年,美國的T型玉米,由于不育細胞質(zhì)單一,引起小斑病大流行;1984年,中國大面積種植野敗型雜交稻秈優(yōu)2號,發(fā)生了稻瘟病大流行。
雜種優(yōu)勢是生物界的普遍現(xiàn)象,利用雜種優(yōu)勢來提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)的主要成就之一。雜交水稻便是中國利用植物遺傳多樣性方面最成功的例子之一。
朱英國院士介紹說,目前我們?nèi)惦s交稻雄性不育系有野敗型、紅蓮型、BT-型、滇型、岡型、D-型、K型、印尼水田谷、矮敗、馬協(xié)等類型,基本實現(xiàn)了雜交稻的遺傳多樣性。但在生產(chǎn)應(yīng)用上卻潛藏著單一化的風(fēng)險。
馬志強表示:“雖然說表面上雜交稻品種很多,但同質(zhì)化嚴(yán)重。”包括中國水稻研究所國家水稻生物學(xué)重點實驗室在內(nèi)的眾多研究機構(gòu)的研究結(jié)果表明,中國雜交水稻遺傳差異較小,遺傳背景單一。以三系雜交稻為例,目前生產(chǎn)上所使用的大部分雜交水稻組合都是由野敗型或與野敗型類似的不育系配出的。上世紀(jì)90年代初,生產(chǎn)上使用的雜交稻的母本不育系95%左右來源于野敗型細胞質(zhì)。
朱英國院士說:“從整個的水稻發(fā)展來講,雜交水稻和普通品種要并舉。雜交水稻里面各種類型也要并舉,不能單獨地說是哪一種類型特別好,哪一種類型特別差,各有優(yōu)缺點,要提倡多樣性?!?/P>
彭少麟強調(diào):“一方面好的品種應(yīng)該積極推廣造成最大的效益,另一方面同時存在著對多樣性的抑制的風(fēng)險。所以,在推廣的同時必須強調(diào)對于多樣性的保護,應(yīng)該采取各種辦法,把多樣性保護起來?!?/P>
正是基于遺傳多樣性的遠見,朱英國育成了具有新的細胞質(zhì)類型的“紅蓮型”雜交稻,有別于袁隆平的“野敗型”雜交稻。然后,由于歷史的種種因緣際會,幾十年來,紅蓮稻和野敗稻經(jīng)歷了迥然不同的命運。
“紅蓮”與“野敗”殊途
在珞珈山腳下的武漢大學(xué)的辦公室,朱英國院士向記者回憶往事,窗外櫻花正盛開。
“我們當(dāng)時就是想要研究和野敗型不一樣的。”朱英國說。1974年,武漢大學(xué)的專家利用紅芒野生稻與蓮塘早培育出“紅蓮型”不育系,其遺傳特點與其他野生稻細胞質(zhì)不育系完全不同。后來,朱英國的紅蓮型、袁隆平的野敗型和日本的包臺型,被國際公認(rèn)為三系雜交稻的三大細胞質(zhì)雄性不育類型。正是憑借這一突出貢獻,2005年,朱英國當(dāng)選中國工程院院士,被稱為“湖北袁隆平”。
但是,紅蓮稻生不逢時,比野敗稻晚出來一年,并沒有得到足夠重視。1974年,全國13個省區(qū)的18個科研單位正為攻克雜交水稻進行科研大協(xié)作。袁隆平是全國協(xié)作組組長,朱英國是湖北協(xié)作組組長?!爱?dāng)時全國大協(xié)作基本上就是在攻關(guān)野敗型。它的穩(wěn)定性也好。我們的紅蓮型給了很多單位,但沒有得到重視?!敝煊f。
1964年,袁隆平首先提出通過“三系”、利用水稻雜種優(yōu)勢的研究設(shè)想,揭開了中國水稻研究的序幕。1970年,袁隆平的助手李必湖在海南崖縣發(fā)現(xiàn)一株花粉敗育的普通野生稻,袁隆平把它命名為“野敗”。1973年,全國大協(xié)作組在海南育種攻關(guān),實現(xiàn)了三系配套,水稻產(chǎn)量從每畝300公斤提高到每畝500公斤以上,創(chuàng)造了一個震驚世界的神話。1976年開始,在國家意志的推動下,野敗型雜交稻開始大面積推廣。
朱英國并不諱言,紅蓮型在當(dāng)時存在一些需要克服的缺陷,比如育性穩(wěn)定、純度和優(yōu)勢組合等問題。1978年,由于時局的變化,湖北省協(xié)作組解散。朱英國又從協(xié)作組回到武漢大學(xué),在研究力量和資金不足的情況下,繼續(xù)開展研究。
朱英國和他的研究團隊,每年夏季在湖北,冬季在海南,幾乎沒有與家人度過一個完整的春節(jié)。2000年他們克服了這些缺陷,一批新的紅蓮型強優(yōu)雜交組合育成。這一年,朱英國邀請包括袁隆平在內(nèi)的全國雜交稻專家開了一個鑒定會。朱英國說:“他們都十分肯定。新的紅蓮型不育系確實不錯,
同一年的
自2002年以來,紅蓮優(yōu)6、粵優(yōu)9號和珞優(yōu)8號等3個品種先后通過了國家和省級種子審定。2008年,珞優(yōu)8號通過了國家農(nóng)業(yè)部專家的超級稻測產(chǎn)驗收。湖北省一位水稻專家表示:“紅蓮稻最突出的特點是,解決了雜交稻‘高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)’的問題。論產(chǎn)量,它比其他品牌增產(chǎn)6%左右,論米質(zhì),它是國標(biāo)優(yōu)質(zhì)米二級,論抗性,它已經(jīng)解決了早期出現(xiàn)的抗倒伏差和易患稻曲病等問題。”
朱英國不無感慨地說:“要是當(dāng)初協(xié)作組不解散,大家協(xié)同起來一起研究紅蓮,可能很快就搞好了?!彼母锌锊粺o把紅蓮稻大面積推廣、種植的夢想和憂慮,“我希望有一天能看到利用自己創(chuàng)造的雜交稻組合,實現(xiàn)湖北的雜交稻種子產(chǎn)業(yè)化和稻米產(chǎn)業(yè)化”。朱英國心中的標(biāo)桿便是“隆平高科”。
但是,袁隆平推廣野敗型雜交稻時那種得天時、地利與人和的時代已經(jīng)一去不復(fù)返。朱英國面對更加艱難的種業(yè)格局。
雜交稻產(chǎn)業(yè)化困境
盡管紅蓮稻得到了湖北省委、省政府的大力支持,被列為2007、2008、2009年湖北省中稻主推品種,但至今推廣并不理想,在全國的種植面積累計只有2000萬畝。
朱英國憂慮地說:“現(xiàn)在農(nóng)村青壯年都出外打工,種田不像過去那樣精耕細作,拋荒現(xiàn)象嚴(yán)重?!?/P>
除了勞動力的不足,讓朱英國院士頭疼的問題是土地?!爸品N需要成片成片的,假設(shè)你給我一千畝地,中間有個兩三畝地種別的,有其他的花粉,就不行。我最想弄一個農(nóng)場,但不好解決??!”朱英國有些無奈地說。
湖北富悅種業(yè)公司總經(jīng)理樂輝對時代周報記者說:“種業(yè)要做大做強,不是資金問題,是基地問題和風(fēng)險問題?!瘪R志強表示:“雜交稻我們是世界領(lǐng)先的,但是我們并沒有因此而做出一個世界領(lǐng)先的企業(yè)來?!?
對于基地問題,湖北省種子集團總經(jīng)理袁國保曾做過專門文章闡述。他表示,雜交水稻制種正面臨這樣一個尷尬的局面。這表現(xiàn)為制種基地難上規(guī)模, 難以連片, 難以管理,而且伴隨著基地整體素質(zhì)偏低、生產(chǎn)成本被動提升、制種比較效益低等負(fù)面因素。目前, 很多基地能夠做到幾百畝或上千畝連片已經(jīng)不錯了, 很難回到上世紀(jì)80 年代幾千畝連片的規(guī)模。
湖北省種子站副站長吳和明對時代周報表示,制約種業(yè)發(fā)展的另一個困境就是制種風(fēng)險高。由于目前尚無雜交水稻制種產(chǎn)業(yè)保險,一旦種業(yè)風(fēng)險出現(xiàn),不僅給生產(chǎn)農(nóng)戶帶來巨大的經(jīng)濟損失, 而且使種子企業(yè)面臨滅頂之災(zāi)。此次海南兩系雜交稻遇高溫減產(chǎn),就給一些企業(yè)帶來災(zāi)難性影響。
除了生產(chǎn)方面的困難,在產(chǎn)業(yè)管理方面,中國種業(yè)存在的問題也很多。吳和明認(rèn)為,稻種品種、質(zhì)量缺乏一個統(tǒng)一的管理機構(gòu)和系統(tǒng)研究,職能分散在各個部門,比如同樣的品種管理,品種保護在農(nóng)業(yè)部科技司,品種審定在農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)司。從上面到下面,管理機構(gòu)條塊分割,千奇百怪,很難協(xié)調(diào)。
吳和明說:“種子行業(yè)是特殊行業(yè),國家卻沒有按特殊行業(yè)來管理。從根本上講,要修改《種子法》。”自2000年《中華人民共和國種子法》實施以來,隨著中國種業(yè)市場化的不斷發(fā)展,《種子法》不完善的地方也顯露出來,尤其是配套法規(guī)滯后甚至不配套,國家與省級、省級之間不協(xié)調(diào)的問題越來越凸顯。
據(jù)湖北省《經(jīng)濟內(nèi)參》主編項俊波提供的資料顯示,近幾年全國范圍內(nèi)雜交稻制種面積減少30多萬畝。農(nóng)業(yè)部預(yù)測,今后幾年雜交稻種子市場供應(yīng)將由充足有余向供應(yīng)偏緊狀況轉(zhuǎn)變,并且今年各地制種規(guī)模沒有明顯增加?!岸嗌倌陙恚醒氲囊惶栁募际顷P(guān)于確保糧食生產(chǎn)。從這一點上說,世界上沒有那個國家的執(zhí)政黨對糧食生產(chǎn)看得如此之重。但是仍然有根本性的問題尚待解決”,一位農(nóng)業(yè)專家對時代周報記者表示,“農(nóng)業(yè)是整個國家的基礎(chǔ)。種子是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。種種跡象表明,中國種業(yè)正在陷入一種脆弱的境地,只有根本性的變革才會帶來希望?!?(時代周報 )