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日前召開的市委農(nóng)村工作會議強調(diào),糧食安全、耕地保護、不發(fā)生規(guī)模性返貧,是穩(wěn)住農(nóng)業(yè)基本盤必須守住守好的底線。抓好了這三件大事,就抓住了“三農(nóng)”工作的關鍵。
近年來,重慶水稻育種完成了從“追著別人跑”到“走自己的路”的轉(zhuǎn)變,為確保糧食安全奠定了堅實的基礎。
十余年來,由市農(nóng)科院水稻所副所長李賢勇率領的團隊,不斷在水稻育種上尋求突破,“神9優(yōu)28”品種實現(xiàn)了一級米稻種零的突破,是重慶極具代表性的自主選育水稻品種之一。
“神9優(yōu)28”是如何選育成功的?它給重慶水稻產(chǎn)業(yè)帶來了什么變化?近日重慶日報記者采訪了市農(nóng)科院水稻研究團隊“水稻良種創(chuàng)新”首席專家李賢勇及川渝兩地種植大戶等,為你探尋“神9優(yōu)28”自主選育的故事。
找到一級米稻種選育的“鑰匙”
春種一粒粟,秋收萬顆子。2月中旬,春耕已至,田間大忙。
在銅梁區(qū)平灘鎮(zhèn)立燈村,種糧大戶王宜開始著手規(guī)劃今年的水稻生產(chǎn)。“今年還是繼續(xù)種‘神9優(yōu)28’品種,不過我打算拿出200畝在5月份開始種,試一下延期播種后大米品質(zhì)能不能再提高。”翻看著近年來的種植記錄,王宜介紹說。
這已經(jīng)是王宜第3年選擇市農(nóng)科院自主培育的“神9優(yōu)28”水稻品種了。“由于淀粉轉(zhuǎn)化得更完全,大米堊白度從8%下降到4%左右,外觀更晶瑩剔透。另外,加工后的整粳米率也從60%提高到75%,損耗更少,糧庫也愛收。”他說,從口感上來說,“神9優(yōu)28”也更香糯,每斤收購價可達到1.37元,比他以前種的水稻品種高了0.1元以上。“省時省力,還節(jié)約成本!”王宜補充道。
受種植戶歡迎的“神9優(yōu)28”是如何選育成功的?市農(nóng)科院水稻所副所長李賢勇向記者講述了它的選育過程——
作為糧食產(chǎn)銷平衡區(qū),重慶水稻產(chǎn)量基本能做到自給自足,但每年仍要從外地大量采購。究其原因,就是因為重慶優(yōu)質(zhì)大米較少,只能通過向外地購買來滿足市民高品質(zhì)生活需求。
重慶為什么難以種出優(yōu)質(zhì)大米?這要歸結于重慶夏季兩大氣候特點,一是寡照,二是高溫。寡照會導致水稻生長光合作用不足,高溫則將“逼熟”水稻,使其從抽穗到收割之間僅有30天,比許多優(yōu)質(zhì)稻種的生長時間要短10至20天,導致稻米品質(zhì)降低。
這樣惡劣的氣候條件,讓重慶稻區(qū)一直被認為是全國稻米品質(zhì)改良難度最大的稻區(qū)之一,也被劃為“劣質(zhì)稻產(chǎn)區(qū)”,即便國內(nèi)優(yōu)質(zhì)大米品種來到重慶也會“水土不服”。
怎么辦?擺在李賢勇等水稻專家面前的就只有一條出路:因地制宜,自主選育出對抗高溫寡照的稻種。
“對抗寡照的關鍵在于,找到捕光色素葉綠素b含量高的特異育種材料。”李賢勇說,為此團隊從國內(nèi)外前后搜集近10萬份材料,但花了整整3年時間都未能找到,幾乎快要放棄之時,卻在海量資源中驚喜地發(fā)現(xiàn)了一份天然變異的材料,其在寡照條件下仍能茁壯生長,捕光色素葉綠素b含量比普通水稻高一倍!
有了這個關鍵材料,2004年,“Q優(yōu)2號”培育成功,重慶實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)米零的突破,米質(zhì)達到國標三級。后來團隊又搜集到灌漿快的耐高溫材料,誕生了“神9優(yōu)28”這個一級米品種。在2016年、2019年分別通過市級和國家審定,是重慶第一個品質(zhì)達到國標一級米水平的水稻品種。
“神9優(yōu)28”的誕生,讓重慶水稻專家掌握了一級米稻種選育的“鑰匙”。“現(xiàn)在我們再審定新的水稻品種,就必須是一級米才行了。”李賢勇說。
水里直播也能存活
“神9優(yōu)28”另一個被種植戶津津樂道的特點就是可淹水直播。
育秧和栽秧是傳統(tǒng)水稻種植中最費人工的環(huán)節(jié),也是制約丘陵山區(qū)水稻種植節(jié)本增效的主要瓶頸。而直播則不需育秧和栽秧,簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié),是目前全國南方水稻產(chǎn)區(qū)大面積推廣的輕簡高效種植技術。
由于稻種在水下很難正常發(fā)芽和生長,如今廣泛推廣的直播技術為濕潤直播,直播時需放干水,播后一個月再將水蓄起。這對西南“雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)”地區(qū)來說弊端極大,王宜對此深有體會。
2020年,王宜承包了800畝地種水稻,其中750畝采用的濕潤直播技術。在3月底完成水稻直播后,恰逢干旱,降雨遲遲不來,田中一直蓄不起水。無奈之下,4月中旬他只得重新整地換苗,避免更大的損失。這樣一來,水稻抽穗揚花剛好趕上8月重慶最悶熱的時期,導致當年每畝減產(chǎn)三四百斤,加上種子、化肥等重復投入,每畝損失近800元。
那一年,王宜還第一次試種“神9優(yōu)28”50畝。由于這一品種具有耐低氧的特性,種子在水下也能存活,淹水直播成可能。“關起水直播就行,不用放干水再蓄水,極大降低了后期風險。”王宜說,正是這次災害下的品種優(yōu)劣對比,讓他下定決心將800畝土地全部種上“神9優(yōu)28”。
事實證明,王宜的選擇沒有錯。
2021年8月,李賢勇率團隊到王宜的基地對“神9優(yōu)28”進行測產(chǎn)驗收,吸引周邊大戶趕來現(xiàn)場觀看:平均畝產(chǎn)628公斤,較往年增產(chǎn)98公斤,由于采用淹水直播,畝減施化肥8公斤、除草劑100克,加上人工成本,總計每畝比濕潤直播節(jié)本增收379元、比機插秧節(jié)本增收534元。
“由于親眼看到了效果,今年我們周邊的大戶幾乎都開始種‘神9優(yōu)28’了!”王宜說。
不僅僅是王宜,在鄰近重慶的四川省鄰水縣,種植大戶張錢波提起“神9優(yōu)28”也贊不絕口:“我種水稻6年了,因為沒有好品種,一直采用傳統(tǒng)的機插秧,費時費力費人工,成本也高得很。去年種了50畝‘神9優(yōu)28’,讓我切實體會到了淹水直播的高效、節(jié)本,米質(zhì)也好,是我種過的最好的品種,今年我要擴種到600畝!”
如今,“神9優(yōu)28”淹水直播技術已是成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈特色高效糧油生產(chǎn)技術,在川渝大面積推廣。截至2021年,“神9優(yōu)28”在全國累計推廣面積達到100萬畝,涉及湖南、云南、江西、浙江等11個省,實現(xiàn)了南方稻區(qū)全覆蓋。
阻斷重金屬鎘的吸收
近兩年,廣大水稻種植戶紛紛感受到市場上對水稻品質(zhì)要求的變化,那就是增加了對重金屬含量的檢測,要求鎘含量每公斤不得超過0.2毫克。這也是我國嚴把糧食質(zhì)量安全的重要舉措。
李賢勇介紹,上世紀日本曾發(fā)生過的著名的“痛痛病”事件,其實就是人們長期食用鎘超標的大米所致。所以,日本對于該問題的研究開始得最早。
“若從土壤治理方面入手解決,工作量極大、成本極高,因此許多育種專家都嘗試從品種選育方面開展研究。”李賢勇說,近年來,重慶也借鑒日本的經(jīng)驗開展了大量探索,主要方向就是阻隔水稻對于鎘的吸收。
研究中,李賢勇及團隊發(fā)現(xiàn),一些水稻材料含有的蛋白質(zhì)中有硫氫鍵,富含氨基酸,可與鎘產(chǎn)生化學反應,從而阻斷作物對于鎘的吸收。“我們將這一成果也運用到‘神9優(yōu)28’品種選育之中,成功實現(xiàn)水稻對重金屬鎘的低吸附,同時又不妨礙鈣、鋅等其他營養(yǎng)元素的吸收,比日本的育種更為先進。”李賢勇表示。
重金屬低吸附,把這一特性放在嚴把糧食質(zhì)量安全的當下,對種植戶意義格外重大。因此在春節(jié)前“神9優(yōu)28”水稻制種期,各區(qū)縣紛紛列出采購意向單。
“我們?nèi)ツ旯仓?lsquo;神9優(yōu)28’20萬公斤,今年增加到30萬公斤,就能在去年的基礎上多種10萬畝,但仍然難以滿足市場的需求。”重慶中一種業(yè)有限公司副總經(jīng)理文守云介紹,今年重慶本地采購量增加6萬多公斤,四川也增加1萬多公斤,多制的10萬公斤種子幾乎全用來供應川渝地區(qū)了,其他省市的需求一時還難以滿足。
“這一變化也充分說明,科研要走在市場前頭,若等趨勢到來再研究就晚了。”李賢勇說,隨著特定人群對大米的要求不同,今后大米產(chǎn)品也將更加細分,如適合糖尿病人的低升糖大米、適合減肥人群的低碳水大米等,“我們要做的就是用好自己寶貴的‘基因庫’,加大對品種的挖掘、保護、選育,保證糧食安全,更好滿足人們高品質(zhì)生活需要。”
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立足實際走好“稻”路
三大系列32個品種,這是重慶直轄以來,重慶水稻育種取得的成績。提起這20余年來水稻育種工作,市農(nóng)科院水稻所副所長李賢勇感慨萬千。
李賢勇說,直轄后重慶水稻育種是從零開始,幾乎沒有一點基礎,那時主要是追在別人后面跑。人家追求高產(chǎn),我們也往這方面研究。但重慶特殊的氣候條件,最終證明這條路完全行不通。
2000年后,重慶才明確將“解決本地問題”作為育種導向,開始向高溫寡照等不利氣候因素“宣戰(zhàn)”,這才有了優(yōu)質(zhì)大米“Q優(yōu)2號”以及一級大米“神9優(yōu)28”兩個代表性品種的誕生。
打好這一基礎后,重慶水稻專家又相繼從提高丘陵山區(qū)生產(chǎn)效率、稻油輪作等實際需求出發(fā),開展可直播、短生育周期的品種研究,誕生了神農(nóng)優(yōu)422、Q香優(yōu)252等一系列優(yōu)秀品種。
通過一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打,重慶水稻育種開始在解決自己問題的基礎上,考慮如何解決大家的問題,比如突破耐低氧的淹水直播、阻斷重金屬吸收等,逐漸在水稻育種上實現(xiàn)領跑。