多年生,年年生,生生不息
像割韭菜一樣割水稻
多年生稻是怎么來的?
它產(chǎn)的大米好吃嗎?
春耕時節(jié)農(nóng)事再忙
央視節(jié)目《開講啦》邀請
云南大學(xué)農(nóng)學(xué)院院長胡鳳益
講述這一顛覆性“水稻變革”
01
“多年生,年年生,生生不息”
不久前,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》公布“2022年度十大科學(xué)突破”,胡鳳益團隊的多年生稻研究成果入選,成為2022年中國唯一入選,也是全球農(nóng)業(yè)領(lǐng)域唯一入選的科學(xué)突破。
這是怎樣神奇的水稻?
千百年來,水稻和小麥、玉米都為一年生作物。而胡鳳益團隊培育的多年生稻在適宜地區(qū)種下后,第二年起無需再插秧,可在后續(xù)三到四年內(nèi)連續(xù)收獲,就像割韭菜一茬又一茬地收割,期間只需澆水、施肥、噴藥,進行科學(xué)的田間管理即可,產(chǎn)量和質(zhì)量可觀。
“多年生,年年生,生生不息。”胡鳳益用“割韭菜”形容多年生稻的最大特點。
一年生水稻的生產(chǎn)方式流程繁雜。撒貝寧在現(xiàn)場回憶起親身體驗插秧的經(jīng)歷,腰酸背痛的感覺仍記憶猶新。他感嘆多年生稻技術(shù)將為世界帶來一場顛覆性的“水稻變革”。
《科學(xué)》評價多年生稻為“game changer”(游戲規(guī)則改變者)。
回憶起兒時父輩務(wù)農(nóng)的辛苦,胡鳳益表示,給農(nóng)民解決實際問題是學(xué)農(nóng)人的初心。他興奮地介紹,一種新的游戲規(guī)則出現(xiàn)了,多年生稻正是我們需要的技術(shù)!
胡鳳益教授在央視《開講啦》介紹多年生稻。
02
“春風(fēng)吹又生”的秘密
胡鳳益現(xiàn)場帶來了一束綠油油的神秘植物。“這是水稻還是大蔥?”撒貝寧見到多年生稻的野生種直呼大開眼界。
撒貝寧(圖左)手中拿著多年生稻的野生種,地下莖發(fā)達。
多年生稻的秘密武器就在于地下莖。
它隱藏在土里,即使地上部分被收割了,地下莖仍然是活的,冬天休眠,待春回大地,它就會春風(fēng)吹又生。而如今的一年生水稻是不存在地下莖的。
胡鳳益形容多年生稻“就像我的胡子,刮了又長”,他說,“我們國際上做多年生稻育種的,不管是水稻,玉米,小麥,高粱的都是絡(luò)腮胡子。”
上世紀30年代,前蘇聯(lián)的育種家曾嘗試培育多年生小麥品種。上世紀80年代,我國科學(xué)家也在探索利用野生稻培育多年生雜交稻,最終都無法實現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用。
胡鳳益團隊歷經(jīng)二十多年探索,重拾萬年前的野生稻性狀,利用云南的長雄野生稻等多年生野生種和一年生栽培種雜交,把野生稻地下莖無性繁殖特性轉(zhuǎn)移到一年生栽培稻中,成功培育成多年生稻栽培品種并進行商業(yè)化生產(chǎn)。
多年生稻的創(chuàng)制與試驗種植。
中國科學(xué)院院士種康、錢前也曾對此發(fā)表看法。
在種康看來,糧食作物多年生化是糧食作物育種和應(yīng)用的重要組成部分。利用多年生野生種和一年生栽培種雜交,經(jīng)過長期堅持和探索,把長雄野生稻地下莖無性繁殖特性轉(zhuǎn)移到一年生栽培稻中,成功培育出多年生稻栽培品種并進行商業(yè)化生產(chǎn),是全球多年生糧食作物育種的重要突破。
錢前指出,“該項研究是我國種質(zhì)資源創(chuàng)新利用領(lǐng)域最具代表性的突破之一,為利用野生種質(zhì)資源提供了借鑒。”
目前,胡鳳益團隊培育的多年生稻品種如“多年生稻23”“云大25”“云大107”等,在中國及周邊多個國家試驗成功并推廣。其中,多年生稻23于2018年通過品種審定,入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2022年糧油生產(chǎn)主導(dǎo)品種。
03
為何要培育多年生稻?
水稻是中國人最重要的主糧之一,我們的祖先用了近萬年,將多年生的野生種馴化成一年生的栽培種,現(xiàn)在胡鳳益又要找回野生稻的多年生性狀。
中國的雜交稻已經(jīng)很成熟了,為什么還要做多年生稻?把一萬年的性狀找回來,難道之前我們的老祖宗是在走彎路嗎?
胡鳳益解釋:“人類把野生稻馴化成一年生提升了作物的產(chǎn)量和品質(zhì),保證了人類的繁衍生息,但也帶來了水土流失、高勞動力強度等問題。現(xiàn)在既要水稻保持現(xiàn)代水稻品種的特性,又要把多年生這一性狀從野生種里找回來,把它加持進現(xiàn)代水稻。這是多年生稻技術(shù)的發(fā)明思路,也是最大的技術(shù)難點。”
在培育多年生稻品種時,胡鳳益團隊注重提升稻米品質(zhì),培育出直鏈淀粉含量在5%~10%的軟米品種,口感優(yōu)異。
據(jù)了解,稻米的直鏈淀粉含量與大米口感息息相關(guān)。直鏈淀粉含量在2%以下的多為糯米,直鏈淀粉含量在5%~10%的多為軟米。東北的粳稻米則多在10%~15%,南方的秈稻米則多在15%以上。
在糧食安全中,種業(yè)是最基礎(chǔ)也是無止境的。育種要追求“更好,更強,更優(yōu)”,育種家要選好的種子進行糧食生產(chǎn),而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的是更輕簡化的技術(shù)。
胡鳳益現(xiàn)場算起了經(jīng)濟賬,如果多年生稻大規(guī)模推廣種植,在育秧、插秧、犁田耙田上的投入都可以大大減少,農(nóng)民買種子、農(nóng)業(yè)器具減少使用省下的石油、釋放出青壯年勞動力的價值、對土壤修復(fù)的生態(tài)價值,節(jié)省下的錢加起來遠遠不止幾百個億!
“吃飯問題是全球問題,未來我們希望能把這項技術(shù)做成全球性的公益產(chǎn)品。”胡鳳益說。
2017年1月的多年生稻試驗田,地上部分一片荒蕪。
2017年2月的多年生稻試驗田,“春風(fēng)吹又生”!
2017年7月的多年生稻試驗田,再獲豐收。