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“巨型稻”下好乘凉,这种水稻你见过吗

来源:www.3eyes.com.cn 点击:1235

“杂交水稻之父”袁隆平访“巨稻”生长。本报记者申会拍摄了湖南省长沙县金井镇。站在“巨米”前面2米多高的袁隆平,大约1.7米高,看上去有点“娇小”。许多年前,“杂交水稻之父”有一个梦想:杂交水稻的茎和高粱一样高,耳朵和扫帚一样大。他和他的助手们在稻田里散步,享受水稻下面凉爽的空气。现在,随着“巨米”的大丰收,袁隆平“享受谷下清凉”的梦想又近了一步。

近日,中国科学院亚热带农业生态研究所宣布,由该所研究员夏新界带领的水稻育种团队,经过十多年的努力,已成功培育出株“巨稻”,成为一种新的优质超大超高水稻种质。

“这是一种非常好的种质材料。它最大的优势在于其巨大的生物量,并有望进一步提高其收获指数。”在参观现场期间,袁隆平提高了谈话的期望值。

“大个子”水稻定位

水稻产量主要取决于生物量和收获指数。现有水稻的收获指数接近植物生理学家考虑的上限。因此,培育超大生物量水稻已成为主流育种方向

湖南,地处长江中游,自古以来就是“鱼米之乡”。今天,它仍然是我国最重要和最集中的农业生产基地之一。十年前,作为中国科学院“百人计划”的一员,夏新界从美国回到湖南,开始深化增产粮食的梦想。

大米是人类最重要的粮食作物,世界一半以上人口的主食是大米。随着全球人口的增加和耕地面积的减少,提高产量仍然是当今水稻育种者的首要目标。据估计,从2017年到2020年,中国的粮食产量将基本保持不变,不到6400万吨,但未来几年的粮食消费量估计将超过7200万吨,留下供需缺口。

“水稻产量主要取决于生物量和收获指数。过去,我国高秆水稻品种的收获指数只有0.3,即三分之二的稻草和三分之一的水稻。袁隆平表示,20世纪60年代初,通过水稻矮化育种(约60-70厘米高),亩产量提高了20%以上。后来收获指数逐渐增加到0.5,但生物量不高,亩产量只有400多公斤。不久前,被称为“第二次绿色革命”的杂交育种,在保持高收获指数的同时,将水稻改良为半矮秆(约0.9至1米),大大增加了生物量,实现了作物产量的又一次跨越式增长,达到每亩33,354公斤。

然而,经过几十年的持续挖掘,现有水稻的收获指数接近植物生理学家认为的0.6的上限。未来是什么?培育超级生物质“大个子”水稻已成为水稻育种的主流方向。“巨稻”是在现有优良种源基础上,利用野生稻远缘杂交和分子标记定向育种等一系列新育种技术获得的具有完全自主知识产权的杂交水稻新种质根据“巨稻之父”夏新界提供的数据,这种新水稻种质最高株高2.2米,茎粗(18.5毫米),叶挺颜色深,单位面积生物量比现有水稻品种高50%,平均有效分蘖40个,每粒最大籽粒数500粒。作为一种“父本”材料,巨稻的出现为水稻育种提供了一个新的选择,将来有望通过与其他水稻杂交培育出更多的水稻新品种夏的新定义。

打开水稻研究的新大门

作为一种新的水稻种质材料,“巨稻”高大,生物量大。它克服了水稻产量高、品质差的问题。它的发展潜力值得期待“深秋”。天空正在下毛毛雨。一根残米随风轻微摇摆,让人感觉自己身处一个“大国”。

通过农业部植物新品种试验中心和华中水稻生物技术有限公司的指纹检测,“巨稻”是一种新的水稻种质材料。“抗倒伏、抗病虫害、抗涝

以它为“父本”,中国科学家筛选培育了产量相对较高的杂交水稻新品种。它们已在湖南、广东和海南等亚热带农业区成功种植,单季产量超过每亩800公斤。从夏新界的角度来看,巨型水稻这种新的水稻种质还有许多技术有待解决,未来增产的潜力值得期待。只要突破栽培技术,收获指数提高到0.5,理论单季产量预计将超过18吨/公顷,打破单季水稻产量的纪录

高大,生物量大,未来高产带来了可能性,但住宿容易吗?夏新界介绍说,“巨稻”根系能穿透30 cm土层,是普通杂交水稻的3倍深。这使得米茎粗如手指,最长可达2.2米,而且非常结实,即使在强风中也不会轻易掉落。

此外,收获时,茎和叶仍然是绿色的,可以用作青贮饲料,保持良好的口感。“一般来说,产量和味道不能结合,高产品种往往质量差。“巨米”颗粒均匀,品质好,适口性好,经评定达到国家优质米三级标准,克服了水稻产量高、品质差的问题。”中国科学院亚热带农业生态研究所所长吴金水说。

夏新杰说,“巨米”的一个突出缺点是湘北地区的生育期有点长。接下来,研究将集中在“巨稻”的遗传调控机制和农艺性状上,以进一步提高和优化其品质。

听青蛙不是梦

为了解决水稻种植中的“增产不增收”问题,一个“巨稻”生态综合种植育种模式试验示范区应运而生。试验结果表明,与现有的稻田综合种植养殖模式相比,该模式下的每亩纯收入超过1万元.在“巨稻林”中,各种水生生物自由活动,充满活力。

目前,中国普遍面临农村劳动力短缺、水稻种植“增产不增收”、早稻种植面积逐年减少、甚至大规模弃稻的严峻形势。耕地产量低不足以调动农民的积极性。“如果仅仅增加水稻产量,就很难激发农民的耕作热情。”夏新说,即使水稻产量达到每亩1000公斤,几英亩土地对于一个农民来说也不足以维持几个人的日常开支。“巨稻”具有株型高、种植稀疏、生长期长、叶片繁茂、树冠高度高、淹水深度大的优点,可为青蛙、鱼、泥鳅等稻田养殖动物提供良好的栖息地,具有适于种植与养殖相结合的优点。

2017年,亚热带农业生态研究所在“长沙站”建设了30亩“巨稻”生态综合种植养殖模式试验示范区。试验结果表明,与现有常用的稻田综合种植养殖模式相比,该模式下的水稻产量至少提高了一倍以上,青蛙、泥鳅、米花鱼等养殖动物的成活率也提高了一倍以上,生长周期缩短了15-20天,个体增重20%以上,产量提高了1.5倍以上,每亩纯收入超过1万元。

在回答“巨稻”是否会失去土壤肥力的问题时,吴金水表示,虽然它们所需的养分确实高于普通水稻,但事实上,发达的根系会大大提高其对土壤养分的利用率,所以两者之间化肥的消耗量基本相同。

目前,由夏新界领导的科学小组正在通过实验不断调整养殖动物的数量和种类。他的愿景是在稻田里创造一个更加平衡的生物圈。33,354米将为动物提供营养和微生物,动物排泄物将反过来为米提供食物,最终实现肥料、杀虫剂和抗生素的“零使用”。

何亮是着名的



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