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多年生稻:水稻生产的又一革命?
  
  
发布时间:2023-03-21 10:49:45
    
来源:{dreamer-cms:article field="source" /}
    
阅读量:20
    
发布人: zhangsy

当前,粮食生产面临的资源环境压力日增,多年生稻对于降低农业生产成本、实现与资源环境相匹配的可持续发展、维护我国粮食安全具有重大现实意义,业内专家称其是“水稻生产的又一革命”“具有原创性、颠覆性意义”。

2023年的第四天,全国大部分地区正值隆冬,但云南省西双版纳州的太阳依旧热烈温暖。在景洪市嘎洒镇曼洪村的一处稻田里,枯黄的稻桩并未拔除,嫩绿的新苗已经破土而出。

这是一种不同寻常的水稻,不用每年进行播种、育秧栽秧、犁田耙田,种植一次就可以像割韭菜一样连续收获3-5年。

这种神奇的水稻,就是多年生稻。

image.png多年生稻创制及可持续生产过程图解。资料图

“我们的祖先花了近万年时间把野生稻驯化成如今的栽培稻,我们团队用20多年时间又让栽培稻拥有了野生稻的性状,相比之下是很快的。但这个过程对个人的职业生涯来说却是很长的一段时间。”胡凤益感慨道。在他看来,这样的变革是一个“螺旋式上升”的过程,多年生稻能够为当下及未来的粮食生产作出巨大贡献。

去年11月,胡凤益团队在国际学术期刊《自然-可持续性》发表了最新的创新成果和相关研究简报,获得了广泛关注和认可,被国外专家称为“游戏规则的改变者”。

入选《科学》杂志“2022年度十大科学突破”的消息传来后,各方道贺也纷至沓来,胡凤益直言“非常惊喜”。“我们最大的创新在于把水稻的生产方式从一年变成多年,这不是‘1加N’的改良,而是‘0到1’的突破。”他总结道,“多年生稻的诞生不只是品种的更新,更意味着整个产业的变革。”

一种多收,开创轻简绿色的稻作方式

多年生长的难题已经攻破,但想让多年生稻真正投入生产应用,为农民带去便利和实惠,还要让它在多年生长的同时兼顾产量与品质。为了实现这个目标,胡凤益团队又经历了一个漫长艰辛的历程。

前期的种植材料由于拥有浓厚的“野生血脉”,地下茎和稻苗恣意生长,结实率极低,根本无法投入农业生产。“刚开始那几年,很多人看到我们种出来的材料都说像是野草,总共收上来的谷子都不够我们几个人吃。”云南大学农学院副研究员张石来对记者说。胡凤益团队的目标,是育出宿根(茎)聚集、多年再生、产量稳定、经济可行的多年生稻品种。

为此,科研人员需要长期扎根田野,在千万株稻子里精挑细选、反复试验。张石来介绍说:“一方面我们会在水稻苗期采集叶片进行检测,挑选出具有长雄野生稻血缘,地下茎缩短的植株,再拿到田里继续杂交回交,让它的根茎慢慢变得聚集。另一方面通过伤流分析,一步步选出根部吸收营养能力强的植株,保障水稻的多年生性。”

“和一般作物育种不同,多年生稻第一年收割后,还要等到下一年观察发出的新苗能不能成功越冬,这是证明多年生性的关键。”胡凤益介绍,“所以整体上会多花一些时间,两年才能完成一个世代的试验。”

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曼洪村育种基地,学生和帮工正在整理育种材料。赵艺璇 摄

当然,岩坎叫的生意绝不会停留于此,他已经注册好了“拉粳51”的商标,意为“曼拉粳米”,“51”则是自家的门牌号。“我家的稻子管理得好的话,应该能种到第六年。”岩坎叫对多年生稻的未来充满信心,期待着把多年生稻稻米卖到更多更远的地方。“今年开始要跟强总他们合作,预计要种100亩左右的‘云大26’品种。”岩坎叫口中提到的“强总”,是华大云谷的云南负责人张强。

2022年初,华大基因公司看到了多年生稻项目的发展潜力,向胡凤益团队发出合作邀请。“想让多年生稻走上产业化规模化的道路,必须要有公司来介入,只靠高校科研单位很难推进下去。”胡凤益知道,育种成功之后的下一步,必须要让更专业的人来走。4月,云南大学与华大基因达成协议,合资成立了华大云谷公司。

“当地的很多农户都把土地租出去种西瓜了,种粮面积很少,我们把这些地流转整合起来种多年生稻,既能增加粮食产量,又能发展多年生稻产业,农户也可以受益,政府非常支持。”张强说道。在各方努力下,曼拉村内的1200亩农田已经完成流转,开春之后都会成为多年生稻生长的沃土。

关于这一大片稻田的未来,张强他们已经有了清晰的规划:让曼拉成为多年生稻的示范推广中心、产业化中心、技术培训中心和文化中心。“我们目前把这里定位成了一个最大的多年生稻示范基地和种业繁殖基地,之后其他人想要了解多年生稻,就可以来参观这个大面积的示范种植区。”张强表示。在此基础上,科研合作、技术培训、成果转化和周边业务都将有序展开。“以后曼拉村就是多年生稻的发源地,我们还计划建设多年生稻博物馆,说不定还会有周边文创产品。”张强笑着说。

image.png登上观景台,曼拉村种植基地的多年生稻试验田一览无余。赵艺璇摄

在多年生稻产品生产和销售上,华大云谷也走出了探路的第一步。除了和寨子一起成立农业合作社,收购农户稻米,他们也将“云大26”作为第一个商业化运作的多年生稻品种,注册商标为“曼拉1号”,商标样式是用“云大26”稻米拼凑成的西双版纳地图。“我们早期先种了30亩,稻米在我们公司内部销售或者作为礼品送出,反馈还不错。”张强表示。据了解,经过精细加工和包装的“曼拉1号”走的是中高端路线,定价66元一公斤,后期会根据市场反馈推出更加多样化的产品。张强同时也坦言,目前多年生稻的脱粒烘干等初级加工还要依靠周边的小型工厂,效率不是太高。“以后这些环节都会统一起来,等生产加工形成一条龙的产业后,对应的产品品牌也就容易建立起来。”他表示。

“和华大的合作只是一部分,之后我们会联合全国农业技术推广服务中心等部门进一步推广种植。”胡凤益说,“现在社会各界都在给我们提供支持,有了这些力量,我们的步伐就走得更快了。”

走向世界,心系全人类的粮袋子

在曼拉科技小院的餐厅里,一幅世界地图挂在正对饭桌的墙壁上。从地图上看,科技小院所在的地方渺小到没有名称,然而从投身多年生稻研究的那天起,胡凤益心里挂念的就是所有人类的粮袋子。将多年生稻的种子洒向世界各地的适宜土壤里,帮助解决全球贫困地区的粮食危机,这是多年生稻团队面向世界的宏伟蓝图。从学术研讨到人才培养再到品种推广,二十多年来,胡凤益团队一直敞开怀抱,积极开展国际范围内的交流合作。

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勐海县曼拉村云南大学多年生稻科技小院。赵艺璇摄

因为共同的研究兴趣和目标,胡凤益团队和世界各地的农学专家成为了好伙伴。韦斯·杰克逊长期关注着多年生稻的项目,并连续多年给予资金支持。莱恩·韦德是澳大利亚的一位农学家,从2011年开始每年来到云南交流考察,在学术研讨、数据分析、实验设计,布局试点等方面提供了很多帮助。

“国际多年生作物联盟的成员要定期举行聚会,那次终于轮到了我们做东。”胡凤益说。2017年6月,第二届云南国际人才交流会“多年生作物引智成果产业化发展”论坛在云南大学举办,这是多年生稻项目获得世界瞩目的一个关键节点。会上,有来自联合国粮农组织、国际稻作研究所、中国水稻研究所等相关单位的学者,也有来自乌干达、塞拉利昂、印度、埃塞俄比亚、柬埔寨等12个“一带一路”沿线国家的科研代表。一行近50人走进曼拉村的多年生稻试验田参观考察,最终达成了一系列联合研究和试验示范合作。

“想要把多年生稻带到更大的平台,只靠我们团队的力量是远远不够的。”胡凤益表示,“我们呼吁全球科技人员加入多年生稻的研究行列中,一起研发更多品种,让这项技术适应世界上更多的地区。”因此,在对外进行技术输出的同时,团队也在积极开展国际人才联合培养,壮大年轻农业科技人员的队伍。

2017年,在埃塞俄比亚读博的格塔丘看到胡凤益团队的多年生稻项目后,随即产生了强烈的研究意向。在接下来的几年里,他如愿参与到了多年生稻课题组的研究当中,从非洲大陆上带来了几十株长雄野生稻居群。今年,格塔丘又一次提交了入境和留学申请,他要留在这里攻读博士后,在他所热爱的领域里继续耕耘。

“最早是老挝,后面是泰国、柬埔寨、越南,缅甸和孟加拉国,这一圈的国家基本都有研究单位来我们这里交流过。”张石来介绍说。目前,多年生稻技术已在“一带一路”沿线的众多国家开展试验示范,显示了出极大的发展潜力和广泛的应用前景。

2018年初,借着云南大学与缅甸曼德勒大学合作申报“一带一路”沿线国家联合实验室的契机,胡凤益团队与曼德勒大学的植物系建立了合作。“他们过来考察了多年生稻之后,也带了些材料回去试种,发现种植效果非常好!”张石来一脸骄傲说着,“曼德勒区的主席听说了之后非常感兴趣,曼德勒电视台和《缅甸之光》报纸都有相关报道。”

“我们从非洲获得了原始材料,现在也要把研究成果反哺给非洲。”胡凤益表示。非洲稻作研究中心从云南带走多年生稻的种子后,便开始在当地组织示范种植。2018年,多年生稻技术作为“南南合作”项目开始在非洲推广应用。2022年,多年生稻籼稻品种“云大107”通过了乌干达的国家测试和登记认定,开启了多年生稻在非洲大陆的商业化应用之门。

身居一隅,却心怀寰宇,对团队师生们来说,多年生稻技术整体的推广应用还在起步阶段。“习近平总书记强调要构建人类命运共同体嘛,我们正在做的事情就是在朝这个目标努力。”胡凤益说,“下一步,我们将在政府部门的帮助下,把多年生稻打造成为全球的公益性产品,为世界粮食安全作出更多贡献。”

3月2日,胡凤益团队受邀前往华盛顿参加美国科学促进会2023年年会,在更大的舞台上,再次向全世界展现一株水稻里的中国智慧。


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