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超級稻為啥這么牛?原來袁隆平有個“禾下乘涼夢”

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  在中國這個近14億人口的發展中大國,水稻是第一大口糧作物。我國水稻常年種植面積約4.5億畝,占糧食總面積的三成,產量則占糧食總產的四成。從南到北,從東到西,全國約有六成的人口以稻米為主食。

  在水稻中,有一大類冠名為超級稻的品種是佼佼者。超級稻恰如一粒種子,播撒下穩糧增產的希望,有力地促進了稻作技術創新,讓中國水稻科研領跑世界。超級稻已成為農業科技自主創新的典范和協同攻關的標桿,為保障我國及世界糧食安全發揮了重要作用。

  ↑在廣西桂林市灌陽縣黃關鎮聯德村超級稻生產基地,袁隆平(左二)在查看超級水稻生長情況。(新華社記者 陸波岸 2013年8月19日攝)

  掀起“水稻第三次革命”

  在我國水稻發展史上,單產出現過3次重大突破。第一次是始于20世紀50年代末60年代初的矮化育種,主要通過降低株高,使品種的耐肥抗倒性和收獲指數大幅度提高。第二次是20世紀70年代初期的雜種優勢利用,我國水稻平均畝產由此提高到400公斤以上,高產地區突破500公斤,進入世界先進水平。而超級稻是通過理想株型塑造與雜種優勢利用相結合選育的單產大幅度提高、品質優良、抗性較強的新型水稻品種,被譽為“水稻第三次革命”。

  利用水稻的雜種優勢大幅度提高水稻產量一直是中國和世界育種專家夢寐以求的愿望。地球上每3個人中就有一個人以稻米為主食,而全球稻米需求量91%來自亞洲。前兩次重大突破以后的20多年來,水稻產量就遇到了玻璃天花板。人口不斷增長的壓力促使亞洲各國開始實施高產水稻的研究計劃。上世紀80年代,日本農林水產省和國際水稻研究所先后啟動超級稻項目,但均未獲得真正成功。我國后來居上,于1996年啟動“中國超級稻育種”項目,育成了一批具有自主知識產權的品種。

  日本是最早提出并開展水稻超高產育種研究的國家。1981年,日本農林水產省組織主要水稻研究單位,開展“超高產水稻開發及栽培技術確立”研究項目,計劃在15年內實現單產增加50%的超高產目標。然而,1981年至1988年的8年間,整個計劃共育成5個品種,但大多在抗寒性、品質和結實率方面存在問題,難以大面積推廣。此后,國際水稻研究所也提出水稻超高產育種計劃,擬育成一種有別于以往改良品種的新株型稻。1994年,日本宣布選育超級稻新品種已獲成功,但由于技術方面缺陷,至今未能大面積推廣。

  1996年,我國提出“超級稻育種計劃”,由袁隆平院士主持培育計劃。1997年,袁隆平發表著名的《雜交水稻超高產育種》,提出“形態改良與雜種優勢利用相結合”的水稻超高產育種技術路線。隨后,“超級稻育種計劃”被列入總理基金項目。由袁隆平、謝華安、陳溫福、程式華等眾多知名專家領銜,聯合了國內數十家優勢科研力量,建立起遺傳育種、栽培植保、技術推廣和生產管理等跨多學科領域的協作組。

  袁隆平曾這樣形容自己當時的心情:“雖然我這個人對自己認準的研究方向堅信不疑,但數以千萬計的真金白銀仍讓我夜不能寐。為了增加保險系數,我開始走技術協作的路線,在全國設立了5個點。”當時,國家雜交水稻工程技術研究中心、四川農業大學、江蘇農科院、遼寧農科院和廣東農科院等都在其中。

  “我國幅員遼闊,水稻種植區域廣、范圍大,不可能一家單位、一個品種‘包打天下’,必須進行科研的大聯合大攻關,這也是超級稻能夠取得成功的關鍵。”農業農村部科技教育司司長廖西元說,為完成預定目標,“超級稻育種計劃”聯合了國內優勢科研力量,建立了遺傳育種、栽培植保、技術推廣和生產管理等跨多學科領域的協作組,匯聚了一支創新能力較強的超級稻研究與示范推廣隊伍,形成了全國“一盤棋”格局。

  ↑今年春耕時節,江西省新余市高新區馬洪村的村民在稻田里忙碌。如今,超級稻在江西省占有相當大的比例。 (記者 喬金亮 攝)

  “中國超級稻育種計劃是新中國成立以來持續時間長、資助力度大的農業科技項目之一。在當時制定的超級稻育種一、二、三期產量目標,是很有遠見的。”中國水稻研究所原所長程式華認為:“超級稻研究協作組在超級稻育種理論方法創新、育種材料創制、重大品種培育、配套技術集成等方面取得了重大突破,處于國際領先水平。超級稻產量目標的實現,帶動了全國水稻單產的穩步提高。”

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