好品种让“鱼”和“熊掌”可兼得

三农 农民日报 2015年05月18日 09:05 A-A+
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　　本报记者王澎

　　光、水、空气和各类营养物质是植物生长必不可少的，而接触昆虫、细菌、病毒又是植物生长中不可避免的。勤浇水、多施肥、猛打药似乎成了农作物高产丰收的“定式”，然而随着育种研发和作物新品种培育，这一“定式”正在逐渐被打破，农业的环境友好与高产高效不再是“鱼和熊掌不可兼得”的难题。

　　“在高产优质基础上，注重环境友好”

　　水稻对于水资源的巨大消耗是不可忽视的。“农业生产大约消耗了人类日常生活中70%的淡水，而水稻淡水消耗量占农业的70%。”上海市农业生物基因中心主任罗利军告诉记者，从粮食安全的角度考虑，至2020年我国粮食产量需达到6亿吨，尚需增加农业用水1200亿立方米，而实际上，未来30年我国农业用水只能维持零增长或负增长，因此水资源已成为我国农业发展的瓶颈。减少农业用水，特别是水稻生产用水是打破这一瓶颈的重要手段。

　　水稻生产中，氮肥、磷肥利用率分别仅为35%和25%，大量的残余化肥随着多余的灌溉水流入江河湖泊，导致江河湖泊的富营养化，农业面源污染已成为最主要且分布最广泛的面源污染。而且，由于水稻对水分的过度依赖，形成了目前水稻种植田间保留水层的习惯，造成大量的温室气体排放，全球稻田甲烷排放量占总排放量的9%~30%。“显然，要保证水稻乃至整个农业生产的可持续健康发展，必须在高产优质的基础之上，注重资源节约，保护生态环境。”罗利军说。

　　“有一种稻子既不怕涝也不怕旱就好了”

　　“在基因中心，我深感节水抗旱对农业的重要性，所以就从水稻出发，以节水抗旱为目标，发展节水抗旱稻。”罗利军说，“当时想如果有一种稻子既不怕涝也不怕旱就好了。”

　　本世纪初，基因中心的科研人员开始系统地进行栽培稻节水抗旱研究，一方面，建立了作物抗旱性专业研究设施，在全球范围内收集各种类型的节水抗旱资源，进行系统的抗旱性评价；另一方面，进行栽培稻抗旱的分子生物学研究，发掘抗旱基因，阐明其分子机理，同时，通过水稻与旱稻杂交，结合强干旱胁迫筛选，将旱稻的抗旱性导入到水稻中，以改良现有水稻品种的抗旱性，并选育出节水抗旱稻品种。

　　2003年，上海市农业生物基因中心成功选育出全球首个旱稻三系不育系“沪旱1A”，与抗旱性较强的水稻恢复系“旱恢2号”和“旱恢3号”杂交，进而育成节水抗旱的籼型杂交组合“旱优2号”和“旱优3号”。2008年“旱优2号”参加全国南方稻区水稻晚籼区试，比对照组增产5.1%，生产试验增产11.57%，早熟1天，2010年通过国家水稻新品种审定，定名为“沪优2号”。

　　“种在好田产量高，种在差田产量稳”

　　节水抗旱稻比其他水稻消耗的灌溉水少很多，在其生长过程中，基本依靠天然雨水，相比普通水稻灌溉管理，稻田污染水停留时间大大减少，生长出的稻米也更加纯净，被形象地称为“生态米”。

　　“节水抗旱稻最大的特点就是种在好田里面产量高，种在条件差的田里能确保稳产。”罗利军说，目前基因中心已经成功选育出“旱优73”、“沪优2号”、“旱优113”等节水抗旱稻品种，并在淮河流域、长江流域、华南等地区推广了100余万亩。

　　节水抗旱稻不但可在“望天田”做旱稻种植，也可在水田作水稻栽培，产量与目前大面积推广的杂交水稻相当，米质达国标二级米标准。“在灌溉田，一个完整的生育期内，节水抗旱稻只需要200~300立方米的水，而同等情况下，杂交水稻需要400~500立方米水。保守地讲，能节水30%~50%。”罗利军说，“产量与大面积推广的杂交水稻持平，高产田产量500公斤~600公斤，中低产田也能稳定在400公斤左右。”

　　罗利军希望，未来以现有节水抗旱品种或节水抗旱杂交稻亲本为背景材料，通过分子标记辅助选择，导入抗病虫与氮磷高效利用基因，培育出更多高产优质新品种。