妙洋
山東作為糧食大省,與袁隆平的情緣,由來已久。他親力親為推進耐鹽堿稻在山東起步發(fā)展,2016年青島海水稻研發(fā)中心成立,時年86歲高齡的他親自掛帥研發(fā)中心主任和首席科學(xué)家。在袁隆平院士團隊通過雜交育種技術(shù)和常規(guī)育種方法,結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇,對水稻耐鹽、耐堿、抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等多種基因進行聚合,選育出新型耐鹽堿水稻。
何為海水稻
眾所周知,水稻是世界第二大糧食作物,世界上一半以上的人口以稻米為食。當(dāng)前,每公頃稻田可提供27人的糧食,到2050年則必須提供43人的口糧才能滿足需要。然而,由于人類活動等諸多因素的影響,土壤鹽漬化正不斷吞噬著人類賴以生存的土地。據(jù)聯(lián)合國教科文組織和糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計,全世界鹽堿地面積約9.5億公頃,占世界總耕地面積的20%,中國為0.99億公頃(約15億畝)。其中2.8億畝鹽堿地是可以開發(fā)利用的,因此,開發(fā)和利用這些土地資源,一定程度上可緩解中國的耕地壓力。
海水稻真的是用海水灌溉嗎?當(dāng)越來越多的人聽到“海水稻”這個名字時,都會有這樣的疑問。實際上,海水稻是耐鹽堿水稻的俗稱。傳統(tǒng)的水稻在含有一定鹽、堿成分的耕地上是無法正常生長和結(jié)實的,育種專家通過雜交育種技術(shù)和常規(guī)育種方法,結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇,對耐鹽、耐堿、抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等多種基因進行聚合,選育出新型耐鹽堿水稻,這些耐鹽堿水稻可以廣泛的種植于沿海灘涂、內(nèi)陸鹽堿地和咸水湖周邊,緩解了耕地壓力的同時,增加了糧食產(chǎn)量,同時也在一定程度上保證了國家的糧食安全。此外,水稻自身所特有的降低鹽分的生物作用,以及獨特的生長環(huán)境要求,能夠改善鹽堿地的質(zhì)量。隨著生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),輕度鹽堿地可以重新恢復(fù)為優(yōu)質(zhì)耕地,中、重度鹽堿地也能逐步得到改善,一定程度上擴大耕地面積。
對此,袁隆平曾表示:“我們國家僅山東就有2000萬畝鹽堿地,選育抗海水、耐鹽堿的水稻,我們希望3年之內(nèi)能出研究成果,到2020年能夠拿出抗海水濃度3‰以上、畝產(chǎn)300公斤的海水稻品種,然后在灘涂和鹽堿地上種植。如果計劃能夠成功,將在全國推廣1億畝,1億畝能產(chǎn)出300億公斤,能夠養(yǎng)活8000萬人口。”
海水稻研究中心落戶青島
2016年,青島海水稻研究發(fā)展中心由中共青島市委、市政府與中國工程院院士袁隆平、國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心于2016年共建而成,袁隆平任研發(fā)中心主任,白泥地研發(fā)實驗基地占地2.67公頃,實驗室面積4200平方,投資8000余萬元。
據(jù)介紹,該中心下設(shè)有品質(zhì)與抗性基因挖掘、分子標(biāo)記輔助育種、細(xì)胞工程技術(shù)、遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)、發(fā)育與生態(tài)植保技術(shù)、稻米加工、食味檢測7個功能實驗室,擁有東營種植基地、海南三亞南繁基地和金口耐鹽堿水稻及鹽堿地稻作改良配套技術(shù)示范基地,并在全國設(shè)有20多個耐鹽堿水稻區(qū)試實驗與協(xié)作研究基地。目前開展耐鹽堿水稻及鹽堿地稻作改良配套技術(shù)、超高產(chǎn)雜交稻與第三代雜交水稻技術(shù)、稻米品質(zhì)與食味3個方面的研究。目標(biāo)在3年內(nèi)建設(shè)耐鹽堿水稻國家重點實驗室和國家工程技術(shù)研究中心等國家級研發(fā)平臺,打造雜交水稻全球領(lǐng)先團隊,為“一帶一路”提供技術(shù)支持和國際推廣平臺,致力于解決全球糧食安全問題,為世界多養(yǎng)活5億人。
禾下乘涼夢不悔是初心
2017年9月,在袁隆平團隊的努力下,青島海水稻迎來收獲。來自中國科學(xué)院、江蘇農(nóng)科院、湖南農(nóng)科院、青島農(nóng)科院、國家雜交水稻工程技術(shù)中心、山東水稻所、湖南農(nóng)大、揚州大學(xué)等科研機構(gòu)從事耐鹽堿水稻及作物栽培研究等方面10多位專家,共同見證白泥地研發(fā)基地300多份海水稻材料表現(xiàn),并從中評測出耐鹽堿度高,性狀表現(xiàn)優(yōu)秀的“好苗子”。
結(jié)合前期的調(diào)研和現(xiàn)場耐鹽堿水稻材料的表現(xiàn),專家組挑選了4個品種進行評測,首先檢測灌溉用水的鹽度,通過鹽度計,能看到這塊田的灌溉用水鹽度是已經(jīng)達到了5.8‰,這種濃度的鹽水中,水稻的表現(xiàn)如何呢?
據(jù)基地工作人員介紹,耐鹽堿水稻研發(fā)歷時4年,經(jīng)過1162次田間實驗,獲得中間測交和配組材料達3萬多份,同時協(xié)同國內(nèi)外各大科研機構(gòu)收集耐鹽堿水稻材料,2017年共試種300多份耐鹽堿水稻材料,并采用6‰鹽度半海水全生育周期灌溉的耐鹽堿雜交水稻材料進行評測,獲得1個畝產(chǎn)潛力在600千克以上的耐鹽堿水稻材料,另外3個畝產(chǎn)潛力也均在400千克以上。時隔半年,海水稻就走出青島,在全國東南西北多個省份插秧種植了。
袁隆平在山東播下的海水稻,探索了鹽堿地水稻規(guī)?;N植的新可能。在青島的5年時間里,袁隆平團隊成功試種中國第一代海水稻,最高畝產(chǎn)620.95公斤,達到普通水稻的平均產(chǎn)量。青島海水稻研發(fā)中心累積了近3000個有潛力的海水稻材料,可以適應(yīng)全國不同鹽堿地的氣候和水文特征。以青島為原點,海水稻走向全國。2018年,袁隆平團隊在青島啟動了“中華拓荒人計劃”,在山東、新疆、浙江等地布局10個海水稻主要種植基地,對中國主要鹽堿地類型進行覆蓋式種植。目前,推廣示范種植的10萬畝海水稻已完成測產(chǎn),新疆喀什、青島城陽等地的測評畝產(chǎn)均突破千斤。
2020年,袁隆平院士團隊在青島市城陽區(qū)上馬桃源河畔種植的5000畝海水稻再次迎來收獲季。據(jù)了解,根據(jù)袁隆平對耐鹽堿水稻產(chǎn)業(yè)化的部署,2020年青島海水稻團隊以“十百千工程”為路徑,以“改造全國一億畝鹽堿地,多養(yǎng)活8000萬人口”為目標(biāo),真抓實干,分解落實,2020年海水稻全國推廣種植面積達到10萬畝;分布在新疆、青海、甘肅等9省區(qū)市為核心的100萬畝海水稻基地、三產(chǎn)融合特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)相繼啟動建設(shè);1000萬畝鹽堿地改造土地資源儲備逐步推進,鹽堿地稻作改良、農(nóng)業(yè)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)不斷擴大,海水稻生態(tài)愈發(fā)有活力,鄉(xiāng)村振興和精準(zhǔn)扶貧步伐更加堅實,為保障中國糧食安全突破了“藏糧于地”的空間,拓展了“藏糧于技”的儲備。同年,青島市城陽區(qū)新增改良鹽堿地約4000畝,完成海水稻示范種植與產(chǎn)業(yè)化推廣近5000畝,同時將持續(xù)通過農(nóng)業(yè)智能芯片、云平臺等軟硬件以及大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的示范應(yīng)用,推進“鹽堿地改良+智慧農(nóng)業(yè)”模式打造,激發(fā)海水稻全產(chǎn)業(yè)示范展示效應(yīng)。
近年來,城陽區(qū)積極響應(yīng)青島市發(fā)起的鄉(xiāng)村振興攻勢,打造搶占智慧農(nóng)業(yè)引領(lǐng)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興高地,依托袁隆平院士團隊,創(chuàng)建九天華為全球智慧農(nóng)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新中心,成立國資控股的青島國創(chuàng)耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新有限公司,大力開展集鹽堿地改良、海水稻產(chǎn)業(yè)化種植和溯源系統(tǒng)建設(shè)為主要內(nèi)容的智慧農(nóng)業(yè)體系,不斷推動“土地改良+ 智慧農(nóng)業(yè)”持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域提前布局、深入探索,形成了引領(lǐng)發(fā)展的先導(dǎo)態(tài)勢,相關(guān)業(yè)務(wù)已經(jīng)從青島走向全國走向世界,形成海水稻產(chǎn)業(yè)化生態(tài)圈。