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中国杂交水稻工程自主创新进展纪实

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-03-05 浏览次数:90
  2011年9月18日,农业部超级杂交稻验收专家组一行专程赶赴湖南隆回县,对羊古坳乡雷锋村107.9亩“Y两优2号”超级稻试验田进行现场抽签验收。次日,验收结果揭晓:百亩试验田平均亩产达926.6公斤!
  
  按照国家计划,2011年—2015年完成超级杂交稻第三期目标百亩片试验田平均亩产900公斤攻关。2011年尚未结束,该目标就取得重大突破,足足提前4年!袁隆平院士和他的科研团队,在人类反饥饿史的战役中,又赢了漂亮的一仗。
  
  超级杂交水稻科研攻关,能一次次获得令国人振奋,全球瞩目的成果背后,饱含着该科研团队数十年如一日自主创新的不懈追求。
  
  “超级杂交水稻优良品种培育,大面积推广应用技术成果,解决杂交水稻种植中的抗倒、节氮技术难题,提高水稻亩产量……”简单到几句话就可以概括的杂交水稻科研工作,却是一场从开始打响,就不曾停止,并且仍将继续的战役。
  
  品种选育:“Y两优2号”备胎转正“Y58S”屡创新高
  
  2005年,国家杂交水稻工程技术研究中心(以下简称“中心”)开始在湖南组织实施超级杂交稻第3期百亩示范片平均亩产900公斤攻关:计划每年选育2个以上超级杂交稻新组合,选择5个不同县(6个百亩片)的适宜生态区域,探索组合和生态区域相配套的高产栽培技术。
  
  据中心研究员彭既明介绍,2008年开始,连续两年,他们选育的攻关品种“科超3218”,当年便获平均亩产800余公斤,该品种具备冲刺平均亩产900公斤的潜力,却因株高偏高,易倒伏,而最终放弃。
  
  2011年,中心确定攻关组合为“两优1128”与“Y两优2号”。“‘两优1128’是两系迟熟杂交中籼,株高适中,株叶形态优良,高度抗倒,耐寒和耐高温;‘Y两优2号’株形松散适中,上三叶直立,微突,光能利用率高,分蘖力强,抗倒性较强,丰产性好,适应性广。”彭既明介绍起他们的特性,也打趣道,“我们原本重点培育‘两优1128’攻关,没想到‘Y两优2号’备胎转正,率先实现第三期攻关目标。”
  
  中心杂交水稻不育系高产高效繁殖技术也成绩斐然,明星种子“Y58S”屡创新高。去年4月,中心在海南省三亚市的“Y58S”高产优质繁殖亩产达438.96公斤,较同期历史水平增产1倍。9月,中心在云南保山市施甸县水长村组织实施的210亩“Y58S”繁殖田现场测产,平均亩产618.7公斤,繁殖高产田块实割测产亩产达743.8公斤,创下了水稻两用核不育系繁殖的世界最高纪录。
  
  仅去年一年,中心便有“Y两优2号”“两优1128”“C两优277”“圳优7号”4个杂交稻新品种通过湖南省农作物品种审定。此外,中心还取得了亚种间杂种优势研究的重要进展,培育了8个强优势水稻杂交亲本,选育出9个强优势新组合,取得了16项新品种权,申请国家发明专利15项,推广强优势新组合500万亩,增产稻谷50亿公斤。
  
  “种三产四”:湖南2011年新增稻谷10亿公斤
  
  超级杂交稻3期均亩产900公斤目标科研攻关,仅在百亩片试验田范围类实现。在全世界一半以上人口依赖稻米作为主食的现状下,大面积提高粮食单产一直是各国奋斗的目标。如何将已选育出的超级杂交稻优质品种大面积推广栽培,也始终是中心科研工作者孜孜不倦努力的方向。
  
  为充分发挥超级杂交稻增产潜力,五年前,袁隆平提出在南方稻区实施超级杂交稻“种三产四”丰产工程,即运用超级杂交稻技术成果,用3亩地产出现有4亩地的粮食,大幅提高现有水稻单产和总产,并强调要“良种、良田、良法”“三良”配套。
  
  该工程2007年率先在湖南实施,今天,已迅速推广到河南、安徽、广东、广西、贵州、云南、湖北、四川等省区。
  
  2011年,湖南有47个县市区参加该项目,合计实施面积716余万亩,总增产稻谷10.37亿公斤。中心开展的“种三产四”在省外的试点示范,亦效果良好。贵州省杂交水稻“种三产四”丰产工程,项目示范种植面积211亩,在对抽签选择的3块代表田块进行田间实测验收中测得,金优785品种亩产967.3公斤、Y两优5845品种亩产980.66公斤、黔优88品种亩产962.8公斤,平均亩产达970.25公斤。
  
  “一年产粮3亩田等于4亩田的产量,我们成功了。”袁隆平开心的像个孩子,他充满信心的表示:“力争到2020年,全国‘种三产四工程’能达6000万亩,产出相当于8000万亩的粮食。”
  
  节氮抗倒:高产高效栽培技术获新进展
  
  中心副主任马国辉是超级杂交水稻节氮、抗倒技术专家。说起该研究,还得回到2000年。那一年,中心实现了超级杂交水稻百亩片试验田亩产700公斤目标。
  
  马国辉告诉记者,当年,超级杂交稻是新生事物,亩产量比普通水稻品种高不少。可是种超级杂交稻的农民却说,下年度不种超级稻了,因为氮素施肥量超常规,栽培技术难,精打细算,效益却不高。同年,回母校中国农业大学做学术报告的他,也遭遇了母校老师尖锐的提问:超级杂交稻,“超高肥”(每多生产一百公斤稻谷,需多消耗1.2-1.5公斤纯氮),不仅增加生产成本,还污染环境。你们怎么解决这个问题?
  
  几经调研和思考,马国辉于2005年正式向袁隆平提交报告,提出大面积推广栽培超级稻,能否通过降低氮素用量,建立适用的超高产技术实现高产和超高产目标?“超高产节氮栽培”理念应运而生,中心正式启动了对超级杂交稻节氮技术的研究。
  
  近年来,我国南方水稻生产呈现四个重要转变:超级杂交稻推广应用促进超高产栽培技术发生重要变革;优质稻生产面积不断扩大;早稻直播成主要精简栽培方式;农村机械化收割为越来越多农民所采纳。这些转变,使倒伏问题成为水稻生产中的重大技术课题。
  
  “水稻倒伏大面积发生,以及超级稻种植中,倒伏现象的加剧,都会增大高产难度。”马国辉告诉记者。在袁隆平的直接支持下,2007年起,中心开始实施水稻超高产栽培抗倒研究。
  
  几年过去,中心取得了不错的成绩。马国辉高兴的表示:我国已成功掌握杂交水稻节氮超高产栽培技术,逐步摆脱“高氮栽培”模式,进入“节氮超高产栽培”时代。
  
  马国辉总结节氮“三法门”:通过基因挖潜节氮,培育氮高效型良种。目前,中心已育成氮高效杂交晚稻品种丰优358,该品种在氮肥用量减半的情况下,还育成了广适型超级杂交稻如Y两优1号等;利用物化技术实现节氮高产,采用速效肥与长效肥结合,研制成以缓/控释肥为核心的高效型肥料和水稻专用肥。研究表明,缓释肥较常规氮肥减少30%用量条件下,产量不减甚至还略有增产:如普通生态区湖南浏阳市,试验条件下连续2年栽种“Y两优1号”,小面积已实现亩产800公斤;通过优化栽培管理技术,即适当增加基本苗、科学运筹肥水,防病治虫等综合管理措施节氮。
  
  目前,中心初步形成了以“氮高效品种、早播育壮秧、一次性施用包膜缓/控释肥、增苗减氮、科学管水,及时防治病虫害等综合管理措施”为主体的杂交水稻节氮高效栽培技术体系。
  
  在抗倒栽培技术研究上,中心重点研究抗倒品种的生物学特性和抗倒物化配套技术,并与多家企业合作,研制出可显著降低倒伏指数的抑制型技术物化产品(如“立丰灵”),及促进型技术物化产品(如“液体硅钾肥”)。中心初步形成了以“抗倒伏品种选择、宽窄行栽植、全程节水管理、缓释肥稳健生长、新型抗倒剂调控”为特点的杂交水稻抗倒高产栽培技术体系。
  
  这两项技术去年在湖南、湖北等地4个重点区域,8个示范基地进行示范,共完成节氮抗倒栽培研究66项,均收到显著增产增收效果。
  

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