近日,廣東四會羅源鎮引進的“旱優78”節水抗旱稻迎來豐收。
與傳統水稻相比,節水抗旱稻能節水50%,減少甲烷排放90%。這一品種,由華南農業大學節水抗旱稻綠色產業研究院院長、上海市農業生物基因中心首席科學家羅利軍帶隊成功研發。
一直以來,以“超級稻”為代表的高產路線有力保障了國家糧食安全。而羅利軍團隊另辟蹊徑,從節水抗旱角度出發,把旱稻的節水、抗旱、易種三個特性整合到水稻當中,育成新型稻作類型,沖破了撂荒地、新改地、山坡地等傳統水稻種植“禁區”,為復墾地糧食生產提供全新解決方案。
基于其環保特性,團隊還向全世界提出水稻“藍色革命”觀點,即通過創新培育節水抗旱稻,實現旱種旱管的稻作生產模式,使水稻生產擺脫對水的過度依賴,大幅減少稻田溫室氣體排放,促進水稻生產向“資源節約、環境友好”的綠色可持續生產方式轉型。
憑借著這股“鈍感力”,節水抗旱稻如今已種遍我國大江南北。截至目前,這顆良種累計種植面積超過3000萬畝,覆蓋長江上游、中下游稻區以及華南稻區,甚至在云南海拔2000米的地區都能種植。
更令人振奮的是,這一源自中國的創新品種已進入20多個共建“一帶一路”國家,在肯尼亞、馬達加斯加、多哥、烏干達、加納、安哥拉、尼日利亞、坦桑尼亞等非洲國家陸續開展了篩選試驗、示范種植和應用推廣,為保障糧食安全、應對氣候挑戰作出貢獻。
羅利軍向南方財經記者表示:“我們的目標是要種到1億畝。”
聚焦廣東,這場“藍色革命”正加速推進。2024年2月,華南農業大學節水抗旱稻綠色產業研究院正式成立,后在肇慶、江門等地建立起示范基地。按照規劃,廣東將在五年內通過推廣節水抗旱稻實現撂荒地復耕100萬畝,新增稻谷產量4億公斤。
水稻是世界上重要的糧食作物,養活了世界上一半以上的人口。而水,是水稻產量的一大“緊箍咒”。
1998年,羅利軍在國際水稻研究所做訪問學者時,一組數據深深震撼了他:農業用水占全球總用水量的70%,而水稻用水又占農業用水的70%。
從20世紀90年代起,我國超級稻研究如火如荼,羅利軍選育出我國首個三系法亞種間雜交水稻“協優413”,被列于我國“七五”期間農業的重大成果之一。而這兩個70%,則改變了羅利軍的科研軌跡。“我國水資源匱乏,我們必須找到讓水稻既節水又高產的方法。”
2002年,羅利軍在上海市農業生物基因中心帶隊開始節水抗旱稻的系統性研究。
既然要減水,那么干脆種植旱稻行不行?不行,因為旱稻畝產量太低。羅利軍解釋道:“在長期的進化和培育過程中,水稻丟掉了一些重要特性。節水抗旱稻要做的就是在最好的水稻品種基礎之上,把旱稻的節水、抗旱、易種三個特性整合到水稻當中所育成的新型稻作類型。它既非水稻也非旱稻,卻可像水稻一樣在水田栽培,也可像小麥一樣在旱地種植。 ”
按照這一思路,羅利軍帶領團隊從全球23萬份水稻基因資源中逐一分揀、篩選。經過無數次的田間試驗,2004年,世界首例雜交節水抗旱稻組合終于誕生;2009年,“節水抗旱稻”這一理念在國際大會上正式提出;2016年,“節水抗旱稻”這一術語通過行業認定并對外頒布。從此,節水抗旱稻成為一種新類型的栽培稻。
在傳統農業中,節水、高產、優質往往構成難以調和的“不可能三角”,而節水抗旱稻卻取得了突破。
在節水性上,傳統水稻每公斤產量需消耗1噸水,而節水抗旱稻可實現旱地種植,節水率達50%以上。“我們這個品種,只要保證在出苗、分裂、孕穗灌漿三個階段灌溉三次‘跑馬水’,就能保證畝產600公斤以上。”羅利軍表示。
此外,在一般稻田里,被水層覆蓋的土壤會滋生大量厭氧菌,產生甲烷等溫室氣體,而節水抗旱稻在環保方面有突出貢獻。羅利軍表示,其獨特的“旱直播旱管”模式,無需將稻苗浸泡在水中,能減少化肥使用量30%,降低面源污染,更能顯著減少稻田甲烷排放90%以上,為農業領域落實國家“雙碳”戰略目標作出重要貢獻。
令人振奮的是,2025年6月,由上海市農業科學院、上海市農業生物基因中心等單位共同主導的節水抗旱稻甲烷減排方法學,成功通過《聯合國氣候變化框架公約》(CDM)審議,成為中國農業領域首個被國際采納的碳減排方法學。
廣東雖然水資源豐沛,但季節性缺水客觀存在,個別地區耕地撂荒現象偶有發生。
而這一創新成果,為廣東開發邊際土地提供了解決方案。今年8月7日至9日,節水抗旱稻“我選我秀”新品種評選暨邊際土地復耕應用現場觀摩會在沙浦基地舉辦。經現場測算,邊際土地復耕再生稻頭季畝產達640.9公斤。
2024年以來,在華南農業大學節水抗旱稻綠色產業研究院的推廣下,節水抗旱稻在廣東年種植面積已超1萬畝,構建了覆蓋陽江、惠州、肇慶等全省13個地市的節水抗旱稻品種測試與試種示范網,初步建立撂荒地復耕全程解決方案。
在廣東惠陽地區241畝沙質撂荒土地上,節水抗旱稻品種“旱優73”以畝產逾500公斤的實測數據顛覆傳統認知——全程無人工灌溉,僅靠自然降水實現豐收;廣州市增城區撂荒果林的赤紅壤旱坡地上,在僅施用基肥且完全依賴自然降雨補給的情況下,節水抗旱稻“旱優78”畝產達到356.1公斤。
“節水抗旱稻完全可以解決廣東撂荒地問題。”羅利軍堅定地表示。通過有效利用撂荒地等邊際土地資源,該品種的推廣能在不擠占現有良田的前提下顯著提升糧食產能,為應對全球糧食危機提供了創新路徑。
節水抗旱稻對于保障國家糧食安全、推動全球農業可持續發展的重大意義不言而喻。對農民而言,節水抗旱稻的優勢還在于種植輕簡、收益可觀。
從種植方面來看,羅利軍表示,節水抗旱稻最大的優勢是種植簡單、產量穩,能大幅減少勞動量。不同地方綜合成本不一樣,比如安徽宿州推行麥稻兩熟制,在小麥成熟前用無人機撒播稻種,收割后稻苗自然生長,免去耕田、耙地、大量灌溉環節。“尤其在廣東這樣多雨的地區,更是能實現少灌水甚至不灌水,成本大大降低。”
不過,廣東洪澇天氣多發,節水抗旱稻還在洪澇中表現出卓越的抗逆性,成為成功推廣的另一關鍵因素。今年6月,肇慶懷集遭遇百年一遇的洪水,而當地種植的節水抗旱稻在洪水退去后完好無損,反觀周圍的玉米等作物,卻損失慘重。
“大家都知道有個‘豬堅強’,節水抗旱稻根系很發達,抗洪澇能力很強,也可以叫‘稻堅強’。”羅利軍說。
從收益方面看,其品質也具有市場競爭力。明星品種“旱優73”的品質和“美香占2號”不相上下,曾獲得全國第二屆優質稻品種食味品質金獎,具備市場競爭力。在肇慶懷集,種植企業測算后發現,每畝純利潤能夠在600元以上。
值得一提的是,節水抗旱稻無需插秧的特性,能夠無縫對接“無人農場”模式。羅利軍說:“已有企業家在一片撂荒地上展開了節水抗旱稻的無人農場實驗,如果按畝產500公斤,3.4元一公斤來算,利潤將達到800元/畝。”
羅利軍表示,未來3至5年有望在華南地區完成100萬畝撂荒地復墾復種、新增糧食4億公斤的階段性目標。
實際上,節水抗旱稻的影響力早已跨越國界。2022年至2024年,“旱優73”分別通過布隆迪、烏干達、越南的品種審定,標志著節水抗旱稻這一中國原創稻種正式走向國際舞臺。
在非洲,該品種表現格外亮眼。2024年,節水抗旱稻在非洲烏干達的推廣面積已達6萬畝,單產達到每畝500公斤,相較當地種植的水稻品種高出約30%;在馬拉維,節水抗旱雜交水稻“旱優73”連續兩年試驗示范喜獲成功,實收產量比當地對照品種高出3倍多,馬拉維農業農村部官員表示,如果馬拉維廣泛推廣種植中國節水抗旱雜交水稻“旱優73”,同時將荒蕪的土地利用起來,能使該國基本實現大米自給。
此外,在越南、緬甸、巴基斯坦、老撾等國家也進行了節水抗旱稻的試種示范,普遍增產20%~50%。
“要低頭做事,更要抬頭看天。”這是羅利軍常說的一句話。一步一個腳印的同時,團隊也提出“1522”戰略目標:“我們希望通過發展節水抗旱稻,新增水稻種植面積1億畝,增加稻谷500億公斤,同時減少200億噸灌溉用水、減少200億公斤碳排放。”
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