节水品种，拧小稻田“水龙头”
来源：《农民日报》（ 2015年05月18日 06 版）
以“超级稻”为代表的中国水稻“高产路线”，有力保障了国家的粮食安全。时下，水稻专家另辟蹊径，从节水抗旱的角度入手，探索一条与“高产”路线并行不悖的“绿色生态”路线。想要看节水抗旱稻新品种是如何开创农业节水新途径的？请看来自上海、安徽、湖南等地的生产实践。 ——编者
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在上海——好品种让“鱼”和“熊掌”可兼得 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。（本报记者王澎） 在湖南——谁是“拳头”品种“擂台”决胜负 2013年夏天的旱情，让湖南省常德市汉寿县毛家滩回维乡永安村的水稻种植户胡开明、毛玉学怎么也不能忘记。当年七八月份，持续高温无雨，村里1400多亩晚稻田大部分脱水，对于需水量大的水稻意味着干枯绝收。虽然最终从邻村的水库引来了水，解决了当务之急，但从源头上解决问题才是真正的“甘露”。 于是，以选育抗旱品种为基础的节水实践在湖南展开。据省农科院水稻研究所优质稻研究室主任闵军介绍，经过层层“选拔”，目前，他已筛选出“湘晚籼12号”、“五丰优T025”和“五丰优308”3个节水抗旱稻“拳头”品种。 “普通水稻的根系是横向伸展的，在土壤中扎根比较浅。而筛选出来的这3个品种的共同特点是根系向下延展，扎得很深，从而吸收到含水量较高的土壤层的水分，确保产量不减。”闵军说。 |
罗利军的节水抗旱稻（深色）与普通水稻（浅色）田间抗旱对比。 数说 节水30%~50% 减少甲烷排放86.7% 减少泥沙流失69.4％ 节水抗旱稻的节水抗旱特性 节水抗旱稻的节水、抗旱、与水分利用效率是3个相互联系而又有所区别的概念。节水是指节水抗旱稻有效利用雨水和节水栽培的能力；抗旱是指在干旱条件下维持高水势保持正常生理功能的能力；水分利用效率是指以最少的水分消耗来获得最大的经济产量的能力。 日本开发出抗旱水稻新品种 日本研究人员于2013年通过基因改良开发出一种耐旱水稻，这种水稻的根部能够深深扎入土壤中吸收水分，因此在干旱条件下也能生长。 日本农业生物资源研究所宇贺优作率领的研究小组介绍说，水稻的根是横向伸展的，所以在土壤中扎根很浅，而旱稻的根则扎得很深。他们经过研究发现，旱稻拥有一种DRO1基因,这种基因感知重力后，可以使旱稻根部向下伸展。 研究小组对一种名为IR64的水稻（属于籼稻）进行了基因研究，发现其DRO1基因有部分缺损。通过杂交，研究人员为IR64重新植入DRO1基因，结果发现其扎根深度达到以前的2倍以上。在IR64几乎绝收的严重干旱环境下，植入DRO1基因后，收获量能够达到通常水平的30%左右。 蓝建中 菲律宾研发耐高温水稻品种 据报道，菲律宾水稻研究所正在开发能承受气候变化带来的酷热天气的水稻品种。 2010年，马尼巴斯和他的团队开始研发在低地灌溉条件下能够忍受和适应37℃~39℃高温的新的水稻品种。他们确定了印度的n22、dular和日本晴水稻作为供体亲本，并使用常规育种和分子标记辅助选择法，以产生新的耐高温育种种群。目前，研究所使用常规方法和分子标记辅助选择法，经过严格的耐高温性挑选后，已经确定了25个耐热新育种品系，其中16个品系的不育性比率低于供体亲本n22。今后，工作人员将进一步对新的品系的其他特性进行评估。 张燕 |
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两年前，在湖南省益阳市笔架山乡中塘村水稻核心示范基地，一场无声无息的“较量”在常规稻品种示范片和杂交稻示范片内的50个品种的实验组和对照组中展开。常规稻示范片面积150亩，品种为“湘晚籼12号”，其中142亩于开花时停止灌溉水，8亩按照常规管理进行充分灌溉；杂交稻示范片104亩，品种为“五丰优T025”，其中101亩于开花时停止灌溉水，3亩按照常规管理进行充分灌溉。示范区水稻生长整齐，茎秆粗壮，叶青籽黄，谷粒饱满，经选取有代表性的丘块进行测产验收，“湘晚籼12号”耐旱示范区平均亩产424.9公斤，常规灌溉区平均亩产441.9公斤；杂交稻“五丰优T025”耐旱示范区平均亩产445.7公斤，常规灌溉区平均亩产461.2公斤，产量基本稳定。 “湖南的节水抗旱稻都是晚稻，成熟后，综合考虑播始期、株高、结实率这3个数据，将其按照公式算出抗旱综合指数。”闵军所说的公式，是一种大田鉴定晚稻抽穗扬花耐旱型品种的方法，适于大量旱型品种的鉴定，目前已经申请国家发明专利。 耐旱型水稻节水效果究竟如何呢？水稻灌溉水位按5厘米计算，一亩水稻灌溉一次需要约33吨水，对照组从播种到收获要灌溉5次~6次水，而实验组总共只灌3次~4次水。经过两年测试，“湘晚籼12号”、“五丰优T025”和“五丰优308”这3个节水抗旱稻品种已经推广生产了约300亩，在每个生长期都可节水近2万吨。 （本报记者缪翼） 在安徽——这里有节水抗旱佼佼者 听说安徽省阜南县有个叫得响的节水抗旱稻品种——“绿旱1号”，笔者连线了安徽省农业科学院水稻研究所王士梅博士。据王士梅介绍，“绿旱1号”是目前安徽省唯一通过国审的籼型常规旱稻品种，在阜南县种植的30万 |
亩旱稻中，“绿旱1号”占了60%以上。截至目前，已在安徽、河南、江西、湖南、湖北、江苏等地，累计推广2000余万亩。此外，在老挝、喀麦隆、安哥拉等亚非国家也成功种植，在安哥拉还创造了每亩产量590公斤的奇迹。 节水抗旱稻，节的是灌溉水，靠的是自然水灌溉。“播种、孕穗和灌浆3个重要阶段的3遍水保证了，其他靠天。”王士梅说，安徽的水稻种植户对于节水还有自己的办法。每年6月初，安徽进入梅雨季节，农民在此之前就播种，这样第一遍水就省了。 节水抗旱稻，农民都愿意种。阜南县以中低产田为主，没有田埂，无法灌水，传统种植水稻的“水作”方式在此显得极为不实用。“只要保证了关键时期的3遍水，‘绿旱一号’的产量就能有保障。”王士梅说，“现在农村都是老弱病残，这个品种省时省力省心，所以大家都欢迎。” 节水抗旱稻，产量不输传统稻。王士梅对“绿旱1号”赞不绝口，外观品质好，水作可达每亩550公斤左右，旱作达每亩450公斤左右，具有“有水高产、无水稳产、干旱保产”的特性。 王士梅介绍，“绿旱1号”早熟中稻在全国大面积推广，不仅改变了水稻种植方式，也将影响全国缺水、少水地区，切实为粮食稳定和增长贡献力量。 （黄婧单玉婷） |
