大家都知道,我们吃的米饭来自水稻的生产,但大家了解多年生水稻吗,年底年初各方都在盘点2022年取得的成绩。最近由《科技日报》社主办,部分院士和媒体人共同评选出的2022年国内十大科技新闻揭晓,其中有两项成就和我们老百姓的饭碗密切相关。一个是二氧化碳“变”葡萄糖和脂肪酸,一个是云南培育出多年生水稻品种。
其中多年生水稻品种这项成就不仅是2022年我们国内的十大科技成就之一,也是国际权威学术期刊《科学》杂志公布“2022年度十大科学突破”,多年生稻研究成果入选该榜单,成为中国唯一入选也是农业类唯一入选的科学突破。加上这么多年国家非常重视粮食安全问题,反复强调中国人的饭碗要端在自己人手里,这项成果就更具有功在当代,利在千秋的战略意义了。
水稻是我国重要的粮食作物,也是亚洲近90%人口的主要粮食作物。水稻种植是一项非常辛苦的工作,从种子到饭桌上的米粒就是“粒粒皆辛苦”呀?能不能创制出像果树、甘蔗一样的稻作新类型,即多年生稻,实现种植一次连续收获多年呢?听起来有点像天方夜谭,有人就说了,我们能改变植物的生长天性吗
经过近万年的人工选择,人类把粮食作物驯化成了一年生栽培种。水稻在经历了矮化育种(第一次绿色革命)和杂种优势利用(第二次绿色革命)后,单产和品质有了很大的提高,大家都知道的袁隆平院士就是在每亩单产上通过杂交水稻达到了顶级产量水平。但即便如此,种植水稻的比较效益依然低下。概括起来,一年生稻作生产方式存在种子投入量大、劳动力和农机具投入大、水土流失加剧、土壤结构破坏和养分失衡等社会经济和生态环境问题。
实际上古代的野生水稻是多年生的,水稻在未被人类驯化前并不是只有一年生的,世界上低纬度地区有些野生水稻其实是多年生的,目前世界上的野生水稻仍然可以分为多年生和一年生两种,只是人们都没有接触过野生水稻,只知道作为农作物的水稻在我国不同的地区是一年一熟到三熟,所以大家都以为水稻是一年生禾本科植物了,实际上有些水稻是可以像韭菜一样多次收割的,只要不破坏它的根部,它就能再次发芽生长并结籽的。
我国云南大学胡凤益团队利用多年生野生长雄种水稻和一年生水稻进行杂交培育,把长雄野生稻的地下茎杆的无性繁殖特性转移到一年生栽培稻中,成功培育出了多年生水稻栽培品种,规模化试种后取得了不错的收获。这项研究成果2022年11月7日发表在《自然·可持续发展》上。利用长雄野生稻发达的地下茎培育的多年生稻品种,加上配套耕作栽培技术,只需栽种一次,从第二季起无需犁田耙地、买种播种、育秧插秧,只要田间管理得当,即可“割完一茬又一茬”。
中国科学院钱前院士评价道:从多年生野生种驯化成一年生栽培种,人类用了近万年时间,云南大学团队20余年磨一剑,把一年生栽培种改良成多年生栽培种,通过越冬和免耕实现种植一次连续收获3至4年,大幅度减少劳动力投入和节约生产成本,是一项轻简化稻作生产技术。这是我国种质资源创新利用领域最具代表性的突破之一,为利用野生种质资源提供了借鉴。
当然,这种新品系水稻,目前还只是在最低月平均气温不低于13.5℃,持续低于4℃的时间不超过5天的稻作区可种植。这些多年生水稻可连续种植4年,每年收获2季,可以收获8次,平均亩产量还略高于一年生水稻。多年生水稻可跳过育秧和栽种等耕作环节,总体上节约一半的生产投入。而且,种植多年生水稻,能改善耕层土壤结构,增加土壤有机质含量,还是一项生态友好的技术。
随着技术的不断完善,我们可以期待中国人饭碗中的米,种植出来会越来越便宜。你期待米降价吗,欢迎大家在评论区里留下你的看法。
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