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從淡水田到鹽鹼地,從北到南 “海水稻”走出了一條個性十足的道路
南海網 賀立樊 2021-01-16 09:00

  海水稻的“中國故事”

  1月15日上午,袁隆平“海水稻”團隊在海南三亞舉行的第五屆國際海水稻論壇上宣佈,今年將正式啓動“海水稻”的產業化推廣和商業化運營。消息一出,引發全國上下的關注。

  經過多年研究,“海水稻”開花結實,未來有望走上千家萬户的飯桌。新海南客户端、南海網、南國都市報記者瞭解到,海南多地也有“海水稻”試種,而在全國範圍,“海水稻”的研究最早可以溯源到上世紀五六十年代的東北。

  從淡水田到鹽鹼地,從北方到南方,半個世紀的時間裏,“海水稻”走出了一條個性十足的道路。

  從北到南 我國多地開展“海水稻”研究

  海水稻,顧名思義,是與海水有關的水稻。但是從科學的角度去認識,“海水稻”並不是能夠直接在海水裏生長的水稻,而是耐鹽鹼水稻,一般是指能夠在鹽分濃度為0.3%以上的土壤正常生長的水稻,可以生長在沿海灘塗和鹽鹼地。當然,“海水稻”只是對耐鹽鹼水稻的一種通俗化表述,並不意味着它只能在沿海地區種植,在其他土地鹽鹼化的地區同樣可以種植並收穫。

  20世紀五六十年代,遼寧省鹽鹼地利用研究所就已開展水稻耐鹽方面的研究。利用水稻優良品系在人工鹽池進行抗鹽鑑定等方法,選育出30多個水稻新品種(組合),並通過對鹽脅迫下水稻花葯、成熟種胚進行分化培養,獲得幾個耐鹽、耐鹼性較好的株系,形成一套完整的耐鹽育種組培技術體系。

  1986年,廣東農業科學家陳日勝發現了一種可以抗鹽鹼性的野生水稻。到2014年11月,陳日勝已將“海水稻”從畝產100斤增至300斤,在廣東、浙江等地,“海水稻”種植面積也擴種到1000多畝。

  2014年,中國工程院院士、雜交水稻之父袁隆平獲悉“海水稻”情況後,認為“海水稻”具備極高的科學研究和利用價值。幾年後,袁隆平院士牽頭成立了青島“海水稻”研究發展中心,專門從事耐鹽鹼高產水稻方面的研究。

  海南耐鹽作物研究始於1999年,當時建立的海南省耐鹽作物生物技術重點實驗室,是國內第一個開展耐鹽作物遺傳育種的實驗室。2010年前後,耐鹽水稻成為海南水稻研究的重要課題,省內重點科研機構紛紛參與耐鹽水稻研究,並選育出多個耐鹽水稻品種,在文昌鋪前等地進行示範種植,並取得了耐鹽水稻新品種在含鹽量0.6%的海水倒灌農田中實現畝產400公斤的突破。

  和海南耐鹽作物生物技術重點實驗室一樣研究耐鹽作物歷史悠久的育種單位還有江蘇省沿海地區農科所。20世紀80年代,該研究所便開展耐鹽水稻相關研究,通過在人工模擬鹽池和沿海灘塗實地進行耐鹽水稻種質資源的鑑定、篩選,先後篩選出優良耐鹽水稻種質資源、品種(品系)800多份。

  此外,廣東省農科院水稻所也做一些耐鹽水稻新品種選育。近年來,青島“海水稻”研發中心也開展“海水稻”研究。

  “海水稻”的成長史,也是無數科學家在鹽鹼地的奮鬥史。而這一部奮鬥史的背後,是改變80%鹽鹼地荒蕪狀態,讓糧食生產增加又一層保障的信念。

  據瞭解,我國海岸線長達3.2萬公里,現有灘塗總面積3518萬畝。此外,我國鹽鹼地總面積近15億畝,覆蓋全國17個省份,且耕地鹽鹼化問題日益嚴重,鹽鹼地80%處於荒蕪狀態。

  以“海水稻”為代表的耐鹽作物,將有望改變這一局面。

  此前,袁隆平院士曾分析,海水稻新品種畝產為300公斤以上,如在鹽鹼地輻射推廣1億畝,可增產糧食300億公斤以上,相當於湖南全省的糧食產量,可養活7000萬人。

  “海水稻”在海南開花結實

  在中國的育種行業有一個共識:海南是中國南繁育種基地,一年四季均可開展水稻試驗研究,能夠加速育種進程,比內地縮短一半的時間。

  海南素有“天然大温室”美稱,有1800多公里海岸線,具備“海水稻”等耐鹽作物研究試驗條件。

  目前,“海水稻”在海南文昌、儋州、三亞、萬寧等多地進行試驗種植。2020年6月7日,萬寧市萬城鎮周家莊東海洋130畝的“海水稻”試驗田實現豐收,曾經的撂荒鹽鹼地,種出了水稻。這裏的“海水稻”歷經134天的種植後迎來收割測評,現場實收3.15畝,平均畝產690斤,達到預期目標。

  海南大學科研團隊曾在文昌市羅豆農場和鋪前鎮,試驗並擴大示範過耐鹽水稻品種“兩優113”和“D奇寶優1688”。其中,“D奇寶優1688”於2017年在鋪前鎮示範種植超過千畝。

  “許多農作物都具有耐鹽性,棉花耐鹽性較高,甜菜、油葵也有一定的耐鹽性,在海南也能開展種植。海南本身也有耐鹽作物,比如椰子樹。”海南大學海南省耐鹽作物生物技術重點實驗室教授江行玉介紹,每種農作物的耐鹽性都有上限,耐鹽作物的研究重點之一正是提高耐鹽性。

  早在2007年,海南大學科研團隊已經與湖南農科院水稻研究所展開合作,將高耐鹽野生植物蘆葦的DNA導入普通水稻,經過5年鑑定、篩選及加代選育,培育出一批農藝性狀穩定的耐鹽水稻新品系,不僅育種時間較一般的常規育種縮短了一倍,而且讓水稻獲得了異源物種——蘆葦的耐鹽性。

  幾年之後,瓊湘科學家聯合研究得到的“海湘030”“海湘016”“海湘121”,在江蘇含鹽0.3至0.4﹪的沿海灘塗上種植,其中“海湘030”畝產高達400公斤,處於國內外同類研究的先進水平。

  然而,由於南北兩地土壤性質的稍許不同,耐鹽作物的南北兩地研究方向也有部分區別。據瞭解,耐鹽水稻在南方秈稻區的育種目標重點在於耐鹽,而北方粳稻區除了耐鹽還得考慮耐鹼。

  因此,以“海水稻”為代表的耐鹽作物,在南北兩地走出了有所區別、但是同樣漫長和艱辛的道路。

  耐鹽作物曾改變“威馬遜”之後的羅豆農場

  四面環海的海南,颱風季節常有海水倒灌現象,在那些被海水侵蝕的農田上,耐鹽作物為農民的後續生產起到了重要作用。

  2014年7月,超強颱風“威馬遜”登陸海南省文昌市,狂風暴雨帶來海水倒灌,文昌市羅豆農場超過上萬畝農田被淹。僅僅兩個月之後,當年第15號颱風“海鷗”又在文昌登陸,羅豆農場再次出現海水倒灌,導致20多個沿海村莊被淹。

  當年兩場颱風過後,文昌市的羅豆農場和鋪前鎮有1.6萬畝良田撂荒,農田鹽分過高,5至10年內無法種植常規農作物。

  為幫助羣眾儘快恢復農業生產,海南啓動了“海南耕地改良關鍵技術研究與示範科技”等項目,包括“耐鹽作物品種的引進、試種與篩選”項目,以及“適宜海南沿海灘塗的耐鹽水稻資源發掘與耐鹽育種新材料創制”項目。

  2015年,省農科院育成耐鹽雜交稻“特優458”,在海水倒灌區鹽度達0.5%的文昌市羅豆洋示範種植60畝,平均產量達323.3公斤/畝。2017年,育成的耐鹽雜交稻“特優361”和“廣8優305”在文昌鋪前鎮山尾村鹽度達0.8%的田洋示範50畝,平均畝產382.6公斤。

  海南省耐鹽作物生物技術重點實驗室江行玉團隊承擔“海水倒灌農田土壤鹽漬化災後恢復生產技術研究與示範推廣”項目。江行玉介紹,通過調節作物的耐鹽性,讓植物在長苗的關鍵期,既能夠保證自身水分不流失,又能從土壤中儘量吸收水分。

  江行玉團隊在被海水浸泡的土地上種植耐鹽玉米,2015年6月,第一批種植的玉米,在含鹽量近1%的鹽鹼地中畝產達813公斤,與正常土地的產量相差無幾。到了2016年5月,玉米畝產已高達1800多公斤,每畝經濟收入3000多元。

  曾經因海水倒灌失去農田的農户們,在長達數年的土地恢復期內,依然能夠開展生產,保障收入。如今6年過去了,在持續的土地改良和耐鹽作物種植下,羅豆農場的土地已經得以恢復。這6年間,憑藉着耐鹽作物,農業生產得以保障。

  “袁隆平院士的研究成果,將為‘海水稻’等耐鹽作物的發展提供極大推動。”海南省耐鹽作物生物技術重點實驗室教授江行玉表示,“海水稻”等耐鹽作物,能夠為海南沿海的鹽鹼地帶來新的希望。

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