从淡水田到盐碱地,从北到南 “海水稻”走出了一条个性十足的道路

  海水稻的“中国故事”

  1月15日上午,袁隆平“海水稻”团队在海南三亚举行的第五届国际海水稻论坛上宣布,今年将正式启动“海水稻”的产业化推广和商业化运营。消息一出,引发全国上下的关注。

  经过多年研究,“海水稻”开花结实,未来有望走上千家万户的饭桌。新海南客户端、南海网、南国都市报记者了解到,海南多地也有“海水稻”试种,而在全国范围,“海水稻”的研究最早可以溯源到上世纪五六十年代的东北。

  从淡水田到盐碱地,从北方到南方,半个世纪的时间里,“海水稻”走出了一条个性十足的道路。

  从北到南 我国多地开展“海水稻”研究

  海水稻,顾名思义,是与海水有关的水稻。但是从科学的角度去认识,“海水稻”并不是能够直接在海水里生长的水稻,而是耐盐碱水稻,一般是指能够在盐分浓度为0.3%以上的土壤正常生长的水稻,可以生长在沿海滩涂和盐碱地。当然,“海水稻”只是对耐盐碱水稻的一种通俗化表述,并不意味着它只能在沿海地区种植,在其他土地盐碱化的地区同样可以种植并收获。

  20世纪五六十年代,辽宁省盐碱地利用研究所就已开展水稻耐盐方面的研究。利用水稻优良品系在人工盐池进行抗盐鉴定等方法,选育出30多个水稻新品种(组合),并通过对盐胁迫下水稻花药、成熟种胚进行分化培养,获得几个耐盐、耐碱性较好的株系,形成一套完整的耐盐育种组培技术体系。

  1986年,广东农业科学家陈日胜发现了一种可以抗盐碱性的野生水稻。到2014年11月,陈日胜已将“海水稻”从亩产100斤增至300斤,在广东、浙江等地,“海水稻”种植面积也扩种到1000多亩。

  2014年,中国工程院院士、杂交水稻之父袁隆平获悉“海水稻”情况后,认为“海水稻”具备极高的科学研究和利用价值。几年后,袁隆平院士牵头成立了青岛“海水稻”研究发展中心,专门从事耐盐碱高产水稻方面的研究。

  海南耐盐作物研究始于1999年,当时建立的海南省耐盐作物生物技术重点实验室,是国内第一个开展耐盐作物遗传育种的实验室。2010年前后,耐盐水稻成为海南水稻研究的重要课题,省内重点科研机构纷纷参与耐盐水稻研究,并选育出多个耐盐水稻品种,在文昌铺前等地进行示范种植,并取得了耐盐水稻新品种在含盐量0.6%的海水倒灌农田中实现亩产400公斤的突破。

  和海南耐盐作物生物技术重点实验室一样研究耐盐作物历史悠久的育种单位还有江苏省沿海地区农科所。20世纪80年代,该研究所便开展耐盐水稻相关研究,通过在人工模拟盐池和沿海滩涂实地进行耐盐水稻种质资源的鉴定、筛选,先后筛选出优良耐盐水稻种质资源、品种(品系)800多份。

  此外,广东省农科院水稻所也做一些耐盐水稻新品种选育。近年来,青岛“海水稻”研发中心也开展“海水稻”研究。

  “海水稻”的成长史,也是无数科学家在盐碱地的奋斗史。而这一部奋斗史的背后,是改变80%盐碱地荒芜状态,让粮食生产增加又一层保障的信念。

  据了解,我国海岸线长达3.2万公里,现有滩涂总面积3518万亩。此外,我国盐碱地总面积近15亿亩,覆盖全国17个省份,且耕地盐碱化问题日益严重,盐碱地80%处于荒芜状态。

  以“海水稻”为代表的耐盐作物,将有望改变这一局面。

  此前,袁隆平院士曾分析,海水稻新品种亩产为300公斤以上,如在盐碱地辐射推广1亿亩,可增产粮食300亿公斤以上,相当于湖南全省的粮食产量,可养活7000万人。

  “海水稻”在海南开花结实

  在中国的育种行业有一个共识:海南是中国南繁育种基地,一年四季均可开展水稻试验研究,能够加速育种进程,比内地缩短一半的时间。

  海南素有“天然大温室”美称,有1800多公里海岸线,具备“海水稻”等耐盐作物研究试验条件。

  目前,“海水稻”在海南文昌、儋州、三亚、万宁等多地进行试验种植。2020年6月7日,万宁市万城镇周家庄东海洋130亩的“海水稻”试验田实现丰收,曾经的撂荒盐碱地,种出了水稻。这里的“海水稻”历经134天的种植后迎来收割测评,现场实收3.15亩,平均亩产690斤,达到预期目标。

  海南大学科研团队曾在文昌市罗豆农场和铺前镇,试验并扩大示范过耐盐水稻品种“两优113”和“D奇宝优1688”。其中,“D奇宝优1688”于2017年在铺前镇示范种植超过千亩。

  “许多农作物都具有耐盐性,棉花耐盐性较高,甜菜、油葵也有一定的耐盐性,在海南也能开展种植。海南本身也有耐盐作物,比如椰子树。”海南大学海南省耐盐作物生物技术重点实验室教授江行玉介绍,每种农作物的耐盐性都有上限,耐盐作物的研究重点之一正是提高耐盐性。

  早在2007年,海南大学科研团队已经与湖南农科院水稻研究所展开合作,将高耐盐野生植物芦苇的DNA导入普通水稻,经过5年鉴定、筛选及加代选育,培育出一批农艺性状稳定的耐盐水稻新品系,不仅育种时间较一般的常规育种缩短了一倍,而且让水稻获得了异源物种——芦苇的耐盐性。

  几年之后,琼湘科学家联合研究得到的“海湘030”“海湘016”“海湘121”,在江苏含盐0.3至0.4﹪的沿海滩涂上种植,其中“海湘030”亩产高达400公斤,处于国内外同类研究的先进水平。

  然而,由于南北两地土壤性质的稍许不同,耐盐作物的南北两地研究方向也有部分区别。据了解,耐盐水稻在南方籼稻区的育种目标重点在于耐盐,而北方粳稻区除了耐盐还得考虑耐碱。

  因此,以“海水稻”为代表的耐盐作物,在南北两地走出了有所区别、但是同样漫长和艰辛的道路。

  耐盐作物曾改变“威马逊”之后的罗豆农场

  四面环海的海南,台风季节常有海水倒灌现象,在那些被海水侵蚀的农田上,耐盐作物为农民的后续生产起到了重要作用。

  2014年7月,超强台风“威马逊”登陆海南省文昌市,狂风暴雨带来海水倒灌,文昌市罗豆农场超过上万亩农田被淹。仅仅两个月之后,当年第15号台风“海鸥”又在文昌登陆,罗豆农场再次出现海水倒灌,导致20多个沿海村庄被淹。

  当年两场台风过后,文昌市的罗豆农场和铺前镇有1.6万亩良田撂荒,农田盐分过高,5至10年内无法种植常规农作物。

  为帮助群众尽快恢复农业生产,海南启动了“海南耕地改良关键技术研究与示范科技”等项目,包括“耐盐作物品种的引进、试种与筛选”项目,以及“适宜海南沿海滩涂的耐盐水稻资源发掘与耐盐育种新材料创制”项目。

  2015年,省农科院育成耐盐杂交稻“特优458”,在海水倒灌区盐度达0.5%的文昌市罗豆洋示范种植60亩,平均产量达323.3公斤/亩。2017年,育成的耐盐杂交稻“特优361”和“广8优305”在文昌铺前镇山尾村盐度达0.8%的田洋示范50亩,平均亩产382.6公斤。

  海南省耐盐作物生物技术重点实验室江行玉团队承担“海水倒灌农田土壤盐渍化灾后恢复生产技术研究与示范推广”项目。江行玉介绍,通过调节作物的耐盐性,让植物在长苗的关键期,既能够保证自身水分不流失,又能从土壤中尽量吸收水分。

  江行玉团队在被海水浸泡的土地上种植耐盐玉米,2015年6月,第一批种植的玉米,在含盐量近1%的盐碱地中亩产达813公斤,与正常土地的产量相差无几。到了2016年5月,玉米亩产已高达1800多公斤,每亩经济收入3000多元。

  曾经因海水倒灌失去农田的农户们,在长达数年的土地恢复期内,依然能够开展生产,保障收入。如今6年过去了,在持续的土地改良和耐盐作物种植下,罗豆农场的土地已经得以恢复。这6年间,凭借着耐盐作物,农业生产得以保障。

  “袁隆平院士的研究成果,将为‘海水稻’等耐盐作物的发展提供极大推动。”海南省耐盐作物生物技术重点实验室教授江行玉表示,“海水稻”等耐盐作物,能够为海南沿海的盐碱地带来新的希望。

  新海南客户端、南海网、南国都市报记者 贺立樊

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