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袁隆平在沙漠种植水稻,真的很难吗?
发表日期:2018-06-02 16:50   文章编辑:新澳门葡京赌场官网    文章来源:新澳门葡京赌场官网    浏览次数:
 

  常言道外行看热闹,内行看门道。网络上大多只是看热闹而已。从这个角度来说,也能理解大家对这个新闻的看法,大多集中在一些有极具噱头的词语上,包括“沙漠”,“海水”等。这也难怪有人会对此嗤之以鼻,明明只在水田土壤生长的水稻,在沙漠,海边种植根本没有意义。

  且先不说意义的事,就拿种水稻这件事来说,说简单也简单,澳门葡京官网说难也难。为啥简单,5-6 千年,我们的祖先在石器时代就会种,能不简单么。独特的淹水土壤特性使水稻不同于其他同时期被驯化的谷物类,如玉米,小麦,高粱等。由于长期淹水,使得土壤的有机质能够较好的保存,而且能获得来自生物源的丰富的氮。世界上没有任何其他作物的耕作体系具有这些特点,正是这些原因,才让单一的水稻耕作体系持续了数千年,支撑我们的文明一直延续至今。说难也难,因为要提高水稻的资源利用效率难、提高稻田的生产效率难。从庞大的栽培稻以及野生稻种群中寻找优良的基因组合是一个艰巨的任务;即便拿现在的表现最好水稻品种回到过去,恐怕也很难得到好的收成。每个特定的品种都有适合自身的纬度、海拔、光、温、水、肥、药。最后还需要合适的管理和栽培体系才能释放水稻的潜在产量。

  限制水稻产量有三个 gap,gap 0 是理论是实际产量之间的 gap,也许这一个 gap 是最难以克服的,原因是太依赖育种手段和育种资源,而且我们永远不知道这个 gap 有多大。gap 1 是试验产量的和农田理论产量之间的 gap,这个限制因素来自于规模化生产带来的技术限制和区域的环境因素限制。gap 2 是农田理论产量和实际产量的 gap,这个 gap 是一个综合因素,主要来自栽培技术、农田质量以及水肥虫草管理方法。

  水稻生产是一个完整的体系,就像一辆车,从结构设计到生产和组装零件,到最后上路行驶。而未来水稻生产的技术需求也集中在这三个方面。

  好的设计就是遗传育种家的目标,发掘优良的种质资源,到最后将这些合适的性状应用到恰当的品种。任何一次稻作生产的飞跃都源于重要新资源的发现与利用的突破。比如矮脚南特的发现促成了矮杆,也就是水稻的第一次绿色。花粉败育的野生稻的发现,农垦 58S 的发现分别催生了三系和两系杂交稻的应用。海水稻资源恰好能够填补土地资源匮乏的缺口,扩大水稻的潜在生产范围。

  现代育种方法就像工厂化地生产和组装零件,有助于打破育种的界限和提高选择能力,大大提高育种效率。多学科的结合,包括基因组学,生物信息学、和蛋白组学,可以高效、快速发现新的抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆、优质高产的基因,加快育种进程。三系和两系杂交稻从发现到应用差不多经历了十多年。而现在从发现海水稻资源、验证基因功能、到导入合适的品种只需要 3-5 年时间。

  建立差异性栽培技术体系,这往往是被我们忽视的。一辆车出厂性能再好,没有合适的道路,澳门葡京官网也无法发挥出车辆的全部性能,法拉利在北京二环还不如我的小电驴管用。栽培技术的选择主要是在满足水稻水肥需求规律的基础上,根据不同的生产目标和生态条件,最大限度的释放品种的产量和品种潜力。比如 50-60 年代矮杆水稻的推广,伴随的是穗数性栽培技术,通过增加穗数、扩大库容量和光合叶面积成为第一代“穗数型”高产栽培技术。而在 70-90 年代,籼型杂交稻的推广则催生了第二代“穗粒兼顾型”栽培技术。90 年代后期到现在超级稻应用,形成了第三代以促进大穗发育,增加结实率和千粒重的的“穗重型”栽培技术。海水稻要在盐碱地甚至沿海沙漠化地区种植,无法使用常规的栽培技术,只能在探索中前进。要克服沙漠质土壤结构、热带沙漠气候、以及地下水肥供给等难题。在这些从未遇到过的困难面前,袁隆平老师的团队能给出这样的结果实属不易。

  简而言之,这个新闻我们可以理解为袁隆平老师的团队利用现代高效的全基因组育种技术,将海水稻资源中耐盐碱基因导入杂交稻品种中,并在沿海沙漠化土壤中建立了一种高效的水稻栽培技术,扩展了水稻种植生理限制的范围。

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