雜交水稻種植技術-雜交水稻種植技術中國
有的人喜歡吃竹筍,竹味清香回甜,他們甚至為此發明了竹筒飯、竹葉包飯等吃法??墒侨绻幸惶?,竹子和水稻結合誕生出竹稻來,你會覺得驚喜還是離譜呢?
竹子屬于禾本目禾本科竹屬植物,是一種速生型的、高度木質化的草本植物。而水稻卻屬于禾本科稻屬谷類作物,是水生草本。竹子和水稻這兩種八竿子打不著的物種怎么能夠雜交結合呢?然而,事實上這可不是毫無根據的假設,而是已經試驗成真了的現實。
1959年鐘章美還只是一個剛剛從梅州農業學校畢業,被分配到海豐縣農科所承擔所里的植保工作并從中摸索育種技術的農科人員。在工作中他觀察到了竹子開花、結竹米再到枯萎的過程,又想到了當時還飽受糧食不足困擾的人民群眾與國家,萌發起了一個奇特的想法:能不能將竹子與水稻結合培育呢?
要是能將速生型的竹子和水稻結合在一起的話,那水稻是不是就能實現結實變快、周期變短,長得又高又多的效果呢?袁隆平院士在生前曾打趣地聊起自己夢到過兩次和朋友們相攜在高高的稻穗下乘涼聊天的夢境,那這個夢境是否就能因竹稻而成真呢?
“在水稻和竹子同期開花時進行授粉,就可以雜交配對?!边@是鐘章美經過多年研究、實驗之后發現的,但這兩種植物的花期實在不同,很難同期綻放。竹子的花期多是在晚春5月,果期在10月,而水稻則是根據早中晚種植時間的不同,花期也在6月、7月、9月和10月之間不等,要想給它們碰上頭促成雜交也確實難。
而經過無數時間的雜交實驗和花費了無數的精力后,終于在1971年,鐘章美獲得了寶貴的三粒雜交后的竹稻種子。然而三粒種子中最后真正存活下來,并且順利成長、孕育出了果實的只有一?!?/p>
孕育這粒種子共花費了736天,兩年有余,長到了1.5米之高然后開始抽穗,結出的果實經篩選之后僅剩下136粒合格的。而這136粒正是后來誕生的真正的竹稻的最初來源。
2007年,鐘章美培育的竹稻終于問世。這種結合了水稻和竹子各種優點的糧食作物的出現,仿佛就是在印證著袁老當初的“禾下乘涼夢”不僅僅只是一個夢境而已,更是對未來的預測與期許。
竹子和水稻雜交之后,可謂是獲得了二者的雙重加成——
首先是長度,竹稻長得那叫一個高!雖然最初那一粒種子長出的禾株只有1.5米高, 但且不說這個株高在普通水稻中已經算是拔尖的高了,就說此后培育出的竹稻的高度就沒有再低過這個高度的。甚至最高的超級竹稻可以達到2.24米高,那遠遠看過去簡直就是竹子上面抽穗長了水稻的感覺。
其次,竹稻的根系極其發達,就像章魚的觸須一樣可以緊緊實實地扒附在泥土里,再加上它的莖稈極為粗壯,為它強悍的抗倒伏能力帶來多重加持,起碼在扛暴風以及抗大雨上就足以讓普通水稻“汗顏”??梢哉f,它就像竹子一樣,長得高、長得穩,韌勁兒十足,柔中有剛又彎而不折。
再加上竹稻“繼承”了竹子的耐寒性與耐旱性,所以這樣的水稻尤其適合種植在我國水系發達但又高溫炎熱或者極端寒冷的地區,比如兩廣、江西、浙江、重慶、湖南、福建等地。目前廣東以及湖北地區正是種植竹稻的主要產區。竹稻強大的抗倒伏能力讓它們既能得益于這些地區的充沛水分和光照,又不會在遭遇風雨旱澇等易倒伏情況時損失慘重。
此外,竹稻還繼承了竹子的竹葉黃酮。竹葉黃酮含有黃酮類生物活性成分,是抗菌、抑菌,抵御活性氧對各種生物大分子造成損傷的有效成分。
就竹稻本身而言,竹葉黃酮可以幫助延長竹稻變成米飯后的保鮮時間和新鮮程度,當別的普通大米飯熬不住時間發霉變質發出飯餿味的時候,竹稻米飯依然粒粒分明,還是白生生的。甚至有人做過實驗,將竹稻米的剩飯回鍋再蒸,甚至多次復蒸,也仍然和新鮮米飯無異,這足以說明竹稻米飯的抗氧化功能特別強。這種非人工的防腐劑才能讓食用者安心。
而另一方面,竹葉黃酮可以增加竹稻大米的營養和健康成分。因為竹葉黃酮的獨特成分,它可以調節血脂、保護心腦血管,增強免疫功能。竹稻的米粒長一般5.6~5.9毫米,細長但也圓潤,富含高鈣奶十倍左右的植物蛋白,還含有鈣、硒、銅、鐵、鋅等微量元素。這種大米的存在,不僅是實現了溫飽問題,更是還增添了保健功能。
而且,竹稻的分蘗力很強,分蘗就是指在地面以下或接近地面處所發生的分枝多,分枝越多抽穗也就越多;再加上竹稻還是多胚孿生,形象點說也就是一蛋雙黃、一胎多娃的情況,產量也就是更加可觀了。
小麥的分蘗
竹稻的研發可謂是非常不易,除了需要日復一日、年復一年地研究解決竹子和水稻的花期不遇、授粉授精等問題以外,鐘章美使用了當時所能得到的國內外近百個稻種與竹子進行配對試驗,從“饒平矮”秈稻到“科情3號”粳稻,他都用來和青皮竹做了配對……
幾近幾十年的時間,鐘章美選育出了“竹稻966”和“竹稻989”兩個竹稻新品系,然后是“再生竹稻208”。直到現在,他也依然在研究一種竹稻中發現的不育系稻材與野生稻、稗草、蘆花、甘蔗、高粱等各種遠緣植物實現雜交的可能性,一旦水稻的遠緣雜交成功,那就意味著我國的水稻產業將突破一個更高的世界性臺階。
和袁老一樣,生于1937年的鐘章美,可謂是也經歷過許多段艱難困苦的混亂時期,切切實實地體會過饑餓的感覺,也真真切切地明白吃飽飯是人的基本生理需求,全國人民吃飽飯才是國家發展的基礎,所以他們深知糧食的重要性,畢生都投入于其中。
竹稻的誕生有益于保障世界糧食安全,也是增添了糧食的多樣性,為抵御未來可能存在的糧食危機新添一份助力?;蛟S會有讀者表示,21世紀了怎么還會有糧食危機,危言聳聽吧?
2020年的時候,聯合國公布報告稱“世界瀕臨至少50年來最嚴重糧食危機”,其中明確寫出受氣候變化、全球經濟增速放緩以及當時的全球疫情狀況、部分國家遭遇的嚴重蝗災等等因素的影響,許多國家都率先宣布了停止糧食出口。隨后次年的俄烏戰爭爆發,糧食危機更是有增無減。
直到2023年,專注于研究全球糧食不安全狀況的全球抗擊糧食危機網絡(GNAFC)發布了《2023年全球糧食危機報告》,報告中指出,2022年在58個國家和地區共有2.58億人處于危機以上級別重度糧食不安全狀況。其中索馬里、阿富汗、海地、剛果民主共和國、蘇丹和也門等國家和地區的人民是真的過著快要餓死、甚至已經餓死了的日子。
可以說,正是為了預防中國此后陷入糧食危機,也或者說是為了全球的糧食安全與保障,讓天下不再有因為饑餓而逝去的生命,一直有一群人在耗盡生命地努力著。他們不僅是為了社會安全,更是人類的基本道德。
與袁老有著“南袁北李”齊名之稱的“雜交小麥之父”李振聲以“正反回交”、遠緣雜交的試驗選育出了帶有牧草抗病基因的“小偃55-6”小麥,那也是后來種遍大江南北的“小偃6號”小麥品種的“祖宗”。
李振聲解決了雜交小麥會出現的各種品種不良、產量不可觀的難題,將產量高、品質好的小麥育種推向樂全國各個適合種植的地方。如果說袁老的水稻造福了大米愛好者的話,那李老育種了雜交小麥則值得全國的面食愛好者在吃之前好好膜拜一番了。
當然,值得我們膜拜、感激的不僅僅只有在水稻和小麥事業上做出卓越功勛的兩位院士,還有——
發現了世界上第一個世界上有實用價值的油菜雄性不育類型的“世界雜交油菜之父”傅廷棟,他帶領團隊培育出80多個油菜品種,實現了油菜花的大幅度增產,使得我們成為了另一種意義上的“油產大國”;一生都在種玉米、選玉米、培育玉米新品種的“中國緊湊型雜交玉米之父”李登海;培育出我國第一個雜交甘藍品種的方智遠……
傅廷棟
李登海
方智遠
正是因為有了這些民族農業產業化的先行者、這些新時代農業科技使命的擔當人,我們的民生之本——農業才會發展得越來越好,民生也才越來越有希望。從雜交水稻、雜交小麥、雜交甘藍到雜交油菜花、竹稻、玉米新種,這些糧食的存在不僅改變了我國在糧食產業上的被動局面,更是對世界糧食都做出了貢獻。
當然,作為消費者,大家必然會關心的一個話題是,貴嗎?這些承載著進步與科技的產物貴嗎?就目前而言,竹稻的價格大多還保持在20元一斤左右,甚至大多還是預定式訂購,確實都不算便宜。
但我們也相信,糧食的存在是為了解決民生的基礎,就像曾經外國進口而來死貴死貴的“洋白菜”一樣,一旦被我國攻克、實現一年四季多品種全覆蓋之后不也成了餐桌上隨處可見的“盤中餐”了?國以民為本,民以食為天,這一至理亙古不變,也支撐著無雙國士們奮勇在研究試驗的第一線。
參考資料:
- 張光建、陳小平、莫非:“竹稻之父”鐘章美成就竹子與水稻超遠緣有性雜交,北京農業. 2012(35)
- 鐘章美、趙仁發、李偉平、黃森倫、張在忠、黎淼堅、張財源:竹子與水稻遠緣雜交育種研究,廣東農業科學. 2007(01)
- 解密竹子開花密碼基因有望促進水稻增產,北京農業. 2007(35)
- 趙仁發、黃森倫、鐘章美、李偉平、張在忠、黎淼堅:張財源:青皮竹與水稻遠緣雜交育種關鍵技術研究,中國農學通報. 2007(07)