【南方日报】开创水稻矮化育种 引领“第一次绿色革命”
2019-06-28 15:05  作者:南方日报2019-06-28  作者:南方日报

    水稻,作为全球三大粮食作物之一,养育着全球50%的人口。

    然而,20世纪初以来,水稻品种改良工作一直局限于高秆品种,在较高水肥条件下倒伏现象越发严重,成为限制产量的主要因素。

    这一困局于上个世纪50年代得到根本性突破。促成这一突破的是来自广东省农业科学院水稻研究所黄耀祥带领的团队——开创水稻矮化育种,引领“第一次绿色革命”。

    如今,水稻矮化育种刚满60年。60年来,省农科院的“水稻人”,继承和发扬黄耀祥等老一辈科学家为国为民、兼济天下的安国精神和严谨务实、开拓创新的科研精神,从育种到水稻栽培技术,从理论研究到应用技术推广,守正创新、与时俱进,为广东乃至全国的水稻产业发展作出贡献。

    培育我国首个人工杂交育成的矮秆籼稻品种

    上世纪50年代中期,我国的生产水平提高,增施肥料、小株密植等先进栽培技术普及与推广,传统高秆品种倒伏现象普遍发生,中南沿海地区,台风暴雨频繁,倒伏问题尤为严重,成为当时水稻高产的主要障碍。

    困局必须破解。为此,黄耀祥带领团队提出选育矮秆品种的研究设想。以引进矮秆品种矮仔占为矮源,与广场13高秆品种杂交,于1959年培育出我国第一个通过人工杂交育成的矮秆籼稻品种——广场矮。

    广场矮的育成,不仅有效地解决了长期以来农民渴望解决的水稻倒伏减产、收获指数和产量不高的问题,而且开创了一条矮化育种的新途径;

    广场矮的育成,在世界水稻育种史上是一次重大突破,它比后来国际水稻研究所1966年才育成的、被称为“奇迹稻”的IR8号早问世7年;

    此后不久,黄耀祥带领团队又迅速育成了珍珠矮、广陆矮4号、广解9号、桂朝2号、特青2号等一大批早、中、迟熟期配套齐全的矮秆新品种,在全国迅速大面积推广。

    水稻矮化育种成功,使水稻的耐肥抗倒性大为加强,水稻产量由当时的亩产150—250公斤迅速提高到亩产350—400公斤,实现了水稻产量的第一次大飞跃,为中国用世界约7%的土地,养活世界1/4的人口发挥了重大作用,在世界农业发展史上被誉为“第一次绿色革命”。

    黄耀祥开创的水稻矮化育种,不仅为解决中国人的温饱问题直接地发挥了重大作用,而且也为被誉为农业史上“第二次绿色革命”的杂交稻的育种成功与应用,奠定了重要基础。

    黄耀祥是我国水稻矮化育种的主要创始人,在国际学术界被尊称为“半矮秆水稻之父”。他带领团队先后育成60多个水稻新品种,其中,育成推广面积超1000万亩的品种多达15个,“水稻矮化育种”这一成果于1978年获得全国科学大会奖。

    传承精神让水稻育种取得不俗成就

    在矮化育种成功的基础上,1966年,省农科院水稻所育成了丝苗米品种“双竹占”在生产上大面积推广种植,满足了当时粤港澳地区优质米的市场需求。

    近年来,该所育成的黄华占、美香占2号、粤农丝苗、五山丝苗、粤禾丝苗等一大批优质、高产、抗性好的常规稻在省内外大面积推广应用。同时,这些品种又可作为优质、抗病杂交稻恢复系,国内大量种业公司或科研单位引进这些优良恢复系,以此提高杂交稻品种的米质和抗性,培育出大面积推广的杂交稻荃优丝苗、隆两优534、隆晶优1212等,为进一步推动杂交稻的发展也发挥了重要作用。

    优质常规稻品种审定数量占同期全国审定的籼稻常规稻品种总数的40%以上,这些优质稻品种推广应用,使广东种植优质稻成为主流,并引领着南方水稻新一轮的品种升级。

    与此同时,省农科院的杂交稻育种成效显著。“十二五”以来,育成的杂交稻品种天优998、博优998、五优308、吉丰优1002、泰优398和泰优390等在省内外大面积推广种植,其中五优308为2012—2015年国内种植面积最大的三系杂交稻组合;天优998为国内种植面积前十大杂交稻组合,泰优390为湖南2017—2018年年种植面积最大的三系杂交稻。培育30个水稻不育系通过省级技术鉴定,并深受国内育种同行的青睐。

    省内外科研单位利用不育系天丰A、五丰A育、荣丰A、广8A、泰丰A等育成300多个品种通过审定。这些品种在生产上大面积推广应用,有力地促进了我国杂交稻种业的发展,并产生了巨大的社会经济效益。

    1996年,黄耀祥院士等向原农业部建议开展超级常规稻研究,率先启动我国超级稻育种工作,省农科院水稻研究所成为超级稻育种的发起单位之一。

    省农科院水稻所已育成天优998、五优308、金农丝苗、合美占、吉丰优1002等20个水稻品种获得原农业部超级稻确认,占同期我国超级稻品种总数的15.27%。这些品种覆盖早、中、晚不同熟期类型,可以满足不同地区、不同季节的生产需要。超级稻育种居国内先进行列。

    攻坚水稻栽培生产技术为水稻产业添贡献

    除了水稻育种,水稻栽培生产技术是广东省农科院为广东水稻产业发展作出的另一大贡献。

    过去,水稻栽培上没有统一的种植标准,为解决这个问题,省农科院水稻所杨观宋研究员带领团队研制出一套科学的水稻高产栽培技术规程。自此之后,农民种稻有了标准流程,这为上世纪八九十年代的粮食高产起到极大的促进作用。

    为改变“面朝黄土背朝天”的种植模式,上世纪80年代,省农科院水稻所引进与创新水稻抛秧技术,并取得巨大成功。水稻抛秧技术在生产上大面积推广应用,使水稻栽培简单化、省工增效。迄今,水稻抛秧技术仍是广东等华南稻作区水稻重要的生产方式之一。

    为解决我国水稻主要产区普遍存在着肥料特别是氮肥施用量大、利用率低、环境污染严重、病虫害多、经济效益低等系列问题,水稻所研发出了水稻“三控”施肥技术,在引领水稻减施化肥和农药的“两减”生产中起到积极推动作用。

    该项技术成为广东省内近年来推广面积最大的农业生产新技术,并在广西、江西、浙江、海南等水稻产区得到大面积普及推广。同时,也是世界银行贷款农业面源污染治理项目的主要技术。

    目前,水稻高产稳产栽培技术、水稻抛秧技术和水稻“三控”施肥技术技术年覆盖率占全省水稻种植面积的90%以上,为广东乃至南方稻区水稻产业发展作出了重要贡献。

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