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論稻|二十余年節(jié)水抗旱稻,羅利軍:不講科學(xué)故事,育種家在田間
作為全世界一半以上人口的主食,水稻的品種選育工作一直處于金字塔尖。
全球變暖背景下,全球極端天氣事件日益頻發(fā)。對(duì)中國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),“天災(zāi)”同樣是一把達(dá)摩克利斯之劍,今年夏季長(zhǎng)江流域遭遇的罕見(jiàn)持續(xù)干旱正是警示之一。
無(wú)論是科學(xué)研究還是田間實(shí)踐,有一個(gè)事實(shí)日益受到關(guān)注:全球氣候變化正在抵消育種增長(zhǎng)。現(xiàn)年61歲的羅利軍在20多年前就開(kāi)始尋找能夠抵御干旱的水稻,今年他向團(tuán)隊(duì)正式提出,過(guò)往所有的工作歸零。他們將重新出發(fā),踏上水稻“藍(lán)色革命”這一新的征程。
羅利軍現(xiàn)任上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心首席科學(xué)家,在2001年之前,他工作于浙江杭州的中國(guó)水稻研究所,那里也是他作為育種家工作的起點(diǎn)。上世紀(jì)90年代,羅利軍在我國(guó)首次采用三系法育成了亞種間超高產(chǎn)雜交稻“協(xié)優(yōu)413”等中413系列組合,獲得秈粳稻雜交的國(guó)家發(fā)明專利。這也是我國(guó)第一個(gè)超級(jí)稻,1995年生產(chǎn)示范畝產(chǎn)759公斤,刷新了浙江省的最高紀(jì)錄。
1998年是其作為科學(xué)家和育種家前進(jìn)道路上的分岔口。那一年,羅利軍在位于菲律賓的國(guó)際水稻研究所做訪問(wèn)學(xué)者。在接受澎湃新聞(www.6773257.com)記者專訪時(shí),羅利軍回憶道,這個(gè)分岔口出現(xiàn)得極其偶然。
一個(gè)周日的上午,和往常一樣,“無(wú)所事事”的羅利軍來(lái)到圖書館翻閱文獻(xiàn),當(dāng)時(shí)國(guó)際水稻研究所的副所長(zhǎng),同時(shí)也是一名經(jīng)濟(jì)學(xué)家,其發(fā)表的一篇文章讓羅利軍陷入了茫然。“這篇文章提到,在亞洲國(guó)家的國(guó)民總用水量中,農(nóng)業(yè)用水占70%,而在農(nóng)業(yè)用水中,水稻生產(chǎn)用水又占了70%。這么一算,水稻就差不多用掉了一半的水。”
“我馬上感覺(jué)到,自己的水稻研究搞不下去了。”中國(guó)是貧水大國(guó),是世界上13個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一,這是客觀存在的重大挑戰(zhàn)。羅利軍在近年來(lái)的一篇文章中寫道:農(nóng)業(yè)水資源緊缺已經(jīng)成為繼耕地之后,長(zhǎng)期制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素,我國(guó)有限的水資源已不能滿足水稻生產(chǎn)的需要。
肯定要改方向。往后的20多年時(shí)間里,羅利軍毅然偏離其原本順風(fēng)順?biāo)闹骱降溃活^扎進(jìn)鮮少有育種家問(wèn)津的旱稻研究。
二十年,起初的那張白紙已寫滿碩果。其間,羅利軍獲得國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1次、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1次、上海市科技獎(jiǎng)勵(lì)一等獎(jiǎng)5次。更使其欣慰的是,截至目前,全國(guó)節(jié)水抗旱稻年栽種面積已達(dá)300多萬(wàn)畝。以代表品種“旱優(yōu)73”來(lái)說(shuō),目前已經(jīng)是長(zhǎng)三角地區(qū)種植面積最大的雜交稻品種。在高產(chǎn)田,節(jié)水抗旱稻可以節(jié)水、節(jié)肥;在中低產(chǎn)田,在保證關(guān)鍵生長(zhǎng)期的用水后,也可保證600公斤畝產(chǎn)量;即使在“望天田”(僅靠自然降水生產(chǎn)的田),也可有400公斤的畝產(chǎn)量。此外,節(jié)水抗旱稻采用直播旱管的栽培方式,與水田相比可減少90%的甲烷排放。
今年5月,水稻“藍(lán)色革命”吹響號(hào)角,羅利軍提出節(jié)水抗旱稻“1522”新發(fā)展目標(biāo),即新增水稻(節(jié)水抗旱稻)種植面積1億畝,增產(chǎn)稻谷500億公斤,減少200億噸水稻生產(chǎn)用水,減少200億公斤碳排放。
“接下來(lái)發(fā)展空間很大,我今年61歲了,再過(guò)20年希望把這個(gè)新的目標(biāo)實(shí)現(xiàn),哪怕實(shí)現(xiàn)一半也好。”貫穿采訪始末,羅利軍始終提到一點(diǎn),大“稻”自然——這四個(gè)字也掛在其辦公室中,每一個(gè)選擇,每一次前進(jìn),皆是如此。
產(chǎn)量是永恒的主題,但主航道有“隱患”
1961年,羅利軍出生于湖北省崇陽(yáng)縣沙坪鎮(zhèn),成長(zhǎng)于特殊歷史時(shí)期。1978年,17歲的羅利軍走進(jìn)華中農(nóng)學(xué)院(后改為華中農(nóng)業(yè)大學(xué))農(nóng)學(xué)系。“那個(gè)時(shí)候沒(méi)有什么選擇,讀農(nóng)學(xué)院純屬偶然,老師當(dāng)時(shí)覺(jué)得畢業(yè)之后到農(nóng)業(yè)局工作還比較穩(wěn)定,就建議填農(nóng)學(xué)院,很簡(jiǎn)單。”
本科畢業(yè)后短暫工作過(guò)一年,深感所學(xué)尚淺的羅利軍選擇重返母校繼續(xù)讀書,師從謝岳峰教授攻讀作物遺傳育種專業(yè)碩士學(xué)位,研究云南稻種資源。學(xué)習(xí)之余,羅利軍形容碩士生涯是“蠻熱鬧的”:擔(dān)任研究生會(huì)主席,創(chuàng)辦華中農(nóng)大研究生咨詢公司并任總經(jīng)理,辦農(nóng)村青年致富途徑培訓(xùn)班……
筆頭勤快的他甚至喜歡在各種雜志上發(fā)表“豆腐塊”,告訴農(nóng)民怎么種稻子、怎么打農(nóng)藥。“我們組織辦了好多事情,搞一些培訓(xùn)班,為農(nóng)民服務(wù)。我們也很關(guān)心國(guó)家大事,聶衛(wèi)平下棋下贏了,我們上街游行歡慶。那個(gè)時(shí)期特別想提高自己的能力,方方面面都會(huì)去嘗試。”
如何幫助農(nóng)民?這對(duì)學(xué)農(nóng)出身的羅利軍來(lái)說(shuō),是跟隨專業(yè)知識(shí)一起嵌入基因的。
1986年研究生畢業(yè)后,羅利軍進(jìn)入中國(guó)水稻研究所工作。“我們國(guó)家的種源收集保存工作基本是在新中國(guó)成立之后才開(kāi)始的,之前比較凌亂,上世紀(jì)50年代之后全國(guó)慢慢開(kāi)始做這件事。”羅利軍被分到品種資源系,“當(dāng)時(shí)國(guó)家前期的品種資源考察已經(jīng)結(jié)束了,中國(guó)水稻研究所本身有個(gè)任務(wù),就是要做資源的收集保存。”“比較有想法”的羅利軍同時(shí)認(rèn)為,資源僅僅收集保存起來(lái)還不夠,更重要的是評(píng)價(jià)利用研究,“所以我們就成立了評(píng)價(jià)利用的一個(gè)研究組。”
1988年,羅利軍赴國(guó)際水稻研究所,學(xué)習(xí)有關(guān)稻種資源的考察、搜集、鑒定、整理、編目、保存、評(píng)價(jià)和創(chuàng)新利用的基本原理和方法。回國(guó)后自然而然更加聚焦于重要資源的評(píng)價(jià)和創(chuàng)新研究。
在水稻高產(chǎn)的主航道上,羅利軍提出了廣親和資源的可能來(lái)源及篩選方法,“水稻有兩類,一類叫秈稻,一類叫粳稻,我們往往希望利用好它們之間遺傳距離比較遠(yuǎn)這一特點(diǎn),遺傳距離越遠(yuǎn),就意味著雜種優(yōu)勢(shì)就越強(qiáng)。但困難在于它們之間不親和,需要一個(gè)資源,讓這兩類‘搭橋’親和起來(lái),那個(gè)時(shí)候我們花了很大的精力在做這些重要資源的創(chuàng)制上。”這項(xiàng)研究,獲得了1997年度浙江省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
正是基于這些工作,羅利軍育成了上述亞種間超高產(chǎn)雜交稻“協(xié)優(yōu)413”。該品種在我國(guó)水稻界一度名聲大振,“我去年到浙江衢州龍游,碰到一些種業(yè)的老人,大家還在懷念那個(gè)品種,我心里感到很興奮。”
回看過(guò)去的半個(gè)世紀(jì),中國(guó)的水稻育種實(shí)現(xiàn)了兩次重要突破,成為世界范圍內(nèi)第一次“綠色革命”的重要組成部分。第一次是上世紀(jì)60年代矮化育種的成功,水稻單產(chǎn)提高了20%左右;第二次則是上世紀(jì)70年代中期雜交水稻的研究成功,水稻產(chǎn)量在矮稈良種的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長(zhǎng)20%左右。
1989 年,國(guó)際水稻研究所提出了“超級(jí)稻”(SuperRice) 的概念并啟動(dòng)了“超級(jí)稻育種計(jì)劃”。在隨后的30多年中,我國(guó)育種家通過(guò)創(chuàng)新育種技術(shù)、拓寬遺傳基礎(chǔ),配制強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合,育成一批超級(jí)稻新品種,使水稻單產(chǎn)水平不斷獲得突破。
然而,在產(chǎn)量闊步前進(jìn)之際,問(wèn)題隨之浮現(xiàn)。第一,盡管超級(jí)稻陸續(xù)推出,但其條件是大肥大水,超級(jí)稻在中國(guó)70%的中低產(chǎn)田難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),水稻產(chǎn)量一度徘徊不前;第二,大量化肥等的使用,使得中國(guó)的資源環(huán)境面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn);第三,對(duì)干旱缺水嚴(yán)重的中國(guó)來(lái)說(shuō),既不抗旱也不節(jié)水的水稻品種實(shí)際上藏著巨大隱患。
中科院院士、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張啟發(fā)教授在2005年提出的“綠色超級(jí)稻”,即要求培育的品種不僅高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),而且具備抗病蟲、高效的養(yǎng)分吸收利用、節(jié)水抗旱等綠色性狀,達(dá)到生產(chǎn)上“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”的目標(biāo)。
羅利軍感慨,“產(chǎn)量是永恒的主題,這是毫無(wú)疑問(wèn)的,但如果要一直以高投入和破壞資源環(huán)境的方式去提高,那就沒(méi)有必要了。”中國(guó)用占全球9%的耕地、6%的淡水資源,養(yǎng)活了近20%的人口,然而這一奇跡如何延續(xù)下去?這或可視作中國(guó)水稻的“卡脖子”問(wèn)題。
刀耕火種的啟示:旱稻到節(jié)水抗旱稻
實(shí)際上,除1998年那個(gè)沉思的周日上午之外,再往前10年的一次經(jīng)歷也在羅利軍心里埋下了伏筆。
1988年,他在國(guó)內(nèi)進(jìn)行種源考察,廣西田林縣山上的旱稻引起了其注意。所謂的旱稻,又稱陸稻、山欄稻,生長(zhǎng)于山坡地,在我國(guó)西南、華南有著悠久的種植歷史。
廣西的苗民們往往在每年3月放火燒山,然后采取點(diǎn)播或撒播的方式,將旱稻種子直播于山坡地,待種子吸水萌發(fā)生長(zhǎng)。整個(gè)生育期沒(méi)有灌溉,完全靠雨水,不施肥料與農(nóng)藥。到了10月之后,苗民們就上山收稻子。
這類旱稻屬于傳統(tǒng)的地方品種,產(chǎn)量水平低,一般為1.50-2.25噸/公頃。盡管在產(chǎn)量與米質(zhì)等方面,“放養(yǎng)”的旱稻大大落后于大面積種植的水稻品種,然而卻擁有著水稻沒(méi)有的節(jié)水抗旱、耐直播的能力。“直到現(xiàn)在,有些地區(qū)仍然保持著刀耕火種的習(xí)慣。”
現(xiàn)有的研究顯示,栽培稻 (Oryza sativa L.)由普通野生稻 (Oryza rufipogon L.) 進(jìn)化而來(lái)。野生稻則起源于干濕交替的沼澤地帶,屬于中生植物,對(duì)水生和旱生環(huán)境具有雙重適應(yīng)性。在野生稻通往栽培稻的長(zhǎng)久演化過(guò)程中,首先進(jìn)化成旱稻,可以在干旱條件下完成其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,然后,隨著水利條件的不斷改善,演化成適應(yīng)于水生環(huán)境的水稻。
回到1998年羅利軍迷茫之際,方向怎么改?“一開(kāi)始想到的就是旱稻。”初步嘗試后困難重重:從上個(gè)世紀(jì)50年代起,大家都在做水稻,水稻產(chǎn)量、米質(zhì)都提升到了一個(gè)很高的層次,旱稻基本沒(méi)人研究,還是在山上,整個(gè)科技進(jìn)展比水稻落后60年。
“完全在旱稻的基礎(chǔ)上做了一兩年,覺(jué)得產(chǎn)量進(jìn)步太慢了,后來(lái)就考慮不能這么干,還是要借助水稻的力量,就是在水稻整個(gè)科技進(jìn)步的基礎(chǔ)之上,把水稻的好東西保留下來(lái),然后把它在進(jìn)化過(guò)程中丟掉的那些東西找回來(lái)。”節(jié)水抗旱稻的方向基本定下。
2001年5月,在時(shí)任上海市農(nóng)科院院長(zhǎng)潘迎捷等人8次赴杭州,希望引進(jìn)人才團(tuán)隊(duì)之后,羅利軍帶領(lǐng)11人團(tuán)隊(duì)來(lái)到上海,負(fù)責(zé)即將建成的上海農(nóng)業(yè)基因庫(kù)。值得關(guān)注的是,1999年7月的一場(chǎng)暴雨將上海市農(nóng)科院的1萬(wàn)多份種質(zhì)資源淹于汪洋之中,同年11月,上海市政府專題會(huì)議討論并決定由上海市農(nóng)科院起草籌建“上海市農(nóng)業(yè)基因庫(kù)”的可行性報(bào)告。2000年6月,上海市計(jì)委批復(fù)立項(xiàng),列為市重大工程項(xiàng)目,建設(shè)總經(jīng)費(fèi)4177萬(wàn)元。
“把跟留住”是該項(xiàng)目的初衷。羅利軍在2001年10月則建議將“上海市農(nóng)業(yè)基因庫(kù)”更名為“上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心”,理由和當(dāng)年在中國(guó)水稻研究所建議成立資源評(píng)價(jià)利用研究組類似,“僅僅是基因庫(kù),還不夠。”
2002年7月27日,上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心正式成立,今年也是該中心成立20周年之際。也是在這20年時(shí)間里,羅利軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在節(jié)水抗旱稻領(lǐng)域進(jìn)行著多項(xiàng)從無(wú)到有的開(kāi)創(chuàng)工作。
育種初期,羅利軍采取的是鄧小平同志“不管白貓黑貓,抓住老鼠就是好貓”的理論。“我們從理論到實(shí)踐都把它逐漸豐富起來(lái)了,但當(dāng)初就是種在山上,表現(xiàn)好的選出來(lái)就行。”他再次談及,這是一個(gè)過(guò)程,也就是大“稻”自然,但重要的是一旦想到了就要堅(jiān)持做下去。
“剛開(kāi)始我們只考慮水的問(wèn)題,后來(lái)才想到,我們國(guó)家不但缺水,而且70%的水稻田都是中低產(chǎn)田。這些田特別容易受干旱影響,所以在好的田里面需要做到節(jié)水,在不好的田里又需要抗旱。”羅利軍尤其強(qiáng)調(diào),盡管超級(jí)稻的“成績(jī)”越來(lái)越漂亮,但是實(shí)際的平均畝產(chǎn)卻是另一回事,“主要原因就在于中低產(chǎn)田,導(dǎo)致產(chǎn)能潛力發(fā)揮不出來(lái)。”
2003年,羅利軍團(tuán)隊(duì)培育出全球第一個(gè)優(yōu)質(zhì)旱稻不育系“滬旱1A”和首例“雜交節(jié)水抗旱稻”,兩個(gè)新組合“旱優(yōu)2號(hào)”和“旱優(yōu)3號(hào)”在節(jié)水50%的情況下,產(chǎn)量潛力與大面積推廣的雜交水稻持平,分別通過(guò)國(guó)家與省級(jí)審定。2008 年,羅利軍育成粳型節(jié)水抗旱稻不育系“滬旱 2A”。短短幾年間,包括秈型、粳型、雜交和常規(guī)四個(gè)系列的節(jié)水抗旱稻相繼問(wèn)世。
2009年,羅利軍在上海主持召開(kāi)第三次“世界干旱大會(huì)”。會(huì)上,羅利軍首次正式提出了發(fā)展“節(jié)水抗旱稻”的策略與方法。2016年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部正式頒布《節(jié)水抗旱稻術(shù)語(yǔ)》(NY/T2862-2015)、《節(jié)水抗旱稻抗旱性鑒定技術(shù)規(guī)范》(NY/T2863-2015)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2018年,經(jīng)國(guó)家品種審定委員會(huì)批準(zhǔn),把節(jié)水抗旱稻作為一種特殊類型的水稻品種,啟動(dòng)國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)。
其在一篇論文中詳細(xì)寫道:節(jié)水抗旱稻 (water-saving and drought-resistance rice, WDR)是指既具有水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性,又具有旱稻的節(jié)水抗旱特性的一種新的栽培稻品種類型。它是在水稻科技進(jìn)步的基礎(chǔ)上,引進(jìn)旱稻的節(jié)水抗旱特性而育成的新品種。在灌溉條件下,其產(chǎn)量、米質(zhì)與水稻基本持平,但可節(jié)水50%以上;在沒(méi)有灌溉條件的中低產(chǎn)田種植,具有較好的抵抗干旱的能力,可實(shí)現(xiàn)旱直播旱管,增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn);在栽培上,簡(jiǎn)單易行,既可在水田節(jié)水栽培,又可在旱地直播種植,生產(chǎn)過(guò)程中節(jié)能低碳環(huán)保。
回首過(guò)往,羅利軍仍對(duì)一路支持的各方心懷感恩。2001年,在美國(guó)洛克菲勒基金的資助下 ,他們將研究方向聚焦于水稻的節(jié)水抗旱研究,并建立了節(jié)水抗旱研究平臺(tái)。隨后,相關(guān)研究陸續(xù)獲得國(guó)家 “863” 計(jì)劃、國(guó)家白然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、上海市科委和農(nóng)委重大重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。2008年,比爾蓋茨先生親自到羅利軍的試驗(yàn)田考察,隨后,比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)立項(xiàng),對(duì)其進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)10年的支持,為后期的節(jié)水抗旱稻品種在亞非多國(guó)示范推廣打下了良好的基礎(chǔ)。
如果說(shuō)最初所在的中國(guó)水稻研究所是農(nóng)業(yè)“國(guó)家隊(duì)”,羅利軍自稱來(lái)到上海是進(jìn)入了“地方隊(duì)”,方向也從主航道改到了“冷門”。“主航道上容易出現(xiàn)同質(zhì)化的東西,但我們20多年來(lái)將節(jié)水抗旱稻上做到了極致,創(chuàng)新也往往在這種地方產(chǎn)生。”
水稻“藍(lán)色革命”:會(huì)有困難,但這是一件正確的事
近20年心血至此結(jié)滿碩果。2021年11月初,在2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上,羅利軍代表團(tuán)隊(duì)獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)走上了獎(jiǎng)臺(tái)。該獎(jiǎng)項(xiàng)打破了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域在此獎(jiǎng)項(xiàng)上連續(xù)8年的沉寂,更是上海市農(nóng)業(yè)領(lǐng)域在此獎(jiǎng)項(xiàng)上的第一次。
2021年11月23日,中央農(nóng)辦主任、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部部長(zhǎng)唐仁健一行到上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心調(diào)研指導(dǎo)。唐仁健在不到二十分鐘的座談中,三次評(píng)價(jià)節(jié)水抗旱稻“是一個(gè)寶!”。這個(gè)“寶”如何讓更多的農(nóng)民獲益?這是羅利軍未來(lái)的工作重心。就在今年7月,羅利軍團(tuán)隊(duì)在植物學(xué)權(quán)威期刊《分子植物》(Molecular Plant)上發(fā)表了一篇觀點(diǎn)文章,題為“在碳中和下保障糧食安全的“藍(lán)色”革命:節(jié)水抗旱稻所展示的成功案例”( Blue revolution for food security under carbon neutrality: A case from the water-saving and drought-resistance rice)。
他們總結(jié)了20年來(lái)在節(jié)水抗旱稻理論和應(yīng)用研究中的發(fā)現(xiàn),向全世界提出水稻“藍(lán)色”革命,即通過(guò)創(chuàng)新培育節(jié)水抗旱稻,實(shí)現(xiàn)旱種旱管的稻作生產(chǎn)模式,使水稻生產(chǎn)擺脫對(duì)水的過(guò)度依賴,大幅減少稻田溫室氣體排放,促進(jìn)水稻生產(chǎn)向資源節(jié)約、環(huán)境友好的可持續(xù)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型。
“提出‘革命’是要有勇氣的,也會(huì)面臨很多困難,但我覺(jué)得也不怕,這本身是一件正確的事,我們?cè)瓉?lái)也是做水稻的,也是在‘自我革命’。”羅利軍如是表示。
其介紹,圍繞水稻“藍(lán)色”革命,團(tuán)隊(duì)提出了節(jié)水抗旱稻“1522”新發(fā)展目標(biāo)。“‘1’就是要拓展節(jié)水抗旱稻種植面積1億畝。”羅利軍進(jìn)一步解釋,“我國(guó)目前水稻生產(chǎn)面積大約4.5億畝,那么我們希望能不能拓展1億畝至5.5億畝,這1億畝我們希望在北方做到7000萬(wàn)畝,南方做到3000萬(wàn)畝。”
“5”是在上述拓展的1億畝中,每畝產(chǎn)量達(dá)500公斤、總產(chǎn)量達(dá)500億公斤,也就是“兩增”。此外還包括“兩減”,即在現(xiàn)有的近1億畝易受干旱影響的水稻田中推廣5000萬(wàn)畝,可減少200億噸水稻生產(chǎn)用水,減少200億公斤碳排放。
截至目前,全國(guó)節(jié)水抗旱稻年栽種面積達(dá)300多萬(wàn)畝。羅利軍認(rèn)為,未來(lái)的發(fā)展空間很大,“再過(guò)20年希望把這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn),哪怕實(shí)現(xiàn)一半也好。”
羅利軍將節(jié)水抗旱稻視為一項(xiàng)事業(yè)。在上述目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)仍需攻克諸多工作。“第一,在理論上我們要搞清楚它為什么能節(jié)水抗旱,涉及到哪些基因、哪些機(jī)制?理論上越清晰,才越有利于掌握進(jìn)一步改良需要的資源。”
第二,育種永遠(yuǎn)在路上,團(tuán)隊(duì)需育成不同類型的新品種。“要不斷地改良它,特別是我們現(xiàn)在要拓展到更大范圍去推廣應(yīng)用,南方北方要求都不一樣,包括 ‘一帶一路’國(guó)家,需要適應(yīng)不同生態(tài)環(huán)境的品種。”以和上海相距4000公里的新疆克拉瑪依為例,羅利軍團(tuán)隊(duì)的“滬旱6220”以其節(jié)水抗旱、抗熱、抗寒、抗大風(fēng)、結(jié)實(shí)率高等優(yōu)勢(shì),去年在那里成功試種,畝產(chǎn)高出當(dāng)?shù)睾档酒贩N100公斤左右。
第三,建立與之相應(yīng)的栽培技術(shù)體系。“不同地方要采取不同的種植方式,我們同樣要重視栽培技術(shù)。”
第四,則要發(fā)展全產(chǎn)業(yè)鏈。“不僅僅是圍繞著種子,還有農(nóng)機(jī)合作、雜草、病蟲害控制,還有可降解膜等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,甚至還包括稻米深加工,我們要組織一個(gè)很大的團(tuán)隊(duì),把全產(chǎn)業(yè)鏈建立起來(lái)。”
值得一提的是,就在今年9月,在安徽合肥舉行的2022年全國(guó)節(jié)水抗旱稻現(xiàn)場(chǎng)觀摩與技術(shù)研討活動(dòng)上,全國(guó)節(jié)水抗旱稻全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新聯(lián)盟正式啟動(dòng)。該聯(lián)盟由全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心等發(fā)起,由從事節(jié)水抗旱稻科研育種、種子經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)推廣、加工流通、農(nóng)機(jī)農(nóng)資、碳交易、生態(tài)經(jīng)濟(jì)評(píng)估及種業(yè)管理服務(wù)的單位、社會(huì)團(tuán)體、企業(yè)和個(gè)人自愿聯(lián)合組成。
全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心副主任劉信當(dāng)時(shí)表示,希望各地種子部門、推廣機(jī)構(gòu)、種業(yè)企業(yè)、科研單位行動(dòng)起來(lái),采取切實(shí)可行的有效措施,創(chuàng)新聯(lián)盟體制機(jī)制,積極構(gòu)建資源整合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)同推進(jìn)的政產(chǎn)學(xué)研合作格局,努力形成高質(zhì)量技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)供給合力,早日把節(jié)水抗旱稻應(yīng)用引向深入、推向高潮。
羅利軍團(tuán)隊(duì)著手在做的另一塊工作則是生態(tài)評(píng)估。顧名思義,水稻種植離不開(kāi)水,而水層在滋養(yǎng)水稻的同時(shí),也把土壤和氧氣隔離開(kāi)來(lái),被水層覆蓋的土壤會(huì)滋生大量厭氧菌,由此產(chǎn)生甲烷等溫室氣體。有數(shù)據(jù)顯示,稻田排放的甲烷占全球甲烷排放量的10%-12%。
在“雙碳”目標(biāo)之下,千百年來(lái)耕種稻田傳統(tǒng)模式的更新恰逢其時(shí),這對(duì)解決生態(tài)環(huán)境和糧食安全之間難以兼顧的難題也提供了新的思路。2019-2020年,研究團(tuán)隊(duì)曾在安徽7個(gè)縣進(jìn)行了稻田溫室氣體排放監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示,節(jié)水抗旱稻旱種旱管的碳排放相較水田減少90%以上,與玉米等旱作作物持平。
羅利軍提到,目前上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心正在與騰訊科技(北京)有限公司合作,進(jìn)一步推動(dòng)減排檢測(cè)和評(píng)估。就在上述的2022年全國(guó)節(jié)水抗旱稻現(xiàn)場(chǎng)觀摩與技術(shù)研討活動(dòng)上,雙方簽訂了“節(jié)水抗旱稻減排及數(shù)字化”項(xiàng)目協(xié)議。
據(jù)介紹,這次合作由上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心與騰訊可持續(xù)社會(huì)價(jià)值事業(yè)部(SSV)碳中和實(shí)驗(yàn)室共同發(fā)起,旨在通過(guò)數(shù)字化技術(shù)支持節(jié)水抗旱稻溫室氣體減排量的監(jiān)測(cè)與計(jì)量,提升節(jié)水抗旱稻的經(jīng)濟(jì)性,降低種植技術(shù)門檻,助力節(jié)水抗旱稻推廣,從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新興減排技術(shù)的發(fā)展。
提及新品種的試種示范和推廣,羅利軍笑言,“我的策略是向毛主席學(xué)習(xí),‘農(nóng)村包圍城市’,我先去大家不要干的中低產(chǎn)田。”其堅(jiān)信一點(diǎn),農(nóng)民自己會(huì)選擇“更劃算”的品種。
他以安徽為例提到,目前節(jié)水抗旱稻在淮河流域的種植面積有近200萬(wàn)畝,其中100萬(wàn)畝是中低產(chǎn)田,另100萬(wàn)畝則是高產(chǎn)田。“這很簡(jiǎn)單,原來(lái)的主流稻,最好平均畝產(chǎn)高一點(diǎn)是六七百公斤,節(jié)水抗旱稻畝產(chǎn)最后也能達(dá)到近700公斤。而且農(nóng)民只需要在小麥?zhǔn)崭钪鞍训痉N撒下,小麥?zhǔn)崭钪蟮咀釉匍L(zhǎng)起來(lái),不耕田不耙地,農(nóng)民當(dāng)然愿意干,也就主動(dòng)把節(jié)水抗旱稻請(qǐng)到高產(chǎn)田去了。”
更讓羅利軍期待的是,未來(lái)如果能將減少的稻田碳排放納入碳交易市場(chǎng),那會(huì)幫助農(nóng)民額外增收另一筆收入。“現(xiàn)在整個(gè)形勢(shì)很好,今年所有種子都賣光了,供不應(yīng)求,相信未來(lái)會(huì)有大的發(fā)展。”
不講科學(xué)故事:育種家要解決問(wèn)題
對(duì)育種家來(lái)說(shuō),能牢牢扎根在田間的優(yōu)秀品種,才是他們最具說(shuō)服力的工作。
羅利軍始終強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),如果過(guò)于強(qiáng)調(diào)發(fā)表高影響因子的文章,那只是講科學(xué)故事,“這種現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重影響我們一些傳統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展。現(xiàn)在有完全沒(méi)有種過(guò)水稻、光寫寫文章的人,來(lái)告訴別人怎么做育種,這種風(fēng)氣很糟糕。”
以近年來(lái)大熱的基因相關(guān)技術(shù)為例,他直接“吐槽”道,“做遺傳育種的不做遺傳育種,去做基因功能;做栽培生理的不去研究栽培技術(shù),也做基因功能;做植物保護(hù)的,不去認(rèn)真研究這個(gè)品種種下去怎么保護(hù)它,有什么蟲來(lái)了病來(lái)了把它消掉,也去做基因……這是很糟糕的事情,更合理的是這些學(xué)科都要均衡發(fā)展。”
當(dāng)然,羅利軍也談到近年來(lái)廣泛討論的科技評(píng)價(jià)體系,“一個(gè)做栽培生理的研究人員,讓他去和做生物醫(yī)學(xué)的人去比,那發(fā)文章的影響因子幾乎沒(méi)辦法比。”
羅利軍尤其強(qiáng)調(diào),對(duì)育種而言,就以其長(zhǎng)期研究的抗旱而言,“這是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)層面的問(wèn)題,涉及到太多的因素。因此,我不覺(jué)得某一項(xiàng)生物技術(shù)能夠解決所有的問(wèn)題,哪怕基因編輯,它只不過(guò)是一項(xiàng)補(bǔ)充技術(shù)。”
中國(guó)的水稻技術(shù)全球領(lǐng)先,如何保持這種優(yōu)勢(shì)?羅利軍認(rèn)為,無(wú)非就是繼續(xù)加快研究,但值得注意的一點(diǎn)是,“特別是現(xiàn)在全球氣候變化,那么人家意識(shí)到這些問(wèn)題,前期基礎(chǔ)很好,他們會(huì)做得更細(xì),所以我們也要盡快地在整個(gè)戰(zhàn)略上進(jìn)行調(diào)整,氣候變化下我們到底要解決什么問(wèn)題?”
“中國(guó)傳統(tǒng)的東西不能丟,傳統(tǒng)的遺傳育種學(xué)科要發(fā)展,新的技術(shù)和工具也要去吸收應(yīng)用。更為關(guān)鍵的是,創(chuàng)新的主體將來(lái)一定要在企業(yè),國(guó)際種業(yè)巨頭都是如此,最優(yōu)秀的、能真正解決問(wèn)題的專家會(huì)去到公司,實(shí)實(shí)在在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”
羅利軍也一直以“致力于解決問(wèn)題”來(lái)要求他的學(xué)生。“我曾經(jīng)講過(guò)我人生的三個(gè)目標(biāo),其中一個(gè)就是要培養(yǎng)100名學(xué)生,當(dāng)然現(xiàn)在不止了。”
其培養(yǎng)學(xué)生的基本觀念為,“第一,我比較關(guān)注個(gè)人人品,道德品質(zhì)一塌糊涂社會(huì)會(huì)唾棄你;第二,圍繞某一個(gè)問(wèn)題、某一件事情,要有基本的解決能力,同時(shí)還能把它寫出來(lái)、表達(dá)出來(lái),這樣學(xué)生畢業(yè)出去的時(shí)候能夠找到工作,這是我對(duì)學(xué)生的一個(gè)基本要求;第三,在這個(gè)過(guò)程中,有些學(xué)生覺(jué)得蠻有信心,要堅(jiān)持做下去,那么這部分學(xué)生基本都留下來(lái)了,或者推薦出去到其他相關(guān)專業(yè)。”
然而,羅利軍坦言,讓他感到頭疼的是,真正愿意留下來(lái)繼續(xù)從事農(nóng)業(yè)的學(xué)生并不多,即使在像他這樣的“強(qiáng)隊(duì)”中,比例也不超過(guò)50%。實(shí)際上,高質(zhì)量農(nóng)業(yè)人才的缺乏已成為行業(yè)痛點(diǎn),而高質(zhì)量的人才隊(duì)伍是確保糧食安全的根本。“目前這種現(xiàn)象仍在持續(xù)下去,是一個(gè)亟須解決的復(fù)雜的社會(huì)問(wèn)題。”
回到自身的選擇,羅利軍如是表示,“我比較幸運(yùn),從大學(xué)畢業(yè)開(kāi)始一直到現(xiàn)在60多歲了,沒(méi)有改過(guò)方向。我們班上那么多同學(xué),現(xiàn)在真的在這行的沒(méi)幾個(gè)人,大多改行了,但我一直沒(méi)有變。”
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