彭既明
(湖南杂交水稻研究中心,长沙410125;作者:pjm@hhrrc.ac.cn)
以袁隆平为首的农业科技工作者经过数十年的不断创新、团结协作与艰苦努力,在农业农村部、科技部等单位的大力支持下,创新了杂交水稻从“三系法”到“两系法”到“超级杂交稻”的技术路线[1-2],从基础理论研究到高产攻关以及生产应用,不断取得突破性进展[3-5],为我国水稻产量的提高起到了关键技术支撑与积极的推动作用。
目前我国粮食种植面积虽在减少,但依靠科技进步,粮食单产一直在提高,粮食总量依然增长。2017年全国粮食播种面积11 222万hm2,比2016年减少81.5万hm2,下降0.7%;粮食单位面积产量5 506 kg/hm2,比2016年提高54 kg/hm2,增长1.0%;全国粮食总产量61 791万t,比2016年增加166万t,增长0.3%[6]。国际市场粮食充盈,价格平稳向低,国外粮食进口量有所增加[7]。农业农村部提出了粮食结构调整、实行耕地轮作休耕制度[8]。在这样一个大背景下,我国还要不要开辟新的水稻生产渠道,特别是还要不要开展耐盐(碱)水稻研发、如何开展耐盐(碱)水稻研发,这是一个关系到国家粮食安全的重大战略问题。
据统计,我国大约有1亿hm2盐碱地与滩涂地,其中有0.2亿hm2具备改造为农田的潜力[9]。盐碱地与滩涂地面积相当于2017年我国粮食耕地面积的80%,有改造为农田潜力的盐碱地与滩涂面积相当于2017年水稻种植面积的60%,这是一个非常惊人的数字。如果能够通过科技创新,解决水稻在盐碱地与滩涂种植中的难题,逐步科学合理地开发利用,将为我国粮食生产提供大规模潜在的生产基地,为我国粮食安全提供更好的保障。
习近平总书记一再强调:“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手上”“我们的饭碗应该主要装中国粮”。他在2018年新年贺词里提出要“藏粮于地、藏粮于技”,是国家需要,是国家发展战略。耐盐(碱)水稻的利用是提高我国粮食总产的一条有效途径。
发生海水倒灌的稻田,轻则造成大幅度减产,重则颗粒无收。1996年7月,浙江省台州市有587 hm2稻田受到海水倒灌的影响,比常年减产29.1%;1997年8月台州市又因台风影响发生海水倒灌,淹没稻田4 100 hm2,其中半数田块的稻苗全株枯死,损失惨重[10]。东南亚沿海国家也屡有海水倒灌造成水稻严重减产的事例。如2016年越南南部的槟椥省、茶荣省、芹苴市等地因海水倒灌受灾严重,其中1个省就有10万hm2稻田受灾,导致颗粒无收[11]。因此,开展耐盐(碱)水稻研究有利于解决沿海地区海水倒灌导致稻田受灾的问题。
我国盐碱地、滩涂地面积巨大,市场前景可期,国内有多家企业和科研单位(现已有20多家)愿意从事耐盐(碱)水稻的研发。2016年10月12日,在青岛成立了“青岛海水稻研究发展中心”[12];2016年12月10日,在武汉成立了“武汉光谷海水稻生物技术研究院”[13]。
阿联酋迪拜酋长国甚至开启了在西亚戈壁沙漠盐碱地水稻研发的先河[14]。
东南亚、南亚沿海国家开展耐盐水稻品种筛选和培育比较早。斯里兰卡于1939年培育出抗盐水稻品种Pokkali;印度于1944—1945年制定了耐盐水稻育种计划,现在许多地区都有耐盐碱品种种植;国际水稻研究所(IRRI)于1975年实施了“国际水稻耐盐观察圃计划”,于1979年提出了水稻耐盐鉴定标准和方法。此外,巴基斯坦、日本与美国等国也相继开展了水稻耐盐性研究[15]。
我国开展盐碱地利用研究始于上世纪50年代[16],并相继成立了专门的研究机构如辽宁省盐碱地利用研究所和江苏沿海地区农科所,许多高校也设立了耐盐碱水稻研究课题。目前我国已制定了“水稻耐盐鉴定标准”,并育成了盐粳68、松辽6号等一批耐盐碱水稻品种[17-18]。
我国大部分盐碱地、滩涂地的盐浓度在3‰以上,而一般水稻品种即使在1‰以下的盐浓度也不能正常生长。因此,要开发盐碱地与滩涂地,首先要选育耐盐浓度在3‰以上的水稻品种。其次要注重选择种植季节,最好选择在雨量充沛的4月至8月,一能避开干旱,二能充分利用这个时期的大量降雨产生的地表径流水稀释土壤盐分。在此基础上,需要土壤改良、灌溉设施建设、肥料农药配施、稻米存储加工及销售等配套措施。因此,需要众多单位协作攻关。
建议国家设立耐盐(碱)水稻研究专项课题,在基本农田认定政策、上下游产业配套以及综合生产技术等方面给予支持,通过政策引导,在典型区域建立示范工程,迅速推动耐盐(碱)水稻的产业化。
2.2.1 建设好“耐盐(碱)水稻区试联合体”
该联合体已经设立,现有18家科研院所与企业参与,分“北方中早粳晚熟组”“黄淮粳稻组”和“南方沿海籼稻组”3个组别,2017年开始区试,已有14个品种达到续试标准,7个表现最好的品种同步进入2018年生产试验。
该联合体组建时间短,区试经验尚缺,要在农业农村部种子管理局与全国农技推广服务中心区试处的指导下,主持单位与参与单位必须在区试点布局、试验田选择、试验程序等方面高标准严要求,建设好该联合体。通过区试报审的品种,其耐盐浓度应达到3‰以上,真正能在盐含量高的地区种植。
2.2.2 完善《耐盐(碱)水稻新品种试验实施方案》与《耐盐(碱)水稻品种审定标准》
耐盐(碱)水稻新品种区试主持单位制定的这2个标准尚不完善,且耐盐(碱)品种在国家品种审定体系中的地位不明确。建议农业农村部种子管理局组织专家认真完善《耐盐(碱)水稻新品种试验实施方案》和《耐盐(碱)水稻品种审定标准》,并以此作为在适宜种植区域推广的依据,为耐盐(碱)水稻的推广提供政策支持与法规保障。
国内现存耐盐(碱)水稻种质资源有限,给耐盐(碱)品种的选育带来了困难。国际水稻研究所拥有世界上最大的水稻资源库,有包括耐盐(碱)资源在内的10多万份水稻种质资源。建议在耐盐(碱)种质资源收集、深度开发等方面与国际水稻研究所合作,发起成立国际水稻资源中国库,为耐盐(碱)种质创新与新品种选育奠定雄厚基础。
国内现有盐碱地特别是沿海滩涂地,大部分没有承包给农户,属集体所有或者直属国有,适宜交给公司规模化开发。有些滩涂地已经承包给了农户,但由于小面积,开发难度大、风险高,最好也能集中流转给公司进行规模化开发,避免单个农户因抵御风险能力较差造成不应有的损失。
目前耐盐(碱)水稻品种开发,主要是由公司与政府合作的规模化开发,或者是公司取得政府批准后单独开发。2018年青岛海水稻研发中心在陕西延安南泥湾、新疆喀什普湖、黑龙江大庆、山东东营军马场、山东青岛城阳区和浙江温州等地建立了6个基地,每个基地面积在几十公顷到几百公顷不等,这些基地均由该中心与当地政府合作或者独自投资开发。
盐碱地、滩涂地面积广阔,种植水稻的基础条件差或者根本就没有农田基本设施,如没有道路、没有排灌设施、土地也没成型。在这样的条件下,依靠人工手工操作已经不太适宜,只有通过机械化操作,降低劳动强度与成本,实现规模化生产,创造好的经济效益,才能迅速实现盐碱地、滩涂地的有效利用。
稻米是我国人民的主食,国内市场消费量大,近年消费者对稻米的品质要求也越来越高。因此,建议耐盐(碱)水稻品种的研发以“优”字当先,把“优质”作为耐盐(碱)水稻品种的标志。耐盐(碱)稻品种的优质要注重两个方面的研发:一是耐盐(碱)水稻品种米质性状要优,应达到国标2级以上标准;二是生产出来的稻米农药、化肥残留要少,需达到绿色食品的标准,至少达到无公害食品标准。
大面积成规模在盐碱地、滩涂地开发耐盐(碱)水稻,要做到有计划、有方案、有步骤,做到成熟一片、开发一片、兴业一片、和谐一片。
在开发前,首先要会同当地政府相关部门做好可行性调研,要兼顾土地使用情况、水流灌溉情况、道路建设情况,特别要注重生态环境的保护,以不破坏生态环境作为开发的先决条件。在开发种植耐盐(碱)水稻期间,对其病、虫、草、鼠害的防治,要以预防为主,以生物综合防治为主,尽量使用高效低毒农药、生物农药,减少化肥用量,注重水稻与生态环境的友好、协调与和谐。