水稻矮化已60多年，為何要推巨型稻？巨型稻能抗倒嗎？產(chǎn)量品質(zhì)如何？品種能通過審定嗎？目前試驗(yàn)成效如何？
巨型稻植株這么大，肯定很耗肥料？大量秸稈葉片如何利用？有適用的插秧機(jī)收割機(jī)嗎？能否進(jìn)行一次大面積公開測(cè)產(chǎn)？
巨型稻不過是高稈水稻，只是想賣種子賺錢？
最近，巨型稻在各地喜獲豐收，憑借“禾下乘涼夢(mèng)”引發(fā)廣泛關(guān)注。但在不少業(yè)內(nèi)專家及種植戶眼中，巨型稻只是“在炒作”。
為此，農(nóng)財(cái)君采訪了“巨型稻之父”夏新界，面對(duì)外界爭(zhēng)議，他有何回應(yīng)？
夏新界是中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員，也是湖南新春農(nóng)業(yè)生物高科技有限公司的法人、總經(jīng)理。自2006年從美國(guó)孟山都公司回國(guó)后，夏新界開始從事巨型稻研發(fā)。目前的巨型稻品種，都來自夏新界團(tuán)隊(duì)和他的公司。
今年8月，廣東韶關(guān)一巨型稻試驗(yàn)基地開鐮，“巨豐6號(hào)”濕谷畝產(chǎn)達(dá)1400斤。據(jù)南方農(nóng)村報(bào)，今年上半年受長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)降水和臺(tái)風(fēng)影響，韶關(guān)的水稻生產(chǎn)經(jīng)受不少挑戰(zhàn)，該巨型稻基地被泡水兩次，產(chǎn)量已較正常年份有所下降。
01
“一條新路”
作物的產(chǎn)量，取決于收獲指數(shù)、生物量?jī)纱笠蛩?。?0世紀(jì)60年代開始的第一次綠色革命中，育種家通過聚合矮稈基因、抗性基因等，實(shí)現(xiàn)水稻收獲指數(shù)和單產(chǎn)的大幅提升。
糧食作物產(chǎn)量 = 收獲指數(shù)（成熟期籽粒干重與地上部生物量比值）X 生物量（單位面積內(nèi)作物地上干物質(zhì)總量）
但是，經(jīng)數(shù)十年挖掘，水稻的收獲指數(shù)已接近植物生理學(xué)家認(rèn)為的上限，即收獲的稻谷重量與水稻全株重量的比例為0.5～0.6。
“目前的水稻育種更注重于增加收獲指數(shù)，也就是把籽粒變大、穗子變多，但這條路的生物量不大，水稻植株的個(gè)子不大，基本上已經(jīng)走到盡頭。想在產(chǎn)量上繼續(xù)突破，就要培育超大生物量的大個(gè)子水稻。”夏新界說。
夏新界在巨型稻旁。圖源：新華網(wǎng)
據(jù)2020年的一項(xiàng)研究報(bào)道，中國(guó)農(nóng)科院作科所的作物栽培與生理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合全國(guó)24個(gè)科研團(tuán)隊(duì)，通過十余年在全國(guó)玉米主產(chǎn)區(qū)40個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的聯(lián)合試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)玉米生物量增加對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率為73.71%，顯著高于收獲指數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率（26.28%）。
這一發(fā)現(xiàn)對(duì)水稻育種同樣有指導(dǎo)意義。
夏新界向農(nóng)財(cái)君表示，培育巨型稻，通過增加水稻自身的生物量再提高產(chǎn)量，是在走一條新的途徑。
這也與袁隆平院士的“禾下乘涼夢(mèng)”相吻合。公共報(bào)道顯示，2017年，袁隆平院士曾考察過巨型稻。在中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所長(zhǎng)沙農(nóng)業(yè)環(huán)境研究站的試驗(yàn)田，袁隆平評(píng)價(jià)巨型稻“是個(gè)好材料，很有前景。這么寶貴的材料，一定要好好研究、改進(jìn)提高。”
袁隆平院士與夏新界。圖源：新春農(nóng)業(yè)公司
巨型稻。
02
巨型稻不是高稈水稻
有人認(rèn)為，巨型稻不過是千百年來早就存在的高稈水稻。
夏新界強(qiáng)調(diào)，巨型稻不等于高稈水稻，并非自然界原有。“是我和團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十幾年的工作，從無到有創(chuàng)新培育出來的，不能與高稈水稻混為一談。”
過去的高稈水稻“弱不禁風(fēng)”，但巨型稻植株高大粗壯，根系發(fā)達(dá)。巨型稻的分蘗更多，每蔸能長(zhǎng)出40個(gè)稻穗，每穗平均粒數(shù)為360粒，畝產(chǎn)普遍在700～800公斤，試驗(yàn)田最高畝產(chǎn)1057公斤。
多年來，夏新界團(tuán)隊(duì)以秈稻93-11、日本晴等為材料，獲得突變體植株，篩選合適目標(biāo)突變體后經(jīng)田間授粉雜交，獲得較穩(wěn)定后代群體后再與茶陵野生稻雜交，逐年選育純化，最終獲得穩(wěn)定的巨型稻株系。
“巨型稻是在已有優(yōu)質(zhì)種源基礎(chǔ)上，利用突變體篩選、遠(yuǎn)緣雜交、分子標(biāo)記定向改良等方法，創(chuàng)制出的擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超大生物量水稻新種質(zhì)材料。”夏新界說。
巨型稻是雜交稻還是常規(guī)稻？
夏新界表示，2013年，常規(guī)巨型稻就研發(fā)出來了，但數(shù)量很少，他們把常規(guī)巨型稻作為親本，與其他普通水稻雜交，產(chǎn)生很多后代后再去種植，解決了巨型稻少的問題。
2015年，夏新界和團(tuán)隊(duì)育出第一個(gè)巨型雜交稻品種“巨豐8號(hào)”，2016年培育出“巨豐5號(hào)”“巨豐6號(hào)”。如今在各地試種的巨型稻，均是雜交稻。
2017年，“中科院推出高產(chǎn)水稻新種質(zhì)”入選當(dāng)年的中國(guó)十大科技進(jìn)展，這個(gè)新種質(zhì)，正是夏新界團(tuán)隊(duì)培育的巨型稻。
官網(wǎng)鏈接
（https://www.cas.cn/zt/kjzt/cas10years/cas10yearslyys/cas10years2017/202205/t20220526_4835991.shtml）
在夏新界看來，巨型稻擁有突出的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益，而且符合當(dāng)下的農(nóng)業(yè)發(fā)展潮流。
“巨型稻產(chǎn)量高、抗倒伏、耐鹽堿、耐旱，還能發(fā)展禾下經(jīng)濟(jì)，在降低鎘含量、改良土壤、促進(jìn)碳中和、打造農(nóng)旅觀光景區(qū)等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。”夏新界說。
巨型稻田內(nèi)可養(yǎng)魚蝦、養(yǎng)蛙、養(yǎng)鴨，發(fā)展“禾下經(jīng)濟(jì)”。2017～2018年，夏新界團(tuán)隊(duì)在長(zhǎng)沙基地建設(shè)300畝巨型稻生態(tài)綜合種養(yǎng)模式試驗(yàn)與示范區(qū)，全程化肥、農(nóng)藥、抗生素等零使用。與現(xiàn)有稻田綜合種養(yǎng)模式相比，稻谷畝產(chǎn)可高出100～200公斤。青蛙、泥鰍、稻花魚等養(yǎng)殖動(dòng)物的成活率可提高一倍以上，個(gè)體重量提高20%，畝均純收入超過萬元。
夏新界團(tuán)隊(duì)在湖南長(zhǎng)沙開展的巨型稻-青蛙-泥鰍稻田高效生態(tài)種養(yǎng)。
03
審定瓶頸
巨型稻已問世多年，優(yōu)勢(shì)突出。但水稻品種只有通過審定才能大面積推廣。夏新界直言，品種審定是目前最棘手的難題。
我國(guó)五大主要農(nóng)作物，水稻、玉米、小麥、大豆和棉花均實(shí)行品種審定制度，各有嚴(yán)格且規(guī)范的審定標(biāo)準(zhǔn)。巨型稻的外觀性狀與目前主流品種大相徑庭，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)顯然不適用。
“連審定標(biāo)準(zhǔn)都沒有”，夏新界自2018年開始“跑批號(hào)”，但得到的回復(fù)是建議先自行摸索制定公司標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最終發(fā)展為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)制定需在全國(guó)各地廣泛試點(diǎn)，收集海量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。疫情前夏新界團(tuán)隊(duì)已收集到部分?jǐn)?shù)據(jù)，但因疫情中斷，如今要重新收集。夏新界預(yù)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)制定需花費(fèi)上百萬或數(shù)百萬元。
2022年，夏新界團(tuán)隊(duì)在全國(guó)20多個(gè)省市布局了300多個(gè)示范試點(diǎn)，試驗(yàn)面積總計(jì)約兩萬畝。“整體反饋比較好。”夏新界表示，同樣的管理?xiàng)l件，巨型稻畝產(chǎn)通常會(huì)比普通水稻高出200～300斤。
據(jù)新春農(nóng)業(yè)公司提供的數(shù)據(jù)，在湖南長(zhǎng)沙這一傳統(tǒng)的非高產(chǎn)區(qū)，2022年試點(diǎn)畝產(chǎn)850多公斤。在湖南隆回、邵陽(yáng)、婁底，浙江千島湖等試點(diǎn)的畝產(chǎn)均在1000公斤以上。
“巨型稻通過審定還需不少時(shí)間，最好可以走登記制度。”夏新界表示，在通過審定前，他們只能在全國(guó)各地開展稻田生態(tài)種養(yǎng)。
由于具備耐旱耐鹽堿的特點(diǎn)，目前多個(gè)省份的鹽堿地和沿海灘涂上，也陸續(xù)出現(xiàn)了巨型稻的身影。
經(jīng)農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢）檢測(cè)，巨型稻米質(zhì)達(dá)國(guó)家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)。
04
16年3億元投入
新生事物總會(huì)遭遇更多質(zhì)疑。在水稻種業(yè)領(lǐng)域，俗稱“海水稻”的耐鹽堿水稻、節(jié)水抗旱稻等在誕生之初同樣如此。
目前，在進(jìn)行巨型稻示范試驗(yàn)時(shí)，新春農(nóng)業(yè)公司會(huì)向種植戶收取一定的種植、無抗養(yǎng)殖產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)費(fèi)，每畝約350元。
收費(fèi)的做法讓部分人質(zhì)疑。
夏新界表示，由于現(xiàn)階段仍無法大面積推廣巨型稻，收取服務(wù)費(fèi)是公司主要的收入來源，維持公司正常運(yùn)營(yíng)每年需投入四五百萬元。“2006年至今，在多個(gè)合作伙伴的幫助下已投入約3億元，我把全部家當(dāng)都搭進(jìn)去了，包括自己的房子、人壽保險(xiǎn)，幾乎傾家蕩產(chǎn)。”夏新界說。
據(jù)介紹，目前新春農(nóng)業(yè)公司的規(guī)模已由70多人縮小為20多人，近幾年開始收支平衡，預(yù)計(jì)明年可以盈利。
2017年，夏新界曾獲得中科院數(shù)百萬元的巨型稻項(xiàng)目研究經(jīng)費(fèi)，而有關(guān)巨型稻的研發(fā)資金全為自籌。當(dāng)年，“中科院推出高產(chǎn)水稻新種質(zhì)”入選當(dāng)年中國(guó)十大科技進(jìn)展，這個(gè)新種質(zhì)，正是夏新界團(tuán)隊(duì)培育的巨型稻。
當(dāng)時(shí)的官方介紹如下：由中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所夏新界研究員領(lǐng)銜的水稻育種團(tuán)隊(duì)于2017年10月16日宣布，歷經(jīng)十余年研究，團(tuán)隊(duì)日前培育出超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)“巨型稻”：株高可達(dá)2.2米、畝產(chǎn)可達(dá)800千克以上、具有高產(chǎn)、抗倒伏、抗病蟲害、耐淹澇等特點(diǎn)。經(jīng)農(nóng)業(yè)部植物新品種測(cè)試中心DNA指紋檢測(cè)，以及華智水稻生物技術(shù)有限公司56k水稻SNP基因芯片指紋圖譜檢測(cè)，確認(rèn)“巨型稻”是一種水稻新種質(zhì)材料。這種“巨型稻”光合效率高，單位面積生物量比現(xiàn)有水稻品種高出50%，平均有效分蘗40個(gè)，單穂最高實(shí)粒數(shù)達(dá)500多粒，單季產(chǎn)量可超過800千克/畝。它是運(yùn)用突變體誘導(dǎo)、野生稻遠(yuǎn)緣雜交、分子標(biāo)記定向選育等一系列育種新技術(shù)，獲得的水稻新種質(zhì)材料。
全國(guó)各地的巨型稻生態(tài)種養(yǎng)。
05
“我相信好的就是好的”
對(duì)于外界的其他質(zhì)疑，夏新界也進(jìn)行了回復(fù)。
1、有些地方巨型稻長(zhǎng)得不好，甚至倒了一大片？
巨型稻的植株粗壯，根系發(fā)達(dá)，抗倒伏能力優(yōu)于大部分水稻。但只要是水稻，都有倒伏的可能。倒伏的原因很多，包括氣候條件、管理不夠、自然災(zāi)害等。種植巨型稻時(shí)，在水肥管理中應(yīng)避免施用過多尿素等氮肥，切忌大水大肥。
巨型稻的株高在1.5～2.2米，同一個(gè)品種的高度也可以通過水肥管理調(diào)控。巨型稻在1.7米左右的高度時(shí)，綜合表現(xiàn)最好。
2、巨型稻很耗肥料？
不少人認(rèn)為“巨型稻”植株高大，肯定需要高肥的環(huán)境。其實(shí)，由于巨型稻根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)速度較快，對(duì)水肥條件的要求反而略低于普通水稻。
巨型稻的根系長(zhǎng)度普遍在35～60厘米，是普通稻的2倍以上，根系總量是普通稻的3～4倍。一般水稻的肥料利用率在30%～60%，巨型稻對(duì)肥料的利用率可達(dá)70%甚至更高。
農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因植物環(huán)境安全監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心及華智水稻生物技術(shù)有限公司檢測(cè)分析表明：巨型稻為非轉(zhuǎn)基因水稻。
3、大量秸稈葉片如何處理？
巨型稻的秸稈粗長(zhǎng)且數(shù)量多，籽黃葉綠，可用作上等青儲(chǔ)飼料。由于生物量巨大，每畝巨型稻可產(chǎn)出3～5噸秸稈，可部分解決我國(guó)牧草短缺需大量進(jìn)口的難題。另外，對(duì)這些秸稈進(jìn)行綜合利用，也能給種植戶帶來收入。
4、巨型稻的實(shí)際產(chǎn)量如何？能否進(jìn)行公開大面積的測(cè)產(chǎn)？
2017、2018年在長(zhǎng)沙站的普通稻田和常規(guī)田間管理?xiàng)l件下，其單季產(chǎn)量穩(wěn)定 達(dá)到660～860公斤/畝，遠(yuǎn)高于全國(guó)440余公斤的平均產(chǎn)量和湖南當(dāng)?shù)仉s交稻產(chǎn)量。
袁隆平院士生前講過，種植技術(shù)過關(guān)，收獲指數(shù)再提高一點(diǎn)，畝產(chǎn)可以達(dá)到每公頃18～22噸，就是每畝1200～1500公斤。
大面積的測(cè)產(chǎn)需要資金和人力物力支持，目前有多個(gè)小面積測(cè)產(chǎn)，產(chǎn)量很理想。
新春農(nóng)業(yè)公司提供的一份巨型稻驗(yàn)收?qǐng)?bào)告顯示，2022年8月27日，在湖南隆回縣的“巨型水稻六號(hào)”測(cè)產(chǎn)折合畝產(chǎn)1052.57公斤。
隆回縣測(cè)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。圖片
新春農(nóng)業(yè)公司提供的一份公證書顯示，2022年9月5日，浙江省淳安縣公證處對(duì)淳安縣一新型水稻畝產(chǎn)量測(cè)算過程進(jìn)行公證。現(xiàn)場(chǎng)面積267.8平方米的稻田共收獲稻谷603斤。折合畝產(chǎn)超過1500斤。
上圖截自該公證書。
另?yè)?jù)介紹，新春農(nóng)業(yè)公司今年在長(zhǎng)沙金井基地種植的20畝“巨型稻6號(hào)”，畝產(chǎn)1507斤。
5、巨型稻的收割問題如何解決？
目前大型收割機(jī)可以收割，但浪費(fèi)嚴(yán)重，浪費(fèi)可能在20%～30%，未來要研發(fā)適用于巨型稻的收割機(jī)、插秧機(jī)甚至電飯煲等。
“我相信好的就是好的。”夏新界說。他希望有一天巨型稻可以成為主流。
對(duì)于巨型稻，
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記者｜張植宏
編輯丨農(nóng)財(cái)君
聯(lián)系農(nóng)財(cái)君丨18565265490
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南方農(nóng)村報(bào)丨農(nóng)財(cái)寶典
