海水稻是用海水種植的嗎？

“海水稻”是公眾聽到的對(duì)耐鹽堿水稻的叫法，并誤以為是在海水里種植。實(shí)際上海水稻雖然名字中有海水，但實(shí)際上卻并不是使用海水直接澆灌的。目前青島海水稻研發(fā)中心收割的水稻均是使用一定比例的海水和淡水來調(diào)配澆灌。

2018年的新年賀詞中，國(guó)家主席習(xí)近平在點(diǎn)贊科技創(chuàng)新成果時(shí)，專門提到了“海水稻測(cè)產(chǎn)”，這對(duì)研究這項(xiàng)技術(shù)的科研工作者來說，確確實(shí)實(shí)是一件振奮人心的事情。

海水稻測(cè)產(chǎn)畝產(chǎn)達(dá)到620.95公斤

2017年9月28日，青島海水稻研發(fā)中心的海水稻迎來了一場(chǎng)特殊的考試——耐鹽堿水稻材料評(píng)測(cè)會(huì)。

由國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心等單位的30多名專家組成的測(cè)產(chǎn)專家組,實(shí)地挑選了灌溉用水鹽度為0.6%的四份試驗(yàn)海水稻進(jìn)行評(píng)測(cè),經(jīng)過小區(qū)域收割、脫粒、除雜、測(cè)水分、稱重環(huán)節(jié),測(cè)產(chǎn)結(jié)果讓大家驚喜不已：4份畝產(chǎn)均超過400公斤,其中“YC0045”海水稻畝產(chǎn)高達(dá)620.95公斤。這個(gè)畝產(chǎn)意味著我國(guó)在海水稻研發(fā)領(lǐng)域取得了實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的重大突破。

海水稻是耐鹽堿水稻的俗稱。最早發(fā)現(xiàn)這種種質(zhì)資源的是來自于廣東湛江的一位農(nóng)業(yè)科學(xué)家陳日勝。1986年，陳日勝和湛江農(nóng)業(yè)專科學(xué)校的羅文列教授一起到他的老家遂溪海灘邊察看紅松林的生長(zhǎng)情況，偶然間發(fā)現(xiàn)了一種生長(zhǎng)在海灘涂鹽堿地里的野生水稻。水稻還能長(zhǎng)在海灘鹽堿地里？陳日勝對(duì)這一水稻新品種充滿了濃厚的興趣和極大的好奇心。羅教授囑咐他說，“中國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的種子資源，有眾多的野生稻品種，只不過沒有被發(fā)現(xiàn)罷了。這是一個(gè)新物種，是非常寶貴的，你發(fā)現(xiàn)了它，一定要設(shè)法把它保存下來。”此后近30年中，陳日勝通過繁育選擇優(yōu)良株系，在遂溪海灘地進(jìn)行種子提純和繁殖；2012年開始至今，他在國(guó)內(nèi)部分省份試種，海水稻在鹽堿地和灘涂正常生長(zhǎng)；2014年9月1日，他培育的品種“海稻86”在農(nóng)業(yè)部的農(nóng)業(yè)植物新品種保護(hù)公報(bào)上發(fā)布；同年11月，陳日勝帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)第一次完成海水稻全基因組測(cè)序，填補(bǔ)了海水稻分子研究的空白。

陳日勝的研究早年曾引起了許多西方農(nóng)業(yè)生物公司的關(guān)注，紛紛找上門來希望與他合作。但陳日勝很清楚如果與這些西方公司合作，那么將來專利就可能會(huì)被他們所獲得。所以，他堅(jiān)定地表示：“去外國(guó)研究就變成外國(guó)的專利了，搞研究必須在中國(guó)，這是我們中國(guó)的東西，一定要留在中國(guó)。”

陳日勝的研究，引起了“雜交水稻之父” 袁隆平的關(guān)注。2014年10月，國(guó)家雜交水稻中心副主任馬國(guó)輝等多位專家受袁隆平先生委托，來到湛江考察了陳日勝的海水稻，并一致認(rèn)為這是一種很特異的水稻種質(zhì)資源，建議國(guó)家加強(qiáng)全面保護(hù)。最終，陳日勝的海水稻項(xiàng)目獲得了農(nóng)業(yè)部的關(guān)注，成為了國(guó)家級(jí)項(xiàng)目。

袁隆平認(rèn)為海水稻的戰(zhàn)略意義類似于“當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的野生水稻不育資源”，親自牽頭成立青島海水稻研究發(fā)展中心。袁隆平當(dāng)時(shí)就強(qiáng)調(diào)，成立研發(fā)中心，就是要整合陳日勝等全國(guó)專家，對(duì)遺傳性狀迅速進(jìn)行改良，用基因測(cè)序技術(shù)把抗鹽、抗堿基因選出來，通過分子育種學(xué)的技術(shù)，跟常規(guī)的水稻雜交，改造成適合全國(guó)各地推廣的品種。

耐鹽度是種質(zhì)潛力開發(fā)研究的重要依據(jù)

在2017年9月28日舉行的耐鹽堿水稻材料評(píng)測(cè)會(huì)上看到的海水稻，與正常生長(zhǎng)的水稻相比，從外表看顏值就不高，很多水稻葉子的末梢有一些卷曲發(fā)黃，水稻穗子也不大，稀稀拉拉的。專家稱，鹽害重不重，葉子就是很好的指標(biāo)。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹，不少水稻材料在灌漿期就已經(jīng)枯死了，還有的材料不能結(jié)實(shí)，或者結(jié)實(shí)率很低。

結(jié)合前期的調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)耐鹽堿水稻材料的表現(xiàn)，專家組挑選了4個(gè)品種進(jìn)行評(píng)測(cè)，首先檢測(cè)灌溉用水的鹽度，這塊田的灌溉用水鹽度已達(dá)到6‰。這種鹽度大至相當(dāng)于吃剩的菜湯的咸度。

據(jù)了解，耐鹽堿水稻研發(fā)歷時(shí)四年，經(jīng)過1162次田間實(shí)驗(yàn)，獲得中間測(cè)交和配組材料達(dá)30000多份，同時(shí)協(xié)同國(guó)內(nèi)外各大科研機(jī)構(gòu)收集耐鹽堿水稻材料，2017年共試種300多份耐鹽堿水稻材料。在這300份水稻材料中，僅有幾份材料表現(xiàn)良好，淘汰率高達(dá)95%。編號(hào)為45的材料和82的材料已經(jīng)抽穗結(jié)實(shí)，并已到了成熟期，而201卻表現(xiàn)出枯黃、穗小。專家稱，耐鹽度測(cè)試是對(duì)耐鹽種質(zhì)潛力開發(fā)研究的重要依據(jù)。

據(jù)了解，對(duì)這些測(cè)評(píng)的水稻之所以稱為材料而不是品種，因?yàn)檫€未通過國(guó)家的品種審定，不能進(jìn)入市場(chǎng)大規(guī)模推廣。

2017年10月收獲第一代海水稻雜交種子后，育種專家將帶到海南三亞的育秧基地進(jìn)行擴(kuò)繁、雜交，2018年3月收獲后，再帶回青島繼續(xù)雜交。海水稻需進(jìn)行雜交8代后，才能獲得相對(duì)穩(wěn)定的品系。每年可進(jìn)行兩到三代的雜交實(shí)驗(yàn)，也就是說，形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的品種需要經(jīng)過大約三年時(shí)間。

海水稻種植仍需科研與觀察

如果真能夠用海水來生產(chǎn)水稻，將是人類歷史上舉世無雙的偉大成就，怎樣評(píng)價(jià)都不過分。我國(guó)鹽堿地總面積約15億畝，其中有2億畝具備種植水稻潛力，如果都能種上海水稻，按照目前的產(chǎn)量300斤計(jì)算，每年能多收入600億斤糧食。這對(duì)于我國(guó)糧食安全意義重大。

但參與測(cè)產(chǎn)的專家對(duì)于產(chǎn)業(yè)化推廣態(tài)度謹(jǐn)慎。

“海水稻”是公眾更常聽到的叫法，并誤以為是在海水里種植。實(shí)際上海水稻雖然名字中有海水，但實(shí)際上卻并不是使用海水直接澆灌的。大家都知道海水中的含鹽量非常高，世界海水的平均含鹽度在35%左右。用這樣的海水直接澆灌，任何植物都會(huì)受不了。據(jù)青島海水研發(fā)中心張國(guó)棟教授介紹，或許使用“咸水稻”或“耐鹽水稻”來稱呼海水稻更為明確一些。目前青島海水稻研發(fā)中心收割的水稻均是使用一定比例的海水和淡水來調(diào)配澆灌的。青島海水稻已經(jīng)可以耐受3-6含鹽度的土壤并且茁壯成長(zhǎng)。

事實(shí)上，所謂海水稻，學(xué)界稱之為耐鹽堿水稻，體現(xiàn)的是這一水稻群體的耐鹽堿力。耐鹽堿力分為生物耐鹽堿力和農(nóng)業(yè)耐鹽堿力，前者是指作物在惡劣環(huán)境中的生存能力，后者是指在鹽環(huán)境中谷物產(chǎn)量的生產(chǎn)能力。選取耐鹽堿生物，首先考慮的是品種的生物耐鹽力，只要能夠生存下來有所結(jié)實(shí)、繁衍后代，即使谷物產(chǎn)量較低而耐鹽性強(qiáng)的品種，對(duì)遺傳育種也是有價(jià)值的材料。

“海水稻”還不能真的用海水灌溉或在海水里生長(zhǎng)。“海水稻”的耐鹽能力，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)談不上耐受真正的海水。據(jù)悉，我國(guó)的專家們致力于在海水稻項(xiàng)目上，用三年左右的時(shí)間實(shí)現(xiàn)海水稻能在千分之八到十的鹽堿地上達(dá)到畝產(chǎn)300公斤的效果。