水稻良種實現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益“雙豐收”

王麗明 陳科 文

氮是水稻生長最重要的元素之一，它影響著水稻的生物量和產(chǎn)量。施用氮肥，可以讓水稻高產(chǎn)。

2022年9月，坐落于四川省綿陽市梓潼縣臥龍鎮(zhèn)桂花村的氮高效水稻新品種——B優(yōu)1928示范基地迎來了一場“大考”。在這塊面積101畝的示范區(qū)內(nèi)，根壯葉茂、籽粒飽滿的水稻正迎風(fēng)搖擺。

四川省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳的驗收專家組隨機(jī)選取了示范區(qū)內(nèi)的上、中、下3塊田，并對其進(jìn)行現(xiàn)場機(jī)收測產(chǎn)。這份由西南科技大學(xué)水稻研究所培育的新品種及配套栽培技術(shù)的測產(chǎn)驗收結(jié)果最終得到了專家組的肯定。

專家組認(rèn)為，氮高效水稻新品種B優(yōu)1928具備優(yōu)質(zhì)、抗病、高產(chǎn)等特點，形成的配套栽培技術(shù)實用、高效。“高效型品種與高效栽培技術(shù)體系是氮高效水稻育種基地的兩張科技‘王牌’。”據(jù)西南科技大學(xué)水稻研究所所長胡運高介紹，該所通過優(yōu)質(zhì)品種與高效技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了稻田氮肥利用效率提高和產(chǎn)量增產(chǎn)的雙重效果。

提高氮肥施用效率

何為氮高效？氮是水稻生長最重要的元素之一，它影響著水稻的生物量和產(chǎn)量。施用氮肥，可以讓水稻高產(chǎn)。但從實際種植情況來看，我國氮肥存在過度施用的情況。

數(shù)據(jù)顯示，我國消耗了全球35%的化肥，化肥施用量是國際標(biāo)準(zhǔn)的兩倍以上，但水稻氮肥利用率僅30%左右，比國際水平低10%左右。因此，提高水稻品種對氮的吸收、利用效率，可以在降低氮肥用量的同時，實現(xiàn)水稻不減產(chǎn)，這就是氮高效。

由此，研究團(tuán)隊首次提出了定向選育氮高效型水稻品種應(yīng)用于生產(chǎn)的觀念，并開展水稻氮高效品種選育以及配套的高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究。在水稻的品種培育上，團(tuán)隊通過研究水稻產(chǎn)量、品質(zhì)和營養(yǎng)高效的遺傳機(jī)理；采用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段，對質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀進(jìn)行基因定位。

同時，通過對TCP19等氮高效基因和稻瘟病、白葉枯病抗性基因材料的篩選及創(chuàng)制，團(tuán)隊將發(fā)現(xiàn)的優(yōu)良性狀基因進(jìn)行轉(zhuǎn)移和聚合，實現(xiàn)了B優(yōu)1928集氮高效、抗稻瘟病、抗白葉枯病等多個有利基因為一體的優(yōu)質(zhì)基因累積。

“相較于其他水稻，B優(yōu)1928具有極大的品種優(yōu)勢。”胡運高表示，由于新品種聚合了耐高溫和高結(jié)實率基因，在2022年抽穗期持續(xù)高溫條件下結(jié)實率仍達(dá)到90%以上，表現(xiàn)出較好的抗逆性。同時，由于該品種具備了抗白葉枯的Xa23基因和多個稻瘟病抗性基因，具有較高的抗病性，因此也特別適合在白葉枯病高發(fā)的云南、東南亞稻區(qū)種植。

B優(yōu)1928及配套栽培技術(shù)的推廣對于實現(xiàn)農(nóng)民增收、企業(yè)增效、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的目標(biāo)將有所助益。

平均畝產(chǎn)大幅增加

除了培育優(yōu)質(zhì)品種，研究團(tuán)隊還利用作物生產(chǎn)系統(tǒng)模擬與決策技術(shù)和空間信息技術(shù)，實現(xiàn)稻區(qū)農(nóng)業(yè)資源的高效利用。如團(tuán)隊分別構(gòu)建了水稻高效種質(zhì)資源創(chuàng)制和稻區(qū)農(nóng)業(yè)資源高效利用技術(shù)體系，為水稻增產(chǎn)提供了技術(shù)支撐。

據(jù)了解，該體系下的有機(jī)肥部分代替氮肥的高效肥料運籌技術(shù)、秸稈增氧還田技術(shù)體系、優(yōu)質(zhì)稻米高產(chǎn)栽培技術(shù)體系等，可以使稻谷達(dá)到減肥、增效、提質(zhì)的多重效果。

此外，為解決農(nóng)村禽畜養(yǎng)殖排放和農(nóng)作物秸稈還田弊端，團(tuán)隊還開發(fā)了基于農(nóng)作物秸稈和禽畜糞便為基材的有機(jī)肥生產(chǎn)工藝。考慮到有機(jī)肥直接應(yīng)用于水稻生產(chǎn)所產(chǎn)生的一些弊端，團(tuán)隊在此基礎(chǔ)上又開發(fā)了有機(jī)無機(jī)混施肥及其配套施用技術(shù)，在解決農(nóng)村有機(jī)廢棄物的同時，還能進(jìn)一步降低稻田氮肥的施用量。

通過高效型品種與高效栽培技術(shù)體系相結(jié)合，稻田氮磷整體利用效率提高了5%-10%，B優(yōu)1928品種也在比高產(chǎn)栽培減少氮肥施用量16.7%的前提下，平均畝產(chǎn)達(dá)到745.5公斤。

“B優(yōu)1928及配套栽培技術(shù)的大面積推廣不僅可以減少化肥投入，降低對環(huán)境的污染，對生態(tài)環(huán)境友好；還可以節(jié)本增效，顯著提高水稻種植戶的經(jīng)濟(jì)收益，在西南稻區(qū)有較好的推廣應(yīng)用前景。”胡運高表示，B優(yōu)1928及配套栽培技術(shù)的推廣對于實現(xiàn)農(nóng)民增收、企業(yè)增效、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的目標(biāo)將有所助益。