稻浪蛙声鱼影:中国科学家长沙种出水稻“森林”

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  夏新界(前排左一)站在“巨型稻”中间。中科院亚热带农业生态研究所供图。

  何亮是湖南益阳市南县有名的“种粮大户”,选种是他一年中最为重要的决策。用过不少种子的他今年被一种前所未有的巨型稻种“迷住了”。

  中科院亚热带农业生态研究所研究员夏新界是这种“巨型稻”的发明人,方圆百里的农民多闻其名。但听说“夏博士”种出2米多高的水稻,稻田像小森林一样,他们还是不敢相信。

  好奇的人们几乎踏破了长沙县金井镇“巨型稻”试验研究与推广应用示范综合基地的“门槛”。眼前的30亩稻田让人仿佛置身“巨人国”:它们的根系能深入30厘米的土层,是普通杂交水稻根系深度的3倍。这使得如指头粗细的稻茎最高能长到2.2米,而且格外坚挺,即使在狂风中也不会轻易倒伏。

  由于植株巨大,它们的种植密度相比普通水稻疏朗不少。在这片“森林”里,稻秆里泥鳅穿梭,盛夏时分稻丛间有蛙声唱和。中科院亚热带农业生态研究所所长吴金水说,这代表了中国亚热带地区农业典型的“种植+养殖”模式。

  位于长江中游的湖南,自古就是“鱼米之乡”。在澧县彭头山、道县玉蟾岩遗址发现的谷物遗存显示,这里人们稻作的历史可以追溯到1万年前。

  今天,这里依然是中国最为重要、集中的农产品生产基地之一。吴金水说,随着人口增长和耕地不断减少,现代化、高强度的农业系统给生态环境带来了重大挑战,包括抗生素滥用、农田污染、水土流失等。

  一边是巨型稻培育的“湘巨1号”,一边是普通杂交水稻。中科院亚热带农业生态系统研究所供图。

  夏新界16日对新华社记者说,这种水稻新种质——“巨型稻”父本材料所培育的水稻“森林”,要破解的正是现代农作系统中的“两难”:提质增效与生态安全。

  一方面,“巨型稻”通过突变体诱导、野生稻远缘杂交、分子标记定向选育等一系列育种新技术,获得了单位面积生物量的巨大提升。以它为“父本”,中国科学家筛选、培育出了较为高产的杂交新稻种,并试种在湖南、广东、海南等亚热带农作区,均取得了成功,单季产量可超过每亩800千克。

  巨大的生物量为未来的高产量带来了可能,更难得的是,它还保持了良好口感。吴金水说,现有水稻品种在个体产量上已经接近了植物生物学家认为的“极限”,“巨型稻为中国水稻生产的提质增效提供了一个新的可能”。

  另一方面,“巨型稻”非常适合发展出一种自给自足的、立体化的种养系统。夏新界说,“巨型稻”株形高大、叶茂且冠层高、淹水深度大,加上稀植模式和较长的生育期,可以为蛙、鱼和泥鳅等稻田养殖动物提供良好的栖息环境,更适宜种养结合。

  试验田中放养的泥鳅。中科院亚热带农业生态研究所供图。

  目前,夏新界带领的科学团队通过试验,正在不断调整养殖动物投放数量和种类。他的设想是:在稻田里创造一个更加平衡的生物圈小循环,水稻为动物提供养料和微生物,而动物的排泄物又反过来供养水稻,最终实现化肥、农药、抗生素“零使用”。

  何亮想得很周全,除了种养的收入,稻子成熟时,“巨型稻”田的景色还能吸引城里人来旅游,全程有机的农业生产方式还能给农产品提升“附加值”。

  但是,也有人质疑“巨型稻”是否会损耗地力?没有养殖系统的支持,会不会更依赖大剂量的化肥?对此,吴金水回应说:“虽然它们所需养分确实比普通水稻要高,但实际上,发达的根系会让其对土壤养分的利用率大大提升,因此两者对化肥的消耗基本是一样的。”

  何亮希望“巨型稻”尽快通过检测、审定。夏新界把这些需求细心地记录在一个本子里,“每到这时候,我心里真的很高兴。”他说,科学研究结果再好,归根结底还要让农民“得到实惠”。