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袁隆平:中国超级杂交稻育种技术的未来展望
来源:中国乡村发现   发布者:张荐辕   日期:2015-01-04   今日/总浏览:1/1267

袁隆平 湖南省政协副主席、中国工程院院士

一、中国超级稻育种计划

农业部为了21世纪的粮食生产能满足全中国人民粮食需求,保障国家粮食安全,在1996年立项启动了中国超级稻育种计划。

中国超级稻育种计划当时分了两个时期,后来分了四个时期,第一期是1996年到2000年,它的产量指标是亩产700公斤,也就是每公顷10.5吨,第二期就是2001年到2005年,产量指标是800公斤亩产,第三期是2006年到2015年,它的指标是900公斤,也就是每公顷13.5吨,第四期是2016年到2020年,它的指标产量是1000公斤,也就是每公顷15吨,百亩片的平均产量,要连续两年才算是达标。我们通过形态改良和亚种间杂种优势利用,在2000年就实现了第一个目标,当时这个品种叫先锋品种,是和江苏农科院合作培育的品种,这个品种2000年通过了第一期的目标,2001年开始大面积在生产上应用,最大的推广面积将近一千万亩,它的平均产量大概是550公斤左右,也就是每公顷8.3吨左右,这是第一期的超级稻。第二期超级稻,提前一年在2004年实现了,亩产800公斤,在2002年就百亩片过了800公斤,2003年、2004年在湖南的三个百亩片连续两年超过了800公斤亩产,每公顷12吨,这是第二期超级稻,叫“瀑布稻”,造型好,稻穗造的好,像瀑布一样。我们在2011年就突破了超级稻第三期900公斤,在湖南省隆回县一个百亩片(7.2公顷)实现每亩产量926.3公斤,相当于13.9吨每公顷,突破了第三期超级稻,品种叫Y两优2号。从2012年开始,我们就把攻关目标瞄准在第四期超级稻,在2013年的时候,农业部长建议立项第四期超级稻,接着正式立项了第四期亩产1000公斤的计划。在去年,这个品种达到了14.8吨,就是988.1公斤,也是在隆回县。今年同样Y两优900号突破了一千公斤,达到1026公斤,第三期是926公斤,第四期是1026公斤,增长了100公斤。它的株高在1.24米,每一穗粒数达到了330粒,结穗率在92%,收获指数是0.56,每公顷产量是19吨,一般打八折,实际产量达到15.4吨,这是突破千公斤的产量结构。

二、超级稻育种技术路线

技术路线总的是两条,一条是形态改良,一条是亚种间杂种优势利用。如何进一步提高水稻的产量?稻谷的产量等于收获指数乘生物学产量。收获指数目前都在0.55左右,再通过提高收获指数来提高产量比较有限,进一步提高产量,就是要保持较高的收获指数前提下,提高生物学产量。提高生物学产量最简单最有效可行的办法就是提高株高,把株升高了,生物学产量就会提高。事物的发展是呈螺旋式上升的,我们古老的品种,植株比较高,都是一米七、一米八,但是收获指数比较低,0.3左右,也就是说草多谷少,一百公斤的产量只有30公斤是稻谷,60多公斤是稻草,条件比较好的情况是每公顷三到四吨,也就是说比较好的条件下,大概亩产250—300公斤。为了进一步提高产量,要提高收获指数,在20世纪60年代初中国率先实现了矮杆品种,矮化育种成功。矮杆品种收获指数一下提高到0.5,一半谷一半草,进一步大幅度的提高了水稻的稻谷产量。比较好的条件下,它的产量大面积可以达到400公斤。它的株高一般是70、80厘米,但生物学产量有限。后来为了进一步提高矮杆品种的产量,再把株高提升到1米左右,叫做半矮杆品种,目前在生产上利用的品种,绝大部分都属于这个范畴,就是半矮杆,株高在1米左右,包括常规稻、杂交稻,产量在好的条件下每公顷8到10吨。我们现在的超级稻,第三期、第四期超级稻,就是800到1000公斤的超级稻,它的株高又进一步提高了,我们现在超级稻都在一米二左右,从一米一到一米三,是这么一个范围,我们叫半高杆,一米二左右。事物发展是螺旋上升的,再进一步提高产量怎么办?我有一个设想,叫做新高杆,即把它的株高提到一米五左右,产量可以进一步提高,每公顷可以达到17、18吨,还有一种叫超高杆,一米八到两米左右,理论上产量可能达到20吨每公顷。提高株高可以大幅度提高生物学产量,从而保持高收获指数,提高稻谷产量。但是这个路线有一个大问题,株杆高了之后倒伏的风险很大,怎么办?还有一个途径,就是不通过提高株高来提高生物学产量,而是提高茎粗来提高生物学产量。在同样的田里面,比较一下Y两优900号和双优1000号,两者实际产量差不多,分别是每公顷14.14吨、14.19吨,差异很小,收获指数也基本上相同,一个是0.57、一个是0.58,但是株高差异比较大,Y两优900号有1.25米,双优1000号是1.09米,矮了10多厘米。但是生物学产量都差不多,每个植株的产量都是12.2克左右,因此它的实际产量差不多。差别在哪里?双优1000号株高矮了,但是茎杆粗了。这是通过增加茎粗来提高生物学产量,这个途径效果更好,因为它高度抗倒,株高只有1.09米,植株矮墩墩的。这个就是我们进一步提高稻谷产量的技术途径。

三、建议

下一步建议向农业部、科技部立项第五期超级稻,它的指标跟国际接轨,不搞亩产,以公顷来算。第四期超级稻每公顷15吨,第五期建议指标是16吨,双优1000号的产量前景都在16、17吨,所以我们还是比较有信心,计划在2020年要实现第五期超级稻,我们争取三年之内取得突破。

四、结论

中国人完全能够依靠自己解决粮食问题,而且还可以帮助其他发展中国家解决粮食短缺问题。超级杂交稻对保障世界粮食安全和世界和平会做出很大的贡献。

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