【南方+】農(nóng)科新故事丨一粒稻米的傳承
??????? “中國(guó)是世界上第一個(gè)把雜種優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到水稻生產(chǎn)的國(guó)家,先進(jìn)的雜交稻技術(shù),是中國(guó)30多年來提高水稻產(chǎn)量的一大秘訣?!苯?,《大國(guó)根基》紀(jì)錄片熱播,“雜交稻之父”袁隆平向眾人展示了一粒稻米的強(qiáng)大力量。中國(guó)水稻不僅有家喻戶曉的雜交育種,還有矮化育種、優(yōu)質(zhì)工程、綠色栽培……在此當(dāng)中,“中國(guó)稻作學(xué)之父”丁穎、“半矮稈水稻之父”黃耀祥,以及許許多多潛心鉆研的水稻專家們,都帶來了不可估量的貢獻(xiàn)。讓我們走進(jìn)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,一睹中國(guó)水稻的崛起史,感受一代代水稻人不朽的精神傳承。
稻作奠基:“中國(guó)稻作學(xué)之父”丁穎
丁穎作為中國(guó)農(nóng)科院、廣東省農(nóng)科院、華南農(nóng)學(xué)院三個(gè)地方的開山鼻祖,為中國(guó)水稻帶來了許多“第一次”,為水稻事業(yè)奠定基礎(chǔ),當(dāng)之無愧地被學(xué)界稱為“中國(guó)稻作學(xué)之父”。
??????? 1926年,廣州郊區(qū)犀牛路末端。
??????? 一名叫丁穎的科學(xué)家在水塘里發(fā)現(xiàn)一株野生水稻,如獲至寶。他將它命名為“犀牛尾”,腦海里有了一個(gè)偉大的設(shè)想——如果能將這株野生稻的優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到栽培稻上,這對(duì)品種的改良非常有利!
??????? 這個(gè)設(shè)想在7年后得以實(shí)現(xiàn)。1933年,新品種“中山1號(hào)”騰空出世,這是世界范圍內(nèi)第一個(gè)開創(chuàng)用野生稻與栽培稻雜交,并成功將野生稻抵抗惡劣環(huán)境的優(yōu)異基因轉(zhuǎn)移到栽培稻上的例子。
??????? 從零到一,從一到多。在日本學(xué)農(nóng)歸來的丁穎,利用“中山1號(hào)”進(jìn)而培育出一批品種——中山占、中山紅、中山白、包選2號(hào)、包胎矮……,這些華南本土品種推廣時(shí)間超過60年,累計(jì)推廣面積達(dá)1.24億畝。
??????? 與此同時(shí),丁穎的創(chuàng)新思路不斷開闊,成果不斷涌現(xiàn)。
??????? 丁穎將華南品種“早銀占”與印度野生稻雜交,從雜交稻后代中選出每穗幾百粒以至千多粒的系統(tǒng),俗稱“千粒穗”。一個(gè)穗子帶有一千多粒稻種,震驚了當(dāng)時(shí)的稻作學(xué)界。他在全國(guó)開展的“水稻光溫試驗(yàn)”,對(duì)水稻業(yè)的系統(tǒng)化和規(guī)范化有著舉足輕重的意義。丁穎一生共撰寫140多篇水稻研究論文,主編《中國(guó)水稻栽培學(xué)》等著作,他的研究成果成為世界栽培稻種起源的重要學(xué)說之一,得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛認(rèn)可。這些成就的背后,蘊(yùn)藏著丁穎巨大的能量與擔(dān)當(dāng)。
??????? “當(dāng)今之血性青年,當(dāng)為農(nóng)夫溫飽盡責(zé)盡力!”過去,中國(guó)的水稻大多叫“農(nóng)家種”,從漫漫長(zhǎng)河中馴化而來。因?yàn)楫a(chǎn)量低、品種奇缺,農(nóng)民往往需要“看天吃飯”,收成十分有限。青年丁穎將農(nóng)業(yè)的窘境看在眼里,立志“走出去”,為國(guó)人解決溫飽問題。辛亥革命后,他加入留學(xué)大潮,從1912年起,輾轉(zhuǎn)三所日本高校學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)科技,12年后被授予東京帝國(guó)大學(xué)農(nóng)學(xué)部學(xué)士學(xué)位。
??????? 除了在1930年創(chuàng)建中山大學(xué)石牌稻作試驗(yàn)場(chǎng),丁穎后來還擔(dān)任了中國(guó)農(nóng)科院的第一任院長(zhǎng)、華南農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所(廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院前身)所長(zhǎng)。到北京以后,他開展了全國(guó)性的“水稻光溫試驗(yàn)”,在廣東成立由中國(guó)農(nóng)科院、廣東省農(nóng)科院、華南農(nóng)學(xué)院“三院聯(lián)合”的水稻光溫生態(tài)研究室。從1961年起,專家們?cè)谌珖?guó)各地對(duì)水稻品種進(jìn)行分類,通過光溫生態(tài)試驗(yàn)摸清規(guī)律,為品種的引種和布局鋪路。廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所研究員彭惠普是曾參與這項(xiàng)工作的專家之一,據(jù)彭惠普回憶,從1962年到1964年,他一年到頭都在海南,連兒子出生都沒空回家,回家的時(shí)候,兒子甚至都會(huì)叫爸爸了。由此,丁穎以及老專家們的良苦用心與嚴(yán)格自律可以想象。
??????? “真誠(chéng)的科學(xué)工作者,就是真誠(chéng)的勞動(dòng)者。”丁穎作為中國(guó)農(nóng)科院、廣東省農(nóng)科院、華南農(nóng)學(xué)院三個(gè)地方的開山鼻祖,為中國(guó)水稻帶來了許多“第一次”,為水稻事業(yè)奠定基礎(chǔ),當(dāng)之無愧地被學(xué)界稱為“中國(guó)稻作學(xué)之父”,周恩來總理曾贊譽(yù)丁穎為“中國(guó)人民優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)科學(xué)家”。
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稻科革命:“半矮稈水稻之父”黃耀祥
矮化育種的成功,使中國(guó)水稻產(chǎn)量平均一畝增產(chǎn)400斤,在世界水稻育種史上刻下了濃墨重彩的一筆。圖為“半矮稈水稻之父”黃耀祥。
??????? 2017年廣東水稻產(chǎn)業(yè)大會(huì),一個(gè)水稻品種引發(fā)了廣東省農(nóng)科院水稻所所長(zhǎng)王豐的感想——“廣陸矮4號(hào)”同它的創(chuàng)造者黃耀祥一樣,煥發(fā)著跨時(shí)代的光芒。
??????? 談到廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,就不得不提黃耀祥院士引領(lǐng)的水稻矮化育種。上世紀(jì)50年代,隨著肥料工業(yè)發(fā)展和施肥水平的提升,高稈水稻品種的倒伏問題日漸突出,為能抵抗臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣因素而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),黃耀祥提出了水稻矮化育種思路,即通過雜交育種途徑引進(jìn)矮稈性狀,降低株高,提高抗倒性。
??????? 1959年,黃耀祥利用國(guó)外引進(jìn)的矮稈資源“矮仔占”與當(dāng)?shù)仄贩N“廣場(chǎng)13”進(jìn)行雜交,育成第一個(gè)矮稈、結(jié)實(shí)率高的品種“廣場(chǎng)矮”。優(yōu)秀的矮稈品種隨之而來——“珍珠矮”、“廣陸矮4號(hào)”、“桂朝2號(hào)”……建國(guó)以來,他主持育成推廣面積較大的品種60多個(gè),大批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水稻良種在南方稻區(qū)大面積推廣,早、中、晚熟等不同品種類型迅速得到配套。早熟品種“廣陸矮4號(hào)”在長(zhǎng)江流域廣泛種植,累計(jì)推廣面積超過1億畝。1998年國(guó)際水稻基因組計(jì)劃正式啟動(dòng),中國(guó)承擔(dān)“第4號(hào)染色體測(cè)序”的任務(wù),“廣陸矮4號(hào)”被選定為基因組測(cè)序用的代表性品種。
??????? 矮化育種的成功,使中國(guó)水稻產(chǎn)量從上世紀(jì)50年代的150~250公斤/畝迅速提高到350~450公斤/畝,平均一畝增產(chǎn)400斤,為上世紀(jì)60年代激增的人口帶來了救命的口糧,為我國(guó)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新支撐“用世界七分之一的耕地,養(yǎng)活了世界四分之一的人口”發(fā)揮了十分重要的作用,在世界水稻育種史上刻下了濃墨重彩的一筆,被稱為“第一次綠色革命”,同時(shí),也為譽(yù)為第二次綠色革命的“雜交稻”育種成功與應(yīng)用,奠定了重要基礎(chǔ)。
黃耀祥與他的師長(zhǎng)丁穎一樣,在解決國(guó)人溫飽的道路上奔走,從未懈怠。就讀于中山大學(xué)物理系的他,在目睹眾多農(nóng)民不得溫飽、背井離鄉(xiāng)的狀況后,毅然改讀農(nóng)學(xué)系,主攻作物遺傳科學(xué)?!耙赞r(nóng)立國(guó)”的熱忱,為其往后諸多的育種奇跡埋下伏筆。
??????? 優(yōu)秀的育種家似乎都有著另辟蹊徑的睿智。在以前,為使水稻實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),不少行內(nèi)人士選擇通過提高水稻莖稈粗度和硬度來提高抗倒性。而黃耀祥率先有了矮化育種的靈感,矮稈品種“廣場(chǎng)矮”比國(guó)際水稻研究所育成的被稱之為“奇跡稻”的矮稻良種“IR8”足足早了七年。
??????? 在選育矮稈良種的同時(shí),黃耀祥還圍繞矮稈創(chuàng)建了一套生態(tài)育種理論。結(jié)合水稻遺傳學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)與矮稈品種優(yōu)良性狀的關(guān)系、創(chuàng)造理想株型與光合作用的關(guān)系等比較研究,矮化育種、叢化育種、半矮稈早長(zhǎng)超高產(chǎn)育種、半矮稈早長(zhǎng)超高產(chǎn)特優(yōu)質(zhì)育種、半矮稈早長(zhǎng)根深超級(jí)稻育種等生態(tài)育種理論陸續(xù)面世。
矮化育種早已成熟,黃耀祥對(duì)水稻的熱情不減。1996年,黃耀祥聯(lián)合其他專家建議開展超級(jí)稻育種研究,率先啟動(dòng)我國(guó)超級(jí)稻育種工作,這位“半矮稈水稻之父”以他超前的智慧,又一次為中國(guó)水稻的高產(chǎn)描繪藍(lán)圖。目前,廣東省農(nóng)科院水稻所現(xiàn)已育成“天優(yōu)998”、“五優(yōu)308”、金農(nóng)絲苗等16個(gè)通過審定的超級(jí)稻品種,占同期全國(guó)超級(jí)稻品種總數(shù)的12.8%、廣東省超級(jí)稻品種總數(shù)的84.2%。
廣東省農(nóng)科院水稻所育成的五豐優(yōu)308。
科研傳承:水稻勞模群英薈萃
??????? 三月初,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所的專家們?cè)诖筘S基地的試驗(yàn)田里播種希望?!拔覀兊挠N科學(xué)家們對(duì)種子進(jìn)行分類編碼,經(jīng)過兩天的催芽,就可以播種了?!彼舅彼L(zhǎng)何秀英一邊說著,一邊熟練地往起好畦、插好標(biāo)簽的秧地里撒下稻種。一個(gè)月后,基地的秧苗將帶來新一輪的綠意盎然。
??????? 繼矮化育種后,水稻所在高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)稻、超級(jí)稻、綠色栽培等方面作出了諸多嘗試、研究,利用日新月異的科學(xué)技術(shù)為水稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展獻(xiàn)出新的力量。
??????? 洪群英、楊觀宋、彭惠普、柯葦、廖耀平、李傳國(guó)、王豐……自1964年以來,水稻所共有13人獲得省級(jí)勞模和全國(guó)勞模稱號(hào)。這個(gè)群體中,大多是研究團(tuán)隊(duì)的老前輩,他們身體力行,向同樣懷揣夢(mèng)想的年輕一輩傳播自身艱苦奮斗、勇于創(chuàng)新、甘于奉獻(xiàn)的精神,使水稻人的銳氣得以傳承。
洪群英、楊觀宋、彭惠普、柯葦、廖耀平、李傳國(guó)、王豐……自1964年以來,水稻所共有13人獲得省級(jí)勞模和全國(guó)勞模稱號(hào)。
??????? 洪群英是第一個(gè)水稻早熟矮稈高產(chǎn)品種“矮腳南特”的選育人。1964年,這位“農(nóng)民育種家”加入水稻所,后任副所長(zhǎng),在促進(jìn)水稻高產(chǎn)進(jìn)程之余,自身也接受了不少專業(yè)理論的熏陶。“要選出好稻種,就要‘觀前顧后’?!闭勂鹚荆槿河⒂泻芏嘣捪胝f。
??????? “竹竿子里面出品種”這是水稻所老專家柯葦?shù)拿?。一支竹竿,是育種家們撥開禾苗,驅(qū)趕田里蛇蟲的工具;也是他們觀察水稻長(zhǎng)勢(shì),選出優(yōu)良稻種的得力助手。上世紀(jì)80年代,柯葦?shù)葘<矣隽恕罢涔鸢?號(hào)”,該品種在廣東省累計(jì)推廣2000萬(wàn)畝。此后,水稻所在優(yōu)質(zhì)稻育種方面設(shè)置了專門的“兩特”課題組,在全國(guó)處于領(lǐng)先地位。1998年,水稻所育成了第一個(gè)集優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病于一體的“豐八占”,后衍生出三個(gè)系列、20多個(gè)優(yōu)質(zhì)品種,其中包括全國(guó)種植面積最大的優(yōu)質(zhì)秈稻“黃華占”。2003年周少川育成“黃華占”,他表示,育種家是最為實(shí)事求是的“科學(xué)家”,靠品種說話。“袁隆平院士見了我,并不叫我‘周教授’,往往是叫我‘黃華占’?!?還有高檔優(yōu)質(zhì)水稻品種美香占2號(hào)2016年種植面積達(dá)到80多萬(wàn)畝,是目前省內(nèi)年種植面積最大的常規(guī)稻品種。合美占、粵農(nóng)絲苗……都是國(guó)內(nèi)響當(dāng)當(dāng)?shù)膬?yōu)質(zhì)稻品種,“廣東優(yōu)質(zhì)稻的培育與發(fā)展一直以來走在全國(guó)的前列,廣東省農(nóng)科院水稻研究所引領(lǐng)了國(guó)內(nèi)常規(guī)稻和雜交稻優(yōu)質(zhì)化的潮流?!彼舅L(zhǎng)王豐自豪地說。
??????? “任何一個(gè)品種出來,都是十年以上的辛苦和汗水?!蓖踟S告訴記者,一個(gè)好水稻品種來之不易,有些育種者甚至一輩子也沒有育成像樣的品種。在常規(guī)稻育種方面,從親本材料選擇、雜交,經(jīng)過6個(gè)世代以上的株系選擇與穩(wěn)定,到通過區(qū)試和生產(chǎn)試驗(yàn),最后通過品種審定,才能投入生產(chǎn),耗時(shí)6-10年;而育成一個(gè)三系法雜交稻品種,則需要先培育出好的不育系、保持系和恢復(fù)系,然后才組配出雜交稻進(jìn)入?yún)^(qū)試與審定,這個(gè)過程更為復(fù)雜,耗時(shí)更加長(zhǎng)久,工作十分辛苦。能扛下這漫長(zhǎng)而艱辛育種過程的每一位科學(xué)家,都是胸懷天下、敢于追夢(mèng)的勇士。
??????? 俗話說,良種要有良法,生產(chǎn)高效,綠色安全、種植輕簡(jiǎn)的水稻生產(chǎn)栽培技術(shù)也是水稻所專家們關(guān)心的問題?!拔覀儚氖滤狙芯康目萍脊ぷ髡撸灰WC大家有飯吃,另外一個(gè)還要吃得好、吃得安全。必須‘兩條腿’走路——新品種和新技術(shù)?!痹趪?guó)家農(nóng)業(yè)部提出“化肥農(nóng)藥零增長(zhǎng)”目標(biāo)之前,水稻所超前地對(duì)綠色栽培付諸實(shí)踐,針對(duì)安全高效生產(chǎn)問題,鐘旭華副所長(zhǎng)領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過十幾年努力,研發(fā)出控肥、控苗、控病蟲的“水稻三控施肥技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)少施肥,少打藥、更高產(chǎn)、更安全。
??????? 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所的前身是1930年丁穎教授成立的中山大學(xué)石牌稻作試驗(yàn)場(chǎng),即將邁入第90個(gè)年頭,這個(gè)孕育水稻與希望的地方,煥發(fā)著前所未有的生機(jī)與活力。如今,寓意著緬懷農(nóng)科事業(yè)老前輩、鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的“金穎”精神已經(jīng)在廣東省農(nóng)科院茁壯成長(zhǎng),“金穎之光”、“金穎之星”人才輩出。鄉(xiāng)村振興號(hào)角聲嘹亮,一批批農(nóng)科人以“金穎”為傳承,積極投身農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展,繼續(xù)用科技支撐、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),走出一條金色農(nóng)業(yè)的康莊大道。
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