“中国稻”没有雨水照样活

2009-4-9 9:20:10
 茎秆像高粱一样高,穗子像扫帚一样大,稻谷像葡萄一样结成一串串的,人在水稻下面美美地乘凉——这就是广为流传的袁隆平的“禾下乘凉”梦。   科学家黎志康、张启发有着与“杂交水稻之父”袁隆平不同的梦想:让种植了7000年水稻的农民,不用再脸朝黄土背朝天地翻地、插秧,而实行免耕直播的“懒人种植法”——把种子直接撒在地里,不打农药、少施化肥、也不用灌溉,仅一百多天后,即使在非洲撒哈拉沙漠以南的干旱地区,最懒的农民也能收获沉甸甸的稻子。   这种“不打农药可抗虫,少吃化肥也长壮,没有雨水照样活”的神奇水稻,就是“绿色超级稻”。   与袁隆平数次做梦“禾下乘凉”一样,中国农业科学院首席科学家黎志康也心存梦想多年了。1998年,当这位留美博士在美国首次提出“全球水稻分子育种计划”时,美国人说他的“理想太大了”。   近10年后,比尔·盖茨看中了他的“大理想”。2007年,比尔裹着棉大衣,冻红了鼻子,在冰冷的中国农作物种质保存中心参观,耐心地听黎志康讲解他的计划。   今年3月23日,在海南三亚海边的一间不算大的会议室里,中国农业科学院与比尔及梅琳达·盖茨基金会签署了“绿色超级稻”项目合作书,项目总经费约1800万美元,实施年限为3年,总体目标是培育至少15个水稻新品种,在目标国家进行示范和推广,并为撒哈拉以南的非洲国家、亚洲和中国西南部,通过分子育种技术,建立一个高效的水稻基因型分析技术平台。该项目将大大提高我国、亚洲和非洲等发展中国家的水稻生产能力,使亚非地区至少2000万贫穷稻农的水稻产量增加20%,为全球粮食危机提供切实可行的解决方案。   主席台上的7位科学家没有一个人穿西装,可谁都明白这是个“庄重的”大场合。因为,无论从经费的数额还是参加单位的数量上,该项目都是中国最大的国际农业科技合作研究项目。 “吃不饱”走了,“吃不好”、“吃不久”来了   在签约仪式上,很多记者都在找一个70多岁、不足1.7米身高的熟悉身影——袁隆平,可100余名的水稻科学家团队里没有他。   “袁老是老一辈水稻科学家,我们的路子跟他不一样!”一位科学家解释说。在自助餐餐桌上,有人对记者说,袁隆平倡导了“第一次绿色革命”,他们正在进行“第二次绿色革命”。   业内人都知道,这里的“第一次绿色革命”,是指通过杂交技术,让水稻实现大增产,大幅缓解了“吃不饱”的世界难题。   如今,袁隆平培育的杂交产品在中国的水稻种植面积,达到一半以上。有人算过一笔账,每年新增产量可多养活6000多万人口。   几乎每一个中学生都对这样的数据耳熟能详:“以占世界9%的耕地、生产出占世界25%的粮食、养活了占世界22%的人口。”自2006年1月1日开始,联合国不再对华进行粮食援助了。其理由是:中国政府在解决贫困人口温饱方面已取得巨大成果。   与日本、韩国等以稻米品质为追求目标的国家不同,人多地少的中国一直以提高产量为目标,然而,这种以“高投入换取高产量”的模式与资源环境的可持续发展存在着尖锐矛盾。   华中农业大学水稻育种专家、中国科学院院士张启发说,“吃不饱”缓解了,可“吃不好”、“吃不久”两大难题仍—直困扰着中国。   有“3个数字”被张启发在各种会议上频频提到:“世界30%以上的农药和40%的肥料都用在中国,而水稻用水占了全国总耗水量的50%多。”由于大量施用农药,增加了农药残留,人们“吃不好”。长期施肥造成土壤退化,加上耗水量不断增加,任其发展下去,势必“吃不久”。   尽管各地不断曝出“亩产神话”,在张启发、黎志康眼里,这些“真的只是神话”,因为它们多数时间“无用武之地”,很难推广。   我国水稻种植区70%属中低产田,水稻单产长期徘徊在415公斤左右,制约高产杂交水稻推广的原因主要是缺水。据了解,我国年人均水资源占有量240吨,为世界年人均水资源占有量的1/4。而目前我国农业用水占总用水量的80%,其中水稻用水量占农业用水量的70%。这意味着仅水稻的生产耗水就占到全国总用量的56%,因此以我国现在的水资源,难以支撑传统水稻的进一步发展。   另外,近20年来,水稻生产完全依赖化学肥料,如果施肥不足,杂交水稻就会过多消耗土壤潜在养分而降低地力。   与国外相比,我国水稻生产的单位面积氮肥用量比世界平均水平高75%,而氮肥利用率仅为30%左右,比发达国家低15%~20%。   张启发称,有人计算,如果到2030年要完成氮肥的农业供应量,目前所拥有的煤和火车都只能用于氮肥的生产和运输。   而且,现在中国农民种植的水稻的抗农药性越来越强,张启发院士惊讶地在新闻报道上看到,“一个农民居然在一天内打了6次农药”。   “毋庸置疑,农业的发展现状已经不允许我们按原定路线走下去了。”张启发说。   科学家必须找到具有“节俭美德”的水稻新品种。   “绿色给人最好的联想”   一开始,科学家们也很蒙,不知道这样的水稻到底什么样,甚至连个通用的名称都没有。   黎志康1998年在美国启动“全球水稻分子育种计划”,旨在利用基因技术,选育性状优良的水稻品种,为非洲、亚洲等不发达地区解决粮食安全问题。黎志康归国后,这一计划被列入948重大项目,由张启发主持,联合全国科研力量集体攻关。   2001年,中国科学家成功完成了世界上第一张籼稻全基因组物理图谱。随后,由日、美、中等10个国家和地区参与的国际水稻基因组测序计划,历时6年半后完成,水稻基因“天书”被中外科学家联手打开。   我国科学家独立建成了世界上最大的水稻基因组数据库,这是仅次于人类基因组数据库的第二大基因数据库,也是目前水稻基因研究工作中存储基因数据最全的数据库。   但水稻基因测序的完成,离育种还有一段距离。张启发说:“水稻性状是由基因决定的,要说清楚4万个基因是什么、在干什么的问题。”   接下来的难点是,研究每个基因的功能,进而进行分子设计育种,有目的地开展基因重组,培育出高产、抗病的超级水稻。而这些正是“全球水稻分子育种计划”技术路线设计的初衷。   2005年,张启发提出“绿色超级稻”这个概念。开始有人建议叫“金色水稻”,但张启发认为绿色更好:“绿色可以给人最好的联想,比如环保、希望……”   2007年,美国科学院院刊介绍了张启发的“绿色超级稻”计划,文章介绍,张的基本目标是:在不断提高产量、改良品质的基础上,力争在水稻生产中基本不打农药,尽量少施化肥,并且节水抗旱。   自此,“绿色超级稻”成了一个世界性名词。   非洲国家的水稻将流淌“中国血”   当这种具有“节俭美德”的神奇水稻还没确定是叫“金色”还是“绿色”时,上海农科院的科学家们已经戴着草帽在试验田里忙开了。   2008年,上海科学家在世界上率先培育出节水抗旱稻“旱优3号”。   人们在试验田里,看到大片成熟的“旱优3号”“累”弯了腰,细细一数,天哪,每穗结粒110颗,亩产量能达到600公斤,高于上海水稻的平均亩产量。   而且,它省钱又“早熟”。它成长快,全生育期仅106天,比普通水稻早收40余天,躲开了稻田病虫害高发期,用水基本只靠雨水,施肥用药次数仅为普通水稻田的1/3,每亩可节约近160元。   它实行的是免耕直播,减少了大量人工费。另外,病虫害也相应减轻,人工插秧的同期水稻进行了8次病虫害防治,而免耕栽培的田块只进行了3次。   如今,这一品种水稻正在全国一些地区推广种植。   难道,“旱优3号”就是我们梦寐以求的终极水稻“绿色超级稻”?该项目的首席专家黎志康笑了,他纠正记者说“绿色超级稻”不是一个品种,而是一个概念、一个方向。   严格地说,“旱优3号”具有“绿色超级稻”的某些特征,但不是全部,比如,它有抗旱特性,但抗虫性还不很好,对种植地域也有一些局限。   “没有万能的基因!”黎志康坐在三亚烈日下的阴凉处,淡淡地说。   他和张启发均表示,目前绿色超级稻的部分性状,例如抗虫、抗病等已基本实现,但“要让不打药、少施肥、能抗旱这三个目标都实现,还需要大概10~15年的时间”。   对于“绿色超级稻”是不是“转基因水稻”这样的敏感问题,黎志康一点也不回避。他说,我们有转基因水稻的技术,用不用取决于非洲国家的态度,他们要,我们就给,但该项目的头3年不使用转基因技术,因为可以用别的技术达到同样的目的。   黎志康说他很庆幸遇到了比尔·盖茨。他形容盖茨“理解水稻知识的能力,一点儿不亚于理解电脑的能力”。   盖茨夫妇在“鸟巢”看完奥运会开幕式后的第二天,就飞赴海南,看望了两户农民。坐在一家有4个孩子,丈夫患有肺结核,种植水稻年收入仅2000元的农户院子里,盖茨感慨:贫穷与疾病从来都是相伴相生的,农业不发达是造成贫穷的根本问题,基金会的投入会向农业研究领域倾斜。   走在海南烈日下的乡村田埂上,盖茨第一次看到了中国的水牛和拖拉机。他兴奋地冲妻子梅琳达大叫,还跑到地里捏了捏稻子。   回到西雅图,他和基金会的同事在很短的时间内,通过了这项“绿色超级稻”项目。3年后,非洲国家的水稻将流淌“中国血”。