袁隆平和美国水稻专家一起研究超级杂交水稻 孙 清摄
2011年9月,亩产900公斤被攻克之后,记者走进袁隆平在湖南杂交水稻研究中心的办公室,总觉得眼前的老先生与四四方方的办公室有点格格不入。
袁隆平也说,下田好啊,看绿色、晒太阳、呼吸新鲜空气,这样不会缺钙。“培育新品种是应用科学,书本上、电脑里种不出水稻!”
鹤立鸡群一株稻
袁隆平小学一年级时,学校组织郊游,走到一个私人办的园艺场,那里花圃很漂亮,桃子结得满满的,葡萄一串串的。“第一次给我很深的印象,这样才学农的。如果带我们去的是又苦又脏又累又穷的地方,恐怕我就不会立志学农了。”
早年间学术界普遍认为,异花授粉的作物自交会出现退化现象,因而杂交有优势;自花授粉的作物自交不会出现退化,那么杂交也就不会有优势。水稻属于自花授粉作物。但袁隆平倾向于认为杂交优势是生物间的普遍规律。
上世纪60年代初,他在田里看到一株穗大粒多、很饱满的水稻。“我如获至宝,把它留下来第二年种下去。”然而,“鹤立鸡群一株稻”的后代却高的高、矮的矮,没一株像原来那么好。袁隆平很泄气,但灵感突然间就来了:他选的那株一定是杂交稻,否则不会出现性状分离。反过来说,杂交稻确实是具有优势的。
认准了这一点之后,袁隆平就没有动摇过。用他的话说,“上了船你就要划到对岸”。他像候鸟一样往返于湖南和海南之间,让水稻在短时间内能多长几代,加快杂交稻研究的速度。通常需要8年才能完成的杂交育种过程,他和助手们用3年就做完了。
袁隆平在人的创造力上也有相似的规律。他擅长游泳,爱好小提琴,“有爱好,不但让你的世界更丰富,还可以在知识、文化、精神层面上相互"杂交",互相启发”。
独创“两系法”
1968年的一天夜里,试验田里的小苗被人拔光了。袁隆平非常心痛,四处寻找,最后在一口井里打捞上来5棵幸存的幼苗。如果没有这5棵苗,他前面4年的工作就白干了。
他抢救的是雄性不育试验秧苗。当初,袁隆平和助手们花了很大力气,才在数以万计的水稻里找出了一个雄性不育株。这种先天不育的株没有办法自己给自己授粉,因而可以异花授粉,让水稻实现杂交。
在这个基础上,袁隆平提出了水稻三系的方法:首先培育出水稻雄性不育系,然后用保持系让这个不育系繁殖下去,最后再用恢复系让不育系的育性得到恢复,产生杂种优势,用于生产。1973年终于实现三系配套成功。
袁隆平等人后来发展出的两系法,则来自田间。1973年,湖北省的农业技术员石明松在田里发现了一种很特别的雄性不育株。它们在夏天时是雄性不育的,到了秋天就变得正常了。经过鉴定,这种水稻属于光敏不育型。
在夏天,这种水稻不育的时候,可以用其他水稻(也就是“恢复系”)给它授粉,生产杂交稻种子。到了秋天,它恢复正常了,可以自己繁殖,生产出下一代的不育系。这样,只需要两系就可以实现杂交水稻的生产了。说起来容易,做起来很难,两系杂交稻经过9年努力才在1995年取得成功。
超级稻后来居上
讲起杂交水稻,袁隆平就神采飞扬。中国的超级稻计划开始于1996年,到2000年就实现了第一期目标。“日本是个先进国家,它的水稻面积大概是2500万亩,平均产量是450公斤,我们的第一期超级稻是550公斤,也有2000万亩。“印度的产量不到300公斤。”
到了2005年,第二期的目标就实现了,达到了800公斤。袁隆平计算出中国种植的杂交稻可以多养活7000万人口。现在世界上水稻的面积大概有22亿多亩,如果拿一半种上杂交稻,可以多养活4―5亿人口。
2004年两会期间,袁隆平提出要进行第三期超级杂交稻的攻关,指标是大面积亩产900公斤。
他们利用分子生物学技术,将野生稻里的两个增产基因导入到栽培稻里;将长势凶猛的稗草的DNA导入,以提高水稻的长势;还跟香港中文大学合作,把C4植物的4个关键酶基因转到了超级杂交稻亲本里去。“植物可以分为两类,一类是C4植物,一类是C3植物。水稻、小麦属于C3植物,玉米、高粱、甘蔗属于C4 植物,C4植物的光合效率比C3植物高30%―50%。”
“我们花了7年时间,最后完成了第三期的目标。今年实现了108亩平均产量达到了900公斤以上。”袁隆平说,“大面积推广,一般是打八折,大部分可以搞到700公斤,这不得了。”
日本1981年启动杂交水稻研究计划,1989年国际水稻研究所也立下了超级稻项目,但它们亩产800多公斤的目标至今都没有实现。“所以说我们在杂交水稻方面是远远领先于世界的。”袁隆平说。
袁隆平的第三期超级稻使用了特殊的肥料。“这种肥料富含多种元素,有纳米技术在里面。一般的氮肥利用率只有30%左右,而这个肥料利用率达到了50%左右。”袁隆平说。
高产需要3个基本条件:良种(优良的品种)、良法(栽培技术、方法)、良田。现在,推广的关键在于良田。袁隆平说:“就湖南省来讲,真正称得上是良田的只有1/3。所以国家加大了力度,要改造中低产田。”
“我是精神首富”
有人说袁隆平是中国最富有的农民。上市公司“隆平高科”曾经请袁隆平任董事长,但他不乐意。“我是精神首富。”他说,“我从来不炒股,我占5%的股份,只是象征性的。”
袁隆平有一辆1.6排量的赛欧车,是用于下试验田的。他身上穿的Polo衫是45块钱买的,脚上的鞋是200块钱的。“高楼大厦有压抑感,一天到晚都是金钱的世界,没有什么意思。”
“(上世纪)七八十年代搞杂交稻是解决温饱问题,现在我们做了战略调整,既要高产,也要优质。(口感)好得很。”袁隆平讲,香港记者来研究中心访问时试吃米饭,原先只吃一碗半碗的人,都吃了三四碗。
年过八旬的袁隆平表示,只要体力、脑力允许,就要争取在2020年实现第四期超级杂交稻亩产1000公斤。在理论上,他认为是可以达到的。根据水稻光合作用的利用率来计算,1500公斤都不无可能。
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