四十出头的王于锋是安徽省肥西县的水稻种植大户。几天前,在他家的五亩田里发生的一幕,吸引来一大群科研人员和记者。
当时,收割机从王于锋家的水稻田轧过,留下完全粉碎的秸秆,与旁边普通水稻收割后留下的长秸秆形成鲜明对照。
在当地,王于锋以有文化、头脑灵活、接受新事物快而著称。这些被粉碎的秸秆就来自他参与试验种植的“脆秆水稻”。
中科院合肥物质科学研究院的博士刘斌美这样向《中国科学报》记者解释脆秆水稻的来源:“从作物品种自身的遗传改良入手,通过改变秸秆细胞木质素、纤维素和半纤维素含量和比例,使秸秆变脆。”
这样的水稻在收获时,秸秆就可以被收割机粉碎,从而在源头上对秸秆进行直接还田。
诱变育出脆秆稻
刘斌美和他的同事从2008年起就开始通过重离子辐照诱变技术创建新的水稻突变体,课题组从不同水稻品种中获得3个水稻脆秆突变体。
其中,晚粳秀水110诱变后代发现的脆秆突变体仅茎秆变脆,叶片不易折断,而且不容易倒伏,完全可以进行正常的田间操作。“经过遗传研究发现,我们这是新的脆秆突变体。”刘斌美说。
这个突变体被命名为科辐粳7号。
课题组组长吴跃进提出,水稻秆脆,在收割的时候是否可以解决秸秆还田的问题,从而从品种上解决秸秆利用率不高的老大难问题。
2011年春天,一棵一棵带着秸秆还田理想的科辐粳7号,被科研人员精心栽种在试验田里。
不负众望,这些脆秆水稻收割时不但能够实现秸秆粉碎还田,而且分蘖力强、抗倒伏,产量较对照秀水110增加5%左右。
今年,大面积的试验种植在安徽省内7个试验点展开。收割季节,王于锋田里的场景让研究人员感到欣喜,脆秆水稻实现了粗放经营的大田生产。
解决秸秆老难题
以往收割水稻后,肥西县农民通常采取两种办法处理秸秆,深埋或焚烧。其实这也是我国农村的通行做法,据《全国农作物秸秆资源调查与评价报告》显示,我国每年废弃及焚烧的秸秆约为2.15亿吨,占总量的31.31%。秸秆焚烧的污染和安全问题相当突出。
其实,现有的机械粉碎还田技术已经可以解决秸秆还田问题,但关键是成本太高,不被农民所接受。
今年两会期间,杂交水稻之父袁隆平院士就指出:农民种一亩粮纯收益只有7.5元。而秸秆机械粉碎还田,每亩收割成本要增加20元。
不过秸秆还田对农民其实有额外的好处。肥西县农技推广中心主任杨世安说:“秸秆还田可以改良土壤,提高土壤有机质含量,这样土壤保水保肥透气性增加,来年种植水稻可以提高产量。”
最关键还是解决了生物质资源浪费和焚烧污染的问题,保护了环境。
据介绍,在收割的过程中,由于水稻秆脆,农民明显感到节省燃油。“燃油损耗较普通品种约降低15%。”刘斌美说,“这意味着脆秆水稻解决秸秆还田问题存在成本优势,有利于大面积推广。”
产量仍待提高
从水稻品种上解决秸秆还田,无疑为育种单位和科研人员提供了一个思路和途径。
“不过现在的脆秆水稻产量还有待提高,这样不仅能解决秸秆还田问题,还能够帮助农民提高收益。”杨世安说。
经过他们粗略统计,今年试验种植的脆秆水稻亩产在500公斤左右,而现有粳稻品种高产的可达到亩产600公斤以上。
“科辐粳7号从研究到应用只有几年时间,新品种审定还处在初步阶段,其研究还需要不断深入和改进。”刘斌美说。
据了解,目前课题组和哈尔滨农科院合作,准备将脆秆基因转移到东北水稻品种中。与江苏、浙江等地的合作也陆续开展。
“将基因转移到其他品种中,这样品种多了,能够解决更多秸秆还田的问题。”刘斌美说,“全国有二三十个农业单位,每个单位有两三个具有脆秆基因的水稻品种,那么秸秆还田工作的影响力就会大得多。”
据悉,新的脆秆品种选育工作已有进展,通过常规杂交技术与分子辅助选育手段结合,预计两三年之内会有更好的品种出现