海水稻

海水稻

海水稻(海稻):是耐鹽鹼水稻的的形象化稱呼,是在海邊灘涂等鹽鹼地生長的特殊水稻。其生長地並非海水或海里,而是不懼海水的短期浸泡,海邊灘涂是海水經過之地而非海水裡。誤解:“海水稻是能在海水中生長的水稻,東海渤海將成為米糧川”。“海稻86”稻米米是海紅米,呈胭脂紅色,紅色主要是硒含量比普通大米高7.2倍。全球有9.5億公頃鹽鹼地,亞洲3.2億公頃,而中國有1億公頃(15億畝)鹽鹼地,其中2.8億畝可以開發利用。1986年,陳日勝開始長期在湛江市研究、推廣它,袁隆平參加研究則大大提高了相關工作受重視的層次。2016年秋姜會龍在寧波鶴浦鎮試種的海水稻最高畝產600公斤,最低的是500公斤。2017年秋袁隆平主持的青島海水稻研究發展中心的海水稻最高畝產近620.95公斤。2018年在全國五大類型鹽鹼地大範圍試種。2018年7月22日,青島海水稻研發中心傳來喜訊,袁隆平[首屆國家最高科學技術獎得主、雜交水稻之父]試種的包括“海水稻”在內的80多個水稻品種分批成熟。

基本信息

研究背景

海水稻海水稻
世界上很多國家都在做海水稻的研究,有的還比中國早了很多,最早可追溯到上世紀三四十年代。

上世紀30年代末期,東南亞一些國家就已開始培育耐鹽水稻品種。斯里蘭卡在1939年就繁殖出了新品種,並於1945年推廣;印度1943年開始推廣耐鹽水稻,現在幾乎各邦都有適合當地種植的品種。

據統計,全世界有142.5億畝鹽鹼地,亞洲有48億畝,中國也深受土地鹽鹼化之苦。資料顯示,我國西北、東北、華北及濱海地區的17個省區都分布有鹽鹼地,總面積約有15億畝。這些地方,普通農作物產量極低,甚至難以生長。

真正所指

耐鹽鹼水稻

海水稻海水稻
“海水稻”是耐鹽鹼水稻的形象化稱呼,是在海邊灘涂等鹽鹼地生長的特殊水稻。其生長地並非海水,而是不懼海水的短期浸泡,海邊灘涂是海水經過之地而非海水裡。

一種誤解說法是“海水稻是能在海水中生長的水稻,東海渤海將成為米糧川”,其實,海水含鹽率百分之3點5,海水稻的耐鹽率早期是百分之零點5,袁隆平參與的青島海水稻研究工程,一說是計畫用三年把它的耐鹽率提高到不低於1%,一說是計畫在3-5年內選育出在鹽分濃度3-8‰鹹水(用淡水稀釋海水)灌溉種植條件下,產量達200-300公斤/畝以上的耐鹽鹼水稻新品種。

名稱來源

海水稻其實並非在海水中生長的水稻,那么怎么稱海水稻?它的起源地在遂溪縣城月鎮燕巢村海邊,是海水短期浸泡過的土地,所以,這種稻穀的生長地就是鹽鹼地,不懼海水的短期浸泡,因此區別於普通水稻,被稱為海水稻。

歷史簡介

1970年以來,國際水稻研究所從9000份水稻品種和家系中,鑑定出10份耐鹽品種,為水稻耐鹽性品種選育提供了技術儲備,並在1979年提出了水稻耐鹽鑑定標準和方法。巴基斯坦、日本美國英國澳大利亞等國也相繼展開了水稻的耐鹽性研究。

陳日勝,1986年在廣東省湛江市的海邊蘆葦叢里發現了一株野生海水稻,此後通過30多年潛心研究,陳日勝培育出一個耐鹽鹼水稻的品種“海稻86”。2014年,袁隆平團隊成立“青島海水稻研發中心”,在簡單淡化處理的海水灌溉的水稻田裡進行試驗,取得階段性成果。

適應區域

全球有9.5億公頃鹽鹼地,亞洲3.2億公頃,而中國有1億公頃(15億畝)鹽鹼地,其中2.8億畝可開發利用。

我國鹽鹼地分布極為廣泛,類型也是多種多樣,主要包括東部濱海鹽鹼地、黃淮海平原的鹽漬土、東北松嫩平原鹽鹼地、半荒漠內陸鹽土、青海新疆極端乾旱的漠境鹽土等。

據第二次全國土壤普查資料統計,在不包括濱海灘涂的前提下,我國鹽漬土面積為3487萬公頃,約為5億畝,可開發利用的面積多達2億多畝,占我國耕地總面積的10%左右。如果畝產提高到袁隆平希望的300公斤,可以增谷六七百億公斤,滿足約2億人的糧食需要。

對於有公眾擔心大規模推廣“海水稻”會占用灘涂濕地,青島海水稻研發中心副主任張國棟答疑稱,“我國的沿海灘涂有3500萬畝,但我們的目標聚焦在內陸鹽鹼地,沿海灘涂會根據國家灘涂濕地保護有關要求進行開發,這個不是重點。”

研究機構

廣東湛江市

袁隆平青島研發機構袁隆平青島研發機構
陳日勝長期在湛江市研究、推廣(從早期的試驗田到三畝,到2014年推廣到三千畝了),有機構。研究出"海稻86"。

野生稻中含有特殊潛在基因,但大多數野生稻經過多年進化,逐漸成為現代栽培稻,這些基因被丟失。一旦"海稻86"被確認為野生稻,將對水稻耐鹽鹼品種的研究和選育帶來重大意義。

山東農業科學2016年第10期楊軍,王海鳳郭濤《海稻86的秈粳性鑑定》中指出,採用InDel分子指數法對海稻86的秈粳性進行分析鑑定,“海稻86”不是野生稻。

山東青島市

海水稻海水稻
袁隆平參加海水稻研究,提高了它受重視的層次。

2016年10月14日,青島海水稻研究發展中心設立於青島市李滄區院士港16號樓,在膠州灣北部設立30畝海水稻科研育種基地,項目啟動資金1億元。袁隆平參加。

中國內陸尚有15億畝鹽鹼地,其中有2億畝具備種植水稻潛力。試種、推廣成功後,按照每畝產值200-300公斤計算,可增產糧食五六百億公斤,多養活約2億人。

湖北武漢市

主題為“分享、合作、共贏”的“海水稻研究與套用研討會暨武漢海水稻生物技術研究院成立大會”,於2016年12月10日在華中農業大學國際學術交流中心召開。中國科學院院士張啟發、中國工程院院士朱英國齊聚武漢,見證武漢海稻生物技術研究院揭牌儀式,此次揭牌儀式標誌著各界攜手共同搭建起“科企合作、協作攻關”的“海水稻”研究平台,海水稻研發產業鏈正式落戶武漢。

研究過程

發現過程

1986年陳日勝在羅文烈教授帶領下,普查湛江紅樹林資源時,在遂溪縣城月鎮燕巢村海邊發現一株比人還高、看似蘆葦但結著穗的水稻。穗子頂上有一小撮寸把長的芒刺,把穗子裡的果實剝開是紅顏色的像米又像麥的顆粒。當時羅教授叮囑他收下522粒種子進行繁育,將海水稻種子延續至今。

考察過程

袁隆平赴田間考察袁隆平赴田間考察
1986年,陳日勝與其老師羅文列偶然在遂溪縣發現了一株帶芒的水稻,當即斷定是重要材料,遂保存起來進行研究。從那時開始,其所做的事情就是"保護"好這株偶遇的水稻即一代代種植,每年不斷對其進行繁殖、篩選。最終,選育了"海稻86".。
海水稻海水稻
2009年,遂溪縣農業局就曾向廣東省農業科學院水稻研究所反映當地發現了一種特殊的水稻,特點為"能在海口灘涂生長,不用農藥和化肥,名叫長毛谷".當時,廣東省農業科學院水稻研究所水稻遺傳資源研究室主任、國家種質廣州野生稻圃負責人潘大建去到遂溪縣楊柑鎮離北部灣很近的灘涂一帶進行調查。勘查結果為:長毛谷為地方品種,較其他水稻品種耐鹽鹼,建議作為種質資源進行保存。同時,其也繁殖了該水稻種子並送至國家種子庫保存。對於陳日勝的"海稻86",潘大建表示從報導照片看,與鑑定的"長毛谷"相差不大。——陳日勝則認為他們發現的那種海稻是長毛谷的祖輩。——可見:長毛谷是長期存在的,陳日勝與其老師羅文列在不了解它們的情況下,在海邊發現了其同類(耐鹽鹼)植株。所謂發現,是指在農學家視野里的了解,長毛谷長期存在,但直到農學家1986年發現後,這種稻種才進入農學界視野,兩種說法並不衝突。

2012年,陳日勝曾將"海稻86"拿到深圳市作物分子設計育種研究院,並從該院教授鄧興旺處獲得了日本晴水稻材料。隨後兩年,他以"海稻86"作父本,日本晴作母本進行雜交試驗,將後代放置在海灘邊的鹽鹼地篩選,用以驗證其套用價值。但仍未育出理想的雜交品種。

2013年10月20日,農業部海水稻專家現場考察會在湛江舉行。考察會由農業部種子管理局發起邀請,福建省農業科學院、國家雜交水稻工程技術研究中心、中國水稻研究所等單位的專家參加。專家組專程來到遂溪城月鎮燕巢村海灘邊,考察陳日勝種植的海水稻。

2014年10月18日,國家雜交水稻工程技術研究中心副主任馬國輝等數位農業部專家前往"海稻86"種植地廣東省遂溪縣城月鎮黃宅村虎頭坡進行現場考察,初步認定該品種的耐鹽鹼性,但對其是否為野生稻、能否在海水中生長結實等問題則表示需進一步驗證。馬國輝有一個大膽的猜測,認為可能是早前常規栽培品種的種子散落在海邊,經過多年馴化,適應了當地海灘的環境。考察現場發現,該品種的種植地有海水淹過跡象,並非整個生育期都生長在海水中。

2014年10月27日,長期進行農業野生植物保護的中國農科院研究員楊文慶也來到了"海稻86"的種植場。仔細觀察品種的植株、葉片、葉舌、葉耳,穀粒等性狀後,他得出了"從形態學上來講,不像野生稻"的初步結論,但表示仍需進行細胞學鑑定。臨走前,楊文慶挖了兩株海稻,擬帶往北京鑑定。

簽約落戶

海水稻海水稻
2016年10月12日上午,隨著袁隆平院士領銜的青島海水稻研究發展中心在李滄區的簽約落戶,標誌著青島的“鹽鹼地”也可變身“良田”。袁隆平院士表示,將在3年之內,研發出畝產300公斤的海水稻,

2017年4月播種,2017年秋天收穫,讓青島市民代表明年秋天就可以品嘗到海水稻。而袁隆平院士本人每年至少有3個月時間在青島做海水稻研究。

2018年5月底,“海水稻”種植於青島東營大慶。由袁隆平領銜的青島海水稻研發中心,已在6‰鹽度灌溉水條件下培育出畝產超過600公斤的品系。按計畫,2019年中國將誕生第一批海水稻品種,預計2020年稻種可上市銷售。

杜拜試種

2018年1月8日,袁隆平院士“海水稻”團隊在杜拜啟動項目建設。

2018年7月22日,青島海水稻研發中心傳來喜訊,5月到7月,試種的包括“海水稻”在內的80多個水稻品種分批成熟。經來自國際水稻所、印度、埃及、阿聯和中國等五名專家組成的國際聯合測產專家組對首批成熟的品種進行了測產,這些品種都超出了全世界水稻4.539噸/公頃的平均畝產量(來自2014年FAO統計數據)。這標誌著袁隆平“海水稻”團隊此次在杜拜沙漠地區的試驗種植取得了階段性成功。

生長習性

漲潮後海水稻就會被淹沒。正值灌漿期的水稻,稻穗青白色,高1.7米。

在虎頭坡種植專業合作社的海水水稻試驗田,金黃色的稻穀、青白色桿葉交錯在一起,掛滿了穀粒的稻穗彎下了腰。當地村民黃承榮告訴我們,海水稻種下去後不需施用肥料、農藥,不需除草,只要汲納海水的養料,就可長勢旺盛。長勢最旺的海水稻株高可達1.7米以上。同時,這種海水稻還抗風、抗澇,在經歷了颱風“威馬遜”和“海鷗”導致的海水倒灌、多日浸泡之後,依然長勢良好,目前豐收希望。

優點

一是“海水稻”的灌溉用水可以使用半鹹水,能夠節約淡水資源;二是由於鹽鹼地中微量元素較高,因此“海水稻”礦物質含量也比普通稻要高;三是“海水稻”在條件惡劣的鹽鹼地生長,很少會患普通水稻常見的病蟲害,基本不需要農藥,是天然的綠色有機食品。

除此而外,“海水稻”的另一個重要意義還在於,它的推廣種植有望改良鹽鹼地,使之逐漸變成良田。

品種評價

正面評價

米的顏色比較米的顏色比較
專家們認為,一是“海水稻”的灌溉用水可以使用半鹹水,能夠節約淡水資源;二是由於鹽鹼地中微量元素較高,“海水稻”礦物質含量比普通稻要高;三是“海水稻”在條件惡劣的鹽鹼地生長,很少會患普通稻的病蟲害,基本不需要農藥,因此是天然的綠色有機食品。

海稻米是海紅米,脫粒後的稻米呈胭脂紅色,中國保健協會食品安全評估專家委員李新蘭介紹說,“紅色主要是硒含量,比普通大米高7.2倍。”

李新蘭說,經過權威部門檢測,“海稻86”稻米與普通精白米相比,胺基酸含量高出4.71倍,具有很高的營養價值。而海水稻不需施肥、抗病蟲、耐鹽鹼的獨特生長特性,對資源節約的綠色農業生產大有裨益。

爭議

中國水稻栽培專家凌啟鴻執筆的《鹽鹼地種稻有關問題的討論》一文,發表在《中國稻米》後,在學術界引起了反響。凌啟鴻在該文中指出,中國已積累了豐富的鹽鹼地種稻經驗,最基本的條件是引淡水灌溉洗鹽,他認為目前水稻耐鹽育種取得突破性的創新發展,但尚不能改變鹽鹼地種稻還必須靠淡水灌溉洗鹽這一基本規律。其次,實現灘涂鹽鹼地開發種稻,必須以建設長距離輸送淡水灌溉工程為基礎,淡水需求量巨大,工程巨大,時間長,因此,實現大面積灘涂種稻較困難。海水灌溉種稻事實上不存在,“海水稻”是名不符實的偽命題。“海水稻”的名稱,過分誇大了耐鹽育種的作用,忽視了引淡水灌溉的基礎作用,會引起誤導。“海水稻”名不符實,大規模發展灘涂種植缺乏現實性。

畝產歷史

早期畝產100公斤

海水稻海水稻
陳日勝長期在湛江市研究、推廣它,有三十多年,畝產比較低。

最早是陳日勝長期在湛江市研究、推廣它,雜交水稻之父袁隆平參加研究則大大提高了相關工作受重視的層次。

“其實,‘海水稻’本身並非新事物,高產高耐鹽的‘海水稻’才是‘稀罕物’。”關鍵是能否高產。青島海水稻研發中心技術處處長王克響說,通常水稻品種的耐鹽度在3‰以下,在國內外的“半鹹水”地區也已發現了多種耐鹽度為3‰至12‰野生水稻資源,但普遍存在產量低、米質差、株葉形態不佳等缺點,多年來相關技術難題一直難以攻克,造成現有“海水稻”品種無法直接推廣。袁隆平說,現有“海水稻”品種多為半野生狀態,畝產只有100公斤左右,農民種了連成本都收不回來。但如果畝產能提高到300公斤以上,農民種“海水稻”就划得來,種植積極性就會提高。

2016年最高600公斤

2016年秋姜會龍在寧波鶴浦鎮試種的海水稻最高畝產600公斤,最低的是500公斤。

姜會龍此次試種的海水稻一共有52畝,地點位於寧波市象山縣鶴浦鎮峙弄塘的灘涂地。這也是象山第一次大規模種植海水稻的試驗點之一。記者在現場看到,一條泥土坡把灘涂一分為二,右手邊是已經割完的稻田,地里還堆著沒有處理的秸稈。左手邊的地,則已經種上了蠶豆。雖然才種下不到一個月,但蠶豆苗長勢喜人。姜會龍介紹,海水稻需要用淡水進行灌溉。但跟淡水稻比,海水稻抗蟲性強,也無需施肥不用鋤草。“重要的是灘涂不需要成本,產量也不錯。”

2017年最高621公斤

2017年秋袁隆平主持的青島海水稻研究發展中心的海水稻,“最高畝產為620.95公斤,大大超出了我們的預期!”28日,在青島海水稻研發中心舉行的“耐鹽鹼水稻材料評測會”上,“海水稻”實地測產結果一經宣布,現場人群沸騰了——這個畝產意味著我國在“海水稻”研發領域取得了重大突破。

青島海水稻研發中心育種工程師鄒丹丹說,“海水稻”是耐鹽鹼水稻的俗稱,傳統水稻在較高鹽鹼濃度的水田裡無法正常生長結實。目前,這裡的“海水稻”已能在6‰鹽度的鹹水灌溉條件下正常生長結實,未來隨著相關研究進一步推進,期待新的海水稻材料能用更鹹更鹼的水進行灌溉。

2018年7月

袁隆平院士青島“海水稻”團隊於2018年在阿聯杜拜試種的包括“海水稻”在內的80多個水稻品種分批成熟。經國際聯合測產專家組對首批成熟的品種進行了測產,這些品種都超出了全世界水稻4.539噸/公頃的平均畝產量(來自2014年FAO統計數據)。標誌著袁隆平“海水稻”團隊此次在杜拜沙漠地區的試驗種植取得了階段性成功。

2018年10月最高261.39公斤

青島海水稻研發中心10日開始收割在青島市城陽區鹽鹼地稻作改良示範基地試種的海水稻,專家組現場對編號為1803的水稻材料進行測產,實打畝產量為261.39公斤,理論畝產量為669.24公斤。

青島海水稻研發中心挑選了適合的海水稻材料,並整合“四維土壤改良法”、要素物聯網系統、土壤定向調節劑、植物生長調節素改良鹽鹼地,最終試種海水稻成功。

2018年10月

10月10日,在新疆喀什地區岳普湖縣巴依阿瓦提鄉4村,袁隆平院士團隊培育的“海水稻”首茬開鐮,進行實地收割測產,產量超出預期。(即1805品系水海稻)

青島海水稻研究發展中心鹽鹼地稻作改良處處長吳占勇介紹說,前期預估的畝產量300公斤左右的樣子,現在實際產量549公斤,超出了預期。“海水稻在岳普湖縣基地試種成功,意味著海水稻的鹽鹼地四維改良法在全疆均能獲得成功”。

大試種

海南南繁基地將在2018年首次全國大範圍試種海水稻。南繁基地從上千份海水稻材料中,已挑選出176份優良品種,將在今年首次全國大範圍試種。今年將首次在全國五個主要類型的鹽鹼地上同時進行千畝片的試驗示範,就是為了在不同的地理條件下,檢驗這176份海水稻材料的最終產量和品質。

青島海水稻研究發展中心5月28日在新疆、黑龍江山東浙江陝西的六大試驗基地同時插秧海水稻,開展試種試驗,為我國大面積鹽鹼地篩選優勢海水稻品種。青島海水稻研發中心副主任張國棟介紹,此次插秧在新疆喀什岳普湖、黑龍江大慶、山東東營軍馬場、青島市城陽區、浙江溫州、陝西延安南泥灣同時進行,分別代表了新疆的乾旱半乾旱鹽鹼地、東北的蘇打凍土鹽鹼地、環渤海鹽鹼地、濱海小流域鹽鹼地、東南沿海新生鹽鹼地以及次生鹽鹼和退化耕地,基本實現了對我國主要鹽鹼地類型的覆蓋。

6月4日,中國工程院院士袁隆平攜團隊,全面開展耐鹽鹼雜交水稻(海水稻)試種。目前,“技術路線圖”已獲形成。

2019年1月1日據三亞日報報導,袁隆平院士表示目前正在進行耐鹽鹼水稻“海水稻”試種和改良工作,並準備在三亞設立試驗站。

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