塔克拉瑪干沙漠中現“海水稻”綠洲?-科工力量
【文/ 科工力量專欄作者 程小康】
據新華社6月4日報道,新疆塔克拉瑪干沙漠周邊分佈着大量鹽鹼土地,一直無法從事農業生產。從2018年開始,袁隆平水稻科研團隊在這裏開闢了向大漠要耕地的實驗田,進行“海水稻”試種,產量超預期,海水稻種植獲得成功。


(塔克拉瑪干沙漠西緣嶽普湖縣巴依阿瓦提鄉“海水稻”種植 下圖綠油油一片 真的是沙漠變綠洲嗎 )
“海水稻”試驗田位於塔克拉瑪干沙漠西緣的嶽普湖縣巴依阿瓦提鄉,試種地塊含鹽度高達17‰左右,pH酸鹼度超過8.0,屬於重度鹽鹼土地。18年試種了80畝,當年畝產549公斤,遠超預期。農民看到了試種成效,近年擴大為300畝。
“海水稻有改良土壤、降低鹽鹼的效果,3年至5年這片鹽鹼地就可以改成良田。”袁隆平海水稻科研團隊新疆區負責人曹順志表示,新疆鹽鹼土地面積大,受不同程度鹽漬危害耕地約2000萬畝,佔全區總耕地的30%,海水稻在新疆改造鹽鹼地的價值很大,前景廣闊。
我們不禁會問“海水稻”的產量真的如此之高?真的能夠改良沙漠中的鹽鹼地?沙漠真的要變成“綠洲”嗎?
神奇的海水稻
海水稻,指的是生長在海邊灘塗能夠耐受鹽鹼的一種水稻,原產於廣東湛江,由陳日勝(被媒體稱為“海水稻之父”)篩選培育而成,也就是“海稻86”。這裏所説的海邊灘塗一般這的是河海交匯口處,受到潮汐的影響,漲潮時,海水湧進灘塗,將灘塗上的海水稻大部分掩蓋,退潮時,海水稻大部分又露出來。
而百度百科上定義的是能夠耐鹽鹼的水稻就稱為海水稻,可能有欠妥當,因為能夠耐鹽鹼的水稻種類很多,而且它們並非都生長在海邊,所以不能將其統稱為海水稻。再者海水稻(海稻86)與其他能夠耐鹽鹼水稻的性質是有區別的。而根據青島農業大學趙方貴教授的研究,種植海水稻後可以降低土壤的鹽鹼度,改良土壤,但是其他耐鹽鹼水稻品種目前無法做到。
海水稻介於野生稻和栽培稻之間,看上去像蘆葦,但是結着穗、穗頂長着長長的芒,米粒為紅色米粒。其植株高大、莖稈較粗、生長茂盛。比起普通水稻,海水稻更具有生長優勢,並且具有抗澇、抗鹽鹼、抗倒伏、抗病蟲害能力。
根據相關資料研究顯示,耐鹽鹼性中的耐鹽和耐鹼是兩個不同的概念。“海稻86”可以在含鹽濃度為0.9%的環境下生長,並且它的耐鹼能力非常強,最高PH值達到11。
而就“海水稻”的產量而言,陳日勝經過三十多年培育的“海稻86”的畝產最高為350公斤,這和塔克拉瑪干沙漠中袁隆平團隊“海水稻”549公斤產量相差甚遠。袁隆平團隊所用的稻種並非“海稻86”,而是其他種類的耐鹽鹼水稻。
“海水稻之父”的不懈堅持
1986年陳日勝在羅文烈教授帶領下,在湛江普查紅樹林資源時,在遂溪縣城月鎮燕巢村海邊發現一株比人還高、結着穗的水稻,並且他們發現這種水稻的米粒是紅色的。在羅文烈教授認為這種水稻具有非常高的價值,所以他們收下522粒這種水稻(海水稻)種子,進行日後的海水稻繁殖研究。

(陳日勝(左)和他的海水稻,很明顯海水稻植株非常高大 圖源:新華社)
從此時開始,陳日升每年不斷對海水稻進行繁殖、篩選。但是他的工作並不輕鬆,他需要面臨海水稻收割困難,不抗倒伏等問題。經過一年又一年的普選稻種,最終定型品系為“海稻86”。
袁隆平院士的重視與農業部的關注
陳日升的海水稻研究引起了“雜交水稻之父”袁隆平院士的重視,袁隆平獲悉海水稻的情況後,給科技部部長萬鋼寫信,袁隆平認為,海水稻是一種寶貴的水稻資源,具有很高的科學研究價值和利用價值。
2014年4月,農業部受理了“海稻86”品種權的申請。9月1日,該品種正式在農業部“農業植物新品種保護公報”上公佈,這代表着“海稻86”進入由農業部進行雜交的試驗階段。
山東“海水稻”研發中心 陳日勝不在其中?
2016年,青島“海水稻”研究發展中心在青島國際院士港正式成立,由袁隆平院士領銜,致力於研發海水稻技術。青島“海水稻”研發中心設立耐鹽鹼水稻育種及鹽鹼地稻作改良研究、第三代遺傳工程不育系雜交水稻和稻米品質與食味研究3個研發方向。但是已經研究海水稻三十多年的陳日勝不在這個新成立的隊伍中?

(青島海水稻研究發展中心)
這個就涉及到相關利益糾紛,袁隆平院士背後的“東家”是青島袁策生物科技有限公司,而陳日勝背後的“東家”是武漢海稻科技有限公司。而青島海水稻研究發展中心的成立正是由青島袁策生物科技有限公司直接參與的,兩家公司都是從事耐鹽鹼水稻研發,所以不可能讓對方在自己的盤子裏分蛋糕。這裏需要説明一點是,袁隆平院士是主張讓陳日勝參與進來的,袁老畢竟德高望重,不會去糾纏公司之間的利益糾紛,但是後來陳日勝始終沒有參與進來。
而且根據“陳日勝海水稻”公眾號消息(該公眾號由長期跟蹤陳日勝海水稻研究的湛江日報記者張永幸建立),青島研發中心種植的“海水稻”其實是耐鹽鹼水稻,沒有一個品種來自陳日勝培育的“海稻86”,而只是耐鹽鹼水稻的其它品種。

青島海水稻研究發展中心在沙漠種植“海水稻”
根據此前的相關媒體報道,2018年1月8日,袁隆平院士“海水稻”團隊在迪拜的項目啓動。從五月到七月,試種的包括“海水稻”在內的80多個水稻品種分批成熟。經過來自國際水稻所、印度、埃及、阿聯酋和中國等五方專家組成的國際聯合測產專家對首批成熟的品種進行了測產,這些品種都超過了全世界水稻4.539噸/公頃的平均產量。

(沙漠種植海水稻)
沙漠種植“海水稻”存在多個方面的挑戰,其中包括極端晝夜温差、地下高鹽度水位、低濕度、缺乏淡水、沙塵暴、缺乏土壤團粒結構、缺乏種植資源等多個方面。在迪拜,六七月份的地表温度可達54攝氏度以上,晝夜温差達30攝氏度,沙漠地下7~8米即為鹽度高達1.6%的鹹水,土地表面為細沙,地下50~80釐米即為風化的岩石結構。
相關報道中指出,袁隆平研究團隊採用了“四維改良法”對迪拜的土壤進行檢測和改良。而根據文獻資料給出的解釋,四維改良法是由要素物聯網系統、土壤定向調節劑、植物生長調節素和抗逆性作物(即“海水稻”等耐鹽鹼作物)四大要素系統組合而成的一套方法。
實際情況是,陳日勝研究方向主要是針對水稻的抗鹽鹼性,而袁隆平團隊主要是針對水稻的高產,所以他們要維持高產就必須藉助外力——四維改良法。説白了,這種方法最主要作用就是在鹽鹼土地下面設置“暗管”控鹽控水,達到對鹽鹼土地洗鹽的目的,這樣使得土壤適合“海水稻”生長。這樣費錢的工程,感覺成本應該很高,有點入不敷出。但是沒關係,迪拜有錢,估計他們也不在乎。
如前文所述,2018年10月,在新疆喀什地區嶽普湖縣巴依阿瓦提鄉4村,袁隆平研究團隊利用“四維改良法”進行“海水稻”試種,其產量超過預期,前期預估的畝產量300公斤左右,實際產量549公斤。
袁隆平研究團隊在青島的“海水稻”項目成立不到四年內,將產量提得如此高,可以從兩個方面分析:其一,袁隆平團隊所用的稻種並非產量的“海稻86”稻種,而是其他耐鹽鹼稻種;其二,人為的利用“四維改良法”對土壤改良,使得高產的耐鹽鹼水稻也能生長。此前相關媒體也就此事諮詢過陳日勝,他表示,袁隆平研究團隊比較專注於如何提高水稻的產量,而他自己專注於研究提高海水稻的抗鹽鹼性。
對於在沙漠種植“海水稻”項目也有其他批評者。
根據香港南華早報此前的報道,北京飛鷹綠地科技發展有限公司(Eagle Green Technology Development)荒地處理專家劉廣飛表示,袁隆平的水稻不能種植在黑龍江和新疆等內陸省份。
劉廣飛認為,內陸土壤的化學成分與沿海土壤有顯著差異。袁隆平研究團隊的水稻主要對氯化鈉有抗性,但內陸地區的荒地含有高濃度的硫酸鈉,這可能對水稻有害。

(中國內陸荒地分佈)
他還懷疑種植水稻是否對處理荒地有長期效益。劉廣飛説:“種植這種水稻(非“海稻86”)無法降低土壤的鹽鹼度。”其他商業植物可以在這樣的土壤中存活,比如棗樹和枸杞,經過幾年的淡水灌溉,可以顯著降低農田的鹽分水平。
媒體大眾為何推崇“海水稻”種植?
相關的評論對海水稻的優勢進行了總結,的確吸引眼球,但是有些地方值得商榷。
1. 增加糧食產量
推廣海水稻種植,可以大大增加我國和世界的糧食總產量,保證我們國家的糧食安全。我國鹽鹼地分佈範圍極為廣泛,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。鹽鹼地總面積達到15億畝,可以開發利用的面積達2億畝,佔我國可耕地總面積的10%左右。如果按照袁隆平希望的300公斤計算,可以增加六七百億公斤糧食產量,滿足2億人糧食需要。
但是值得注意的是,海水稻對環境是有要求的,不同地區光照,温度等自然條件是不同的。並且鹽鹼地種植水稻肯定需要水(不管是鹹水還是淡水),但是要知道鹽鹼地之所以是鹽鹼地,就是因為缺水,沒有水怎麼種植。所以是否能達到理想產量有待驗證。
2. 生態價值高
農業灌溉用水佔行業用水的60%以上。但是隨着當今人口和工業的增長,淡水資源越來越稀缺。尤其是我國,雖然淡水資源總量位居世界第六,但是人均佔有量位於世界110位。 而種植海水稻可以減少淡水資源的使用,可以有效節約了淡水資源,具有重要意義。
但是我國大片鹽鹼地分佈在內陸,種植海水稻到底需要什麼水灌溉?可惜,海水離那裏太遠!
3. 減少環境污染
我國是世界上化肥和農藥使用量最大的國家。海水稻用海水灌溉,不用施肥,不用打農藥,有效防止環境污染。種植出來的海水稻屬於綠色無公害食品,符合綠色農業要求。同時海水稻可以改善鹽鹼地,增加土壤的有機質,使得鹽鹼地變成良田(“海稻86”可以降低鹽鹼度,其他耐鹽鹼水稻可能不行)。
4. 培育更多抗鹽鹼新品種
推廣海水稻種植,對於培育更多的抗鹽鹼農作物新品種具有重要意義。對海水稻進行廣泛的研究後,相關專家可以嘗試將海水稻的抗鹽鹼種殖基因轉移到其他物種上,培育出更多抗鹽鹼農作物新品種。
專業學者之間的“神仙打架”
當然海水稻的種植業引發了部分專家的質疑,農學家、水稻栽培學家凌啓鴻教授在《中國稻米》雜誌上發表了名為《鹽鹼地種稻有關問題的討論》的文章,對“海水稻”提出了質疑。文章回顧建國後60多年我國鹽鹼地種稻的實踐,認為耐鹽育種可以節省鹽鹼地種稻灌水少部分的成本,確實是一項先進的科技成果。但是發展鹽鹼地種稻,切不可忽視大量淡水灌溉洗鹽這一基本條件,耐鹽育種僅是一項配套的措施。對發展鹽鹼地種稻,切不可因為有了“海水稻”而過分樂觀。

(《中國稻米》雜誌文章標題截圖)
凌啓鴻教授表示,我國已經積累了沿海鹽土地種稻的成功經驗,最基本的條件是引入淡水灌溉洗鹽。雖然水稻耐鹽育種取得突破,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。鹽鹼地開發種稻,必須以建設長距離輸送淡水的灌溉工程為基礎,投資巨大時間長。
他認為,陳日勝在海灘上發現野生稻定名為“海稻86”或稱“海水稻”是合理的,但是,不能把青島用淡水稀釋後的海水進行灌溉的耐鹽品種也成為“海水稻”,這不符合實際,因為灌溉水中80%以上為淡水,而且,實際生產中很難先用淡水稀釋海水後再入田。
面對質疑,青島海水稻研究發展中心常務副主任張國棟曾給出了回應稱,質疑海水稻名不符實的文章觀點有失偏頗,並沒有對目前的研究進行深入瞭解,還停留在早期海水稻育種研發階段。如今,通過四維改良法等配套措施,可以因地制宜解決海水稻種植中遇到的水土問題。
對於凌啓鴻教授提到的海水稀釋問題、灌溉工程問題,張國棟強調,通過四維改良的配套措施和多種技術的結合,因地制宜解決水土問題。研究團隊將會進一步對技術體系,種植體系進行標準化制定,降低實施與種植成本。
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