金秋時節(jié)，稻谷飄香。施甸縣1700畝優(yōu)良水稻種子也陸續(xù)收割完畢。農(nóng)科人員估算，平均畝產(chǎn)在480公斤以上。

雜交水稻簡史

按遺傳定律，相同基因的物種內(nèi)，如果一個品種的雄花授予另一個品種的雌花，就會產(chǎn)生明顯的雜交優(yōu)勢，具有結(jié)實(shí)大、抗病強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等特點(diǎn)。

所謂雜交水稻，就是雜交優(yōu)勢的產(chǎn)物。那么，如何獲得這種具有雜交優(yōu)勢的水稻種子呢？

水稻是雌雄同株植物，一朵水稻花中同時有雄性、雌性器官。如果有A水稻的雄花恰好不育，就可以用B水稻的雄花粉授予A水稻，這樣就可以獲得具有雜交優(yōu)勢的C水稻種子。

所以，獲得這種“雄花不育”的水稻種子，是進(jìn)行高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的雜交水稻制種的最關(guān)鍵步驟。

中國是世界上最早進(jìn)行人工栽培水稻的國家。1993年，中美聯(lián)合考古隊在湖南省道縣發(fā)現(xiàn)的古栽培稻，距今約15000年。在長期耕作過程中，先輩們發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象：水稻在抽穗揚(yáng)花期間，如果遇長時間高溫天氣，會導(dǎo)致谷穗長成秕谷。施甸縣等地有這樣的農(nóng)諺：“秋曬三天，谷折萬石”“芒種忙忙，點(diǎn)火栽秧”。意思是必須趕在芒種這段時間里(陽歷6月21日或22日夏至開始前)把秧苗栽種下去，否則秧苗抽穗揚(yáng)花時如果遇到高溫天氣，雄花被“曬死”，就白辛苦了。

原來，世界上有些水稻在揚(yáng)花期間，在一定的高溫、長時間日照的情況下，雄性花蕊會受損，但雌花不受影響，導(dǎo)致“雄性不育”，長成了秕谷。于是科學(xué)家把這種水稻命名為“光溫敏雄性不育”水稻。

1958年，日本科學(xué)家開始對這個問題進(jìn)行科學(xué)研究和探索。到20世紀(jì)60年代末，在實(shí)驗(yàn)室里培育出了“雄性不育”水稻，但終因雜交優(yōu)勢不明顯而未能應(yīng)用于生產(chǎn)。

1966年，共和國勛章獲得者、中國工程院院士袁隆平先生發(fā)表了一篇題為《水稻的雄性不孕性》的論文，充分論證了水稻的“雄性不育”特性。他從在海南找到的野生稻中培育出了不育系水稻，并總結(jié)了一套科學(xué)繁殖“雄性不育”水稻種子的方法。

中國雜交水稻最佳繁育基地

水稻制種的過程，就是利用這種“光溫敏雄性不育系”水稻作母本，然后用另一種叫“恢復(fù)系”的水稻作父本，二者種植在一起，讓“恢復(fù)系”的雄花授粉“不育系”的雌花，最終“不育系”上長出的水稻，就是具有“雜種優(yōu)勢”的水稻種子。

這樣的種子，如果完全在實(shí)驗(yàn)室里生產(chǎn)，顯然是不現(xiàn)實(shí)的、是無法滿足生產(chǎn)需求的。

那么，有沒有一個地方可以供雜交優(yōu)勢的水稻種子自然種植呢?

早在1978年，施甸縣農(nóng)業(yè)部門就引入雜交水稻種植，后經(jīng)實(shí)驗(yàn)，農(nóng)科人員得出這樣的結(jié)論：施甸壩優(yōu)越的自然地理和氣候條件適宜發(fā)展雜交水稻。

位于施甸壩北端的水長鄉(xiāng)水長村等地有4000多畝水田，這里出產(chǎn)的水稻品質(zhì)好、受人們歡迎。綜合氣象、水文、土壤、環(huán)境等大數(shù)據(jù)分析比較，專家認(rèn)為水長壩是雜交水稻制種最好的地方。

為了驗(yàn)證這一分析推斷，2010年，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)相關(guān)課題組到水長壩實(shí)驗(yàn)種植了18畝種子水稻，結(jié)果平均畝產(chǎn)達(dá)526公斤，是其他地方產(chǎn)量的5倍。

2011年，該團(tuán)隊繼續(xù)在水長壩進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)年9月18日，經(jīng)云南省科技廳組織相關(guān)專家實(shí)地驗(yàn)收，以743.8公斤的單產(chǎn)量創(chuàng)造了兩系水稻繁殖的世界紀(jì)錄。

此后該團(tuán)隊每年都到水長壩開展水稻制種工作，收獲頗豐。2017年，著名農(nóng)學(xué)家凌啟鴻教授到水長壩，應(yīng)用“精確定量栽培法”種植水稻種，結(jié)果150畝水稻畝均增產(chǎn)83公斤。

2018年以來，這一技術(shù)在水長壩大面積推廣。結(jié)果，百畝連片平均畝產(chǎn)643.14公斤、千畝連片平均畝產(chǎn)493.3公斤，再創(chuàng)全國最高紀(jì)錄。

期間，袁隆平3次接見該科研團(tuán)隊成員，并于2017年12月為施甸縣題詞：“云南施甸，中國雜交水稻最佳繁育基地。”

2018年，專家認(rèn)定施甸壩，尤其是施甸壩北端的水長壩是全國“兩系法雜交水稻”的最佳繁育基地;同時認(rèn)定8月份是水長壩“光溫敏不育系”水稻最佳時段。

2019年，施甸縣被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定為第二批國家區(qū)域性水稻良種繁育基地。

所謂“兩系”就是“光溫敏不育系”和“恢復(fù)系”。這里需要說明的是，無論“光溫敏不育系”，還是“恢復(fù)系”，都是實(shí)驗(yàn)室里經(jīng)過無數(shù)次篩選、數(shù)年種植后才選育出來的種子。每年，這些科研團(tuán)隊在施甸種植“科研育種材料水稻”1萬份以上，種植這些“材料水稻”目的就是選育合適的、品質(zhì)好的“兩系”種子。

為全國提供80%以上的種子母本

“兩系法”繁育雜交稻種是一個復(fù)雜的過程。將“不育系”母本和“恢復(fù)系”父本種植在一起，要精確計算插秧時間，利用時間差，恰到好處地錯過長時間高溫日照天氣，錯過“光溫敏”期，讓“恢復(fù)系”的雄花給“不育系”的雌花授粉，這樣就“制”出了雜交水稻種子。由于各項(xiàng)工作認(rèn)真精準(zhǔn)，施甸繁育的水稻種子合格率達(dá)99.85%。

施甸縣仁和鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心農(nóng)技員董國武是具體負(fù)責(zé)此項(xiàng)任務(wù)的農(nóng)技人員之一。他告訴記者，為精細(xì)化繁育雜交水稻種子，近年來施甸縣主要繁育的是“光溫敏不育系”水稻種子母本。也就是說，施甸繁育的水稻種子，僅作為母本提供給相關(guān)科研單位(公司)，這些單位(公司)次年又把母本帶到海南等地適合區(qū)域，與適宜的“恢復(fù)系”父本雜交，繁育出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所用的稻種。

“今年，仁和鎮(zhèn)五樓村種植了500畝這樣的水稻，中秋節(jié)前全部收割完畢，估計畝均產(chǎn)量超過480公斤。”董國武說。

另據(jù)施甸縣水長鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心農(nóng)技員徐光介紹，繁育種子的母本最關(guān)鍵的技術(shù)手段是控制插秧時間，在8月份長時間日照高溫天氣到來之前，讓水稻完成抽穗揚(yáng)花、自花授粉孕穗。這期間必須保證是自花授粉，種子基因純正才能用作母本。如果這種水稻種植在項(xiàng)目區(qū)外，在長時間日照高溫雄花受損的情況下接受其他水稻品種的花粉，結(jié)出的稻谷就只能用作商品糧了。

所以，在繁育種子母本的過程中，每一個細(xì)節(jié)都要精準(zhǔn)。從育秧到收割，每一個環(huán)節(jié)都不能馬虎，都必須達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。6個多月的時間里，農(nóng)技人員幾乎每天都要到田里管護(hù)，每一道程序都一絲不茍。薅秧階段，他們要在每一行秧苗里走上5遍，確保無雜株。生長期間，他們對每一塊田要看上幾十遍，甚至緊盯每一株禾苗，確保高溫到來前抽穗揚(yáng)花，沒有其他品種的花粉。

徐光說：“即便這樣，也不能保證稻穗在高溫到來前都完成抽穗揚(yáng)花和孕穗。由于今年長時間的高溫天氣，施甸近百畝水稻雄花受損后沒機(jī)會被其他植株的雄花授粉，長成了秕谷。”

每年，施甸縣繁育出的稻種母本數(shù)量占全國“兩系法”制種用量的80%以上，是全國最大的繁育稻種的母本基地。今年，施甸共有1700多畝水稻成功自花授粉，總產(chǎn)量超過80萬公斤。記者　董國平