近日，在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)舉辦了綠色 超級(jí)稻 研討會(huì)，這距華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、中科院院士張啟發(fā)提出“綠色超級(jí)稻”已達(dá)10年。張啟發(fā)是綠色超級(jí)稻發(fā)起者，他提出了綠色超級(jí)稻“少打 農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”的構(gòu)想。張啟發(fā)在接受南都記者專訪時(shí)提到，綠色超級(jí)稻和傳統(tǒng)意義上的超級(jí) 雜交水稻不同，超級(jí)稻的主要目標(biāo)是“高產(chǎn)”，而綠色超級(jí)稻把“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱”與“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”并舉。近幾年來， 水稻科學(xué)家培育出了具備多個(gè)綠色性狀的水稻新品種65個(gè)，新品種在 廣東、安徽、湖南、湖北等地累計(jì)推廣面積達(dá)9000萬畝。
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全國(guó)六大生態(tài)稻區(qū) 27家單位參與綠超育種
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南都：近些年來，綠色超級(jí)稻研究取得了怎樣的進(jìn)展？
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張啟發(fā)：2007年，我寫文章比較系統(tǒng)地講了綠色超級(jí)稻的背景、目標(biāo)和技術(shù)路線，用比較長(zhǎng)的篇幅寫了怎樣培育發(fā)展綠色超級(jí)稻。2009年，我們又總結(jié)了國(guó)內(nèi)外水稻功能基礎(chǔ)研究的成就，以及綠色超級(jí)稻的培育進(jìn)展，編寫了《綠色超級(jí)稻的構(gòu)想與實(shí)踐》這本書。
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2010年，在武漢啟動(dòng)了由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)牽頭的“863”計(jì)劃項(xiàng)目“綠色超級(jí)稻新品種的培育”。在2014年，這又變成一個(gè)含納五個(gè)課題的大項(xiàng)目，包括綠超育種理論與技術(shù)體系、全基因組選擇技術(shù)平臺(tái)、綠色性狀基因聚合與種質(zhì)創(chuàng)新、綠色超級(jí)稻新品種選育、綠色超級(jí)稻高產(chǎn)栽培模式。從東北地區(qū)到西南地區(qū)，全國(guó)六大生態(tài)稻區(qū)27家單位參與進(jìn)來，總體目標(biāo)是“少打農(nóng)藥30%，少施化肥30%，節(jié)約淡水30%，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)”。近五年來，培育出了具備多個(gè)綠色性狀的水稻新品種65個(gè)，新品種在廣東、安徽、湖南、湖北等地累計(jì)推廣面積達(dá)9000萬畝。
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近年來，水稻種植出現(xiàn)了一些新模式，比如今年我在湖北潛江、漢川等地見到了水稻田里養(yǎng)殖龍蝦，這樣水稻就不再打藥施肥，龍蝦可以吃掉稻田里的浮游生物和雜物，它的排泄物成為水稻肥料，稻田水質(zhì)也變好了，這被稱為蝦稻模式，畝產(chǎn)值可以超過15000元。還有養(yǎng)殖其他的水產(chǎn)品，包括養(yǎng)蛙、養(yǎng)魚、養(yǎng)蟹、養(yǎng)泥鰍，等等，我稱這為高效益的“雙水雙綠模式”，“雙水”即養(yǎng)殖水稻和水產(chǎn)品，“雙綠”即水稻不打農(nóng)藥、不施化肥，水產(chǎn)品不喂藥物、少喂飼料，與水稻互補(bǔ)互生。
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我國(guó)水稻科學(xué)家已經(jīng)克隆出26個(gè)抗稻瘟病基因
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南都：綠色超級(jí)稻和袁隆平的超級(jí)雜交水稻有哪些異同？
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張啟發(fā)：早在上世紀(jì)90年代，日本、菲律賓等國(guó)就已提出超級(jí)稻培育計(jì)劃，我國(guó)上世紀(jì)90年代中期開始設(shè)計(jì)，到目前為止，取得了突出成就。綠色超級(jí)稻是我們自己提出的。
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超級(jí)稻從開始提出，到理念被廣泛認(rèn)可，這個(gè)過程不止10年。我們?cè)陂_始提“綠色超級(jí)稻”概念時(shí)，在“綠色”兩個(gè)字上糾結(jié)了很久。我開始講，我們應(yīng)該選育綠色品種，而不是超級(jí)品種，在后來理念碰撞的時(shí)候，又把“超級(jí)”兩個(gè)字加了進(jìn)來，把“超級(jí)”和“綠色”組合在一起，這是2005年提出的。超級(jí)稻的主要目標(biāo)是“高產(chǎn)”，而綠色超級(jí)稻目標(biāo)中，“少打農(nóng)藥、少施化肥、節(jié)水抗旱”與“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”并列。
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南都：功能基因組研究對(duì)綠色超級(jí)稻發(fā)展有怎樣的推動(dòng)作用？
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張啟發(fā)：早年我在綠色超級(jí)稻的總策略中，就把品種資源研究、功能基因組研究、育種緊密結(jié)合起來，這是一個(gè)貫穿始終的總體策略。
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1998年時(shí)，水稻專家黎志康提出一條技術(shù)路線，想要通過大規(guī)模的導(dǎo)入，發(fā)掘利用種質(zhì)資源的遺傳多樣性。我們從世界各地引入了500多份優(yōu)異種質(zhì)資源，和國(guó)內(nèi)11家單位的20個(gè)品種雜交，取得了很好的效果，*大地拓寬了我國(guó)水稻品種格局。2010年，提出了基因組育種理念，這是功能基因組研究的應(yīng)用。我們希望，以基因的遺傳、功能和表型信息為基礎(chǔ)，以對(duì)DNA多態(tài)性高通量檢測(cè)為手段，根據(jù)育種目標(biāo)，對(duì)目標(biāo)基因、非目標(biāo)基因和遺傳背景在全基因組水平上進(jìn)行選擇，從而革命性的提高育種選擇效率和精確性。
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水稻功能基因組研究和綠色超級(jí)稻理念發(fā)展幾乎同步。到2016年底，國(guó)內(nèi)外專家克隆水稻基因2775個(gè)，包括產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病、抗蟲、節(jié)肥、節(jié)水等各種性狀基因。例如，截至2017年3月，我國(guó)水稻科學(xué)家已經(jīng)克隆出26個(gè)抗稻瘟病基因。我們構(gòu)建抗稻瘟病多系品種，在黑龍江地區(qū)推廣的品種中，4個(gè)稻系用了4個(gè)不同的基因，水稻看起來長(zhǎng)得一樣，實(shí)際只有一個(gè)基因不一樣，背景清理得非常干凈，表現(xiàn)出了很好的抗病性。
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江漢平原再生季稻 一般畝產(chǎn)350公斤
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南都：我們一起去荊州農(nóng)場(chǎng)看的再生稻，是否也算作綠色超級(jí)稻？
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張啟發(fā)：再生稻是綠色超級(jí)稻的組成部分。這一波再生稻*初是從湖北蘄春開始，近幾年湖北種植面積發(fā)展比較快，由之前的不到30萬畝，發(fā)展到現(xiàn)在的200多萬畝。
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從前大家都以為再生稻搞不起來，*近發(fā)現(xiàn)，再生稻有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是從綠色超級(jí)稻角度看，還是有很多可取之處的。從綠色發(fā)展眼光看，再生稻投入少，再生季稻基本不需要投入，只管收割就可以了。再生季稻不用打藥，施肥很少。“少投入、多產(chǎn)出、保護(hù)環(huán)境”這10個(gè)字它都占了，這是很重要的方面。
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再生季稻會(huì)有一些害蟲，但和頭季稻相比，再生時(shí)，發(fā)病發(fā)蟲的高峰期過了，再生季病蟲害輕很多。而且再生季稻相對(duì)密度較小，總的生物量少了很多，田間的環(huán)境對(duì)減少病蟲害也是有利的。如果只收頭季稻，在正常條件下，江漢平原較好的田塊畝產(chǎn)650公斤。如果不刻意做高產(chǎn)示范，大概就是這個(gè)數(shù)。再生季稻一般350公斤，甚至?xí)咭恍Ｋ裕@兩季加一起，畝產(chǎn)有1000公斤稻谷。但是，頭季稻農(nóng)藥、化肥用得比較重，頭季稻品質(zhì)也沒再生季好。米業(yè)公司對(duì)再生季*感興趣，可以生產(chǎn)銷售。我對(duì)再生稻比較感興趣的就是，再生季稻米可以催生一個(gè)產(chǎn)業(yè)。
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南都：再生季稻米品質(zhì)為什么會(huì)更好？
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張啟發(fā)：**，沒打農(nóng)藥，非常安全。第二，從播種插秧，一直到8月10日附近收割頭季稻，長(zhǎng)江流域溫度一路上升，到了水稻灌漿期，溫度高得不得了，不利于灌漿。
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光照好、晝夜溫差大的條件，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的形成和積累，生長(zhǎng)出更優(yōu)質(zhì)的稻米，所以，再生季稻米口感比頭季稻好很多。這也是米業(yè)公司選擇再生季稻米的原因。和全國(guó)其他省區(qū)相比，湖北再生稻面積*大，現(xiàn)在已經(jīng)超過了200萬畝。和福建、四川等地相比，湖北的優(yōu)勢(shì)是江漢平原條件難得，秋天秋高氣爽，晝夜溫差大，有比較獨(dú)特的環(huán)境條件。我希望通過進(jìn)一步努力，把再生稻品牌、產(chǎn)業(yè)做大，讓更多人享受再生稻米。
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綠色超級(jí)稻品種 目前還沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
南都：你如何評(píng)價(jià)綠色超級(jí)稻提出的過去10年？
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張啟發(fā)：綠色超級(jí)稻代表的是一個(gè)方向，不是說某一個(gè)具體品種，農(nóng)業(yè)發(fā)展、水稻育種，綠色發(fā)展是一個(gè)方向。我們要通過品種培育，解決農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向問題。這不是具體到某一個(gè)品種上。如果某個(gè)品種能朝這個(gè)方向走，那我們認(rèn)為，這個(gè)品種符合綠色超級(jí)稻理念。
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具體來講，現(xiàn)在國(guó)家層面，綠色超級(jí)稻品種審定辦法還沒出來，現(xiàn)在還不能說哪個(gè)品種是綠色超級(jí)稻。我們項(xiàng)目?jī)?nèi)要有自己的說法，沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，我們項(xiàng)目弄了一套標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家層面，我們希望能成為一個(gè)國(guó)家行動(dòng)。要在國(guó)家層面認(rèn)定綠色品種，我估計(jì)這個(gè)過程會(huì)很長(zhǎng)，我們應(yīng)該繼續(xù)推動(dòng)。
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在綠色超級(jí)稻概念形成和發(fā)展中，我們收獲*大的不在于育成幾個(gè)品種、推廣多少面積，而在于國(guó)家從上到下對(duì)綠色發(fā)展理念的認(rèn)知度越來越高，整個(gè)國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展方向更加清楚、更加明確，就是綠色發(fā)展。有了這個(gè)進(jìn)展后，相信整個(gè)國(guó)家的作物育種都朝這個(gè)方向走，這是政策問題，是整個(gè)導(dǎo)向的問題，育種家們都會(huì)跟著這個(gè)指揮棒往前走。
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我們做育種、做科研時(shí)，一定要關(guān)注糧食安全的可持續(xù)性問題。不能只說稻穗有多大，還要講穗子多大是怎么得來的，消耗多少資源才能得到這么大的穗子。我們要把資源消耗以及與環(huán)境的關(guān)系，都考慮進(jìn)去。這是我們做科研應(yīng)該關(guān)注的事情。
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