9月7日,正值白露。露凝而白,五谷豐登,這是一個與“豐收”緊密相連的節氣。這一天也是袁隆平院士誕辰95周年。
袁老生前曾有一個夢想——水稻植株高達高粱、稻穗形似掃帚、谷粒大如花生,人們可在稻蔭下乘涼。
這個夢想正在照進現實。在溫州甌海,300畝的水稻試驗田里長出了“身高”2米多、畝產1500斤的巨型稻,堪稱“稻界姚明”。
巨型稻為何能長得如此又高又壯?它的種植前景怎樣?巨型稻又能否承載起糧食安全的重擔,讓中國人的飯碗端得更牢?
高,實在是高

甌海強村實業發展有限公司種植的巨型稻俯瞰圖。共享聯盟·甌海 陳明銘 攝
位于溫州甌海區潘橋街道屏山村的一片水稻種植試驗田,最近,成了新晉網紅打卡地。
站在田埂上眺望,粗壯稻稈直直挺立,微風拂過,層層稻浪翻滾。
走進田間,記者瞬間被“淹沒”其中。抬頭仰望,只見稻穗沉甸甸地垂掛于頭頂,葉片寬大濃綠,烈日之下,只有稀碎日光灑落,“禾下可乘涼”不再是科幻夢。
這片巨稻有多高?記者用尺子實地測量了一番,稍矮的有1.8米,最高的達到了2.1米,堪稱“稻界姚明”。

巨型稻比農民的身高還要高。共享聯盟·甌海 張心怡 攝
“種了幾十年地,還從沒見這么高的水稻!”土生土長的老農民黃獻樂嘖嘖稱奇,他指著與試驗田相鄰的一塊普通農田說,常規水稻的高度只有0.8米左右,不到巨型稻的一半。
“這其實是我們第三年嘗試種植巨型稻,從5畝慢慢擴展到如今的300畝。”甌海強村實業發展有限公司農業板塊負責人邵麗肖說,2023年,企業與中國科學院亞熱帶農業生態研究所夏新界研究員團隊建立合作關系,首次引進巨型稻稻種。
之所以看中巨型稻,不僅僅只是因為它個頭高,更重要的是畝產更高。邵麗肖介紹,此前,當地種植的常規水稻畝產普遍在900斤左右,產量提升空間有限,而巨型稻的畝產可以達到1500斤,產量翻了一番。
在試驗田現場,記者隨機拔出一株巨型稻和常規水稻的稻穗進行“PK”,發現前者每穗稻粒有300多粒,而后者只有200粒左右。
雖然高度和產量相差巨大,但巨型稻和常規水稻的播種時間、田間管護模式等方面并沒有太大差異,“這批水稻是今年5月底播種的,預計9月中下旬可以開鐮收割。”邵麗肖說。
巨稻做出的米飯會是什么味道,讓人好奇?遺憾的是,新稻尚未收割,此前的陳米也被企業自行消化。
“巨型稻的米粒形狀比一般的稻米相差不多,米香味很濃,嚼起來有勁道,只是由于米粒較硬,得用電飯鍋多悶煮一段時間。”邵麗肖曾是試吃過巨型稻,給出了自己的“用戶體驗”。

和常規水稻相比,巨型稻稻穗米粒更多。通訊員 張嫣彬 攝
巨型稻為何讓人著迷?
今年5月,聯合國糧農組織等多家機構聯合發布了最新一期《全球糧食危機報告》。報告顯示,2024年全球53個國家和地區逾2.95億人口面臨重度饑餓威脅,比2023年增加了1370萬人。隨著全球人口的增長與耕地面積的減少,糧食危機的陰霾長期籠罩著人類。
而稻米是人類最主要的糧食作物,世界上有一半以上人口主食稻米。因此,在提高產量一直是全世界水稻育種工作者的首要目標。例如浙江出品的“甬優”系列水稻就以高產聞名,連續多年入選國家主導品種。
有育種專家介紹,作物的產量取決于生物量(即作物生長時的地上部分)和收獲指數(谷草比)兩大性狀。經過幾十年的不斷挖掘,現有水稻種質的生物量和收獲指數都已經接近上限。因此,要想在產量上有較大的突破,有必要培育出超大生物量的大個子水稻,巨型稻的研究意義正在于此——讓相同一片地種出更多糧食,養活更多人。
從試驗田到餐桌還有多遠?
這種罕見的巨型稻是怎么培育出來?算不算轉基因水稻?甌海強村實業發展有限公司拍攝的種植視頻在社交平臺上爆紅后,后臺收到了很多“好奇寶寶”的私信。
記者輾轉聯系到巨型稻創始人夏新界,他告訴記者,巨型稻是篩選合適目標突變體后經田間授粉雜交,獲得較穩定后代群體后再與野生稻雜交,逐年選育純化,最終獲得穩定的巨型稻株系。
“簡單來說,巨型稻是在已有優質種源基礎上,利用突變體篩選、遠緣雜交、分子標記定向改良等方法,創制出的擁有完全自主知識產權的超大生物量水稻新種質材料。”夏新界告訴記者,巨型型稻身上聚合并化為一體的優質基因,全部來自原有水稻物種,而不是跟轉基因水稻一樣,其優秀的基因片斷是來自其他物種,是跨物種的基因轉移。
記者檢索公開資料發現,巨稻其實并不算是“稻界新星”,它問世已有10多年。
2007年,夏新界帶領團隊,率先培育出湘巨1號、湘巨2號等原始品種,開啟了巨型稻研究的序幕。2017年通過媒體宣布巨型稻研發成功。此后,研究團隊在全國20多個省市悄悄布局了300多個巨型稻示范試點,普遍取得了成功。有的地方試種的水稻高度達到2.3米,比籃球運動員姚明還高。
巨型稻團隊成員曹偉告訴記者,在重慶巫山,巨型稻的畝產達到了2137斤的大田種植產量,其它點的普遍產量都在600-900公斤的畝產量。
既然已達到高產的目標,為何巨型稻遲遲未能走入尋常農田、端上百姓餐桌?
這個問題,不僅吃貨們關心,研究人員也在努力推動巨型稻“上桌”。曹偉直言,目前并沒有大面積推廣,品種審定也是目前最棘手的難題。
據了解,我國五大主要農作物,水稻、玉米、小麥、大豆和棉花均實行品種審定制度,各有嚴格且規范的審定標準。“巨型稻的外觀性狀與目前主流品種大相徑庭,現有標準顯然不適用,也沒有專門標準。”曹偉說,目前他們一直在為巨型稻的不斷發展,造福社會而努力。
除了品種審定,巨型稻的大規模種植還面臨許多挑戰。有水稻專家認為,相比常規水稻,巨型稻在田埂建設、化肥農藥使用上的投入成本上更高,或將影響農民的種植積極性。而從種植風險上看,農作物的稈越長越容易出現倒伏現象,一旦遇上臺風等極端天氣,成活率也會降低。稻株高大導致病蟲害難以肉眼觀察,需要工作人員頻繁深入田間巡查。
做水稻研究,不存在立竿見影、一蹴而就的道理。從一粒種子開始,抽出胚芽,長成幼苗,秧苗入土后不斷拔節、抽穗、開花、結實,既要遵循自然規則,也要需科研工作者甘坐冷板凳,持之以恒不斷“打磨”。
盡管目前巨型稻沒有達到最完美的究極形態,從餐桌到田間地頭也還有很長的一段路要走,短時間內難以替代現有的主流常規水稻。
但毫無疑問,巨型稻正在為農民增收、保障國家糧食安全探索出一條新道路。
求高還是求矮?

在中國水稻研究所,種質創新與利用課題組的研究員們在分子操作室,進行水稻穗部性狀考察和研究。記者 姚穎康 攝
科學家的研究成果有時挺讓人看不明白的。
有的科研人員癡迷上個子高挑的巨稻,有的則偏愛小巧的矮稻。
一株僅30厘米高的水稻,只有普通水稻三分之一高的莖稈,卻能夠支撐起飽滿的籽粒……在中國水稻研究所,水稻生物育種全國重點實驗室錢前院士團隊花了17年時間,研究一種神奇的矮稻,它有一個朗朗上口的名字:“小薇”。
今年初夏,位于海南崖州灣南繁基地傳來喜訊:超矮稈新型水稻“小薇”,實現畝產410公斤,比普通水稻的谷草比(禾谷類作物的谷粒與其干物質量的比值)顯著提高。
同樣是研究水稻,為何出現了兩種截然不同的科研路徑?水稻究竟是高點好還是矮些好?
錢前院士團隊主要成員、種質創新與利用課題組責任專家張光恒研究員介紹,20世紀初,國內種植的人工栽培稻“身高”普遍在1.6米左右,但這種高稈水稻品種存在嚴重的倒伏問題,嚴重制約了產量的提升。為應對這一挑戰,科學家們開始轉向矮化育種研究。這一由矮化育種引發的糧食生產變革,被譽為“第一次綠色革命”。如今,常規水稻的高度基本在0.8米至1.2米。
“小薇”便是朝著水稻矮化而努力。目前,這一種質資源已經提供給包括中國科學院植物研究所、中國科學院遺傳與發育生物學研究所、中國農業科學院都市農業研究所等在內的全國100多家農業科研機構。全國各地的水稻科研工作者,都在合力挖掘它的潛力。
張光恒表示,評價稻種的優劣不能簡單以個子高矮、產量等某個單一項指標作為標準,而是綜合來看具體的應用場景。比如“小薇”個頭雖小,但隨著未來垂直設施農業發展,“小薇”可以像蓋房子一樣層層疊疊立體種植,向上發揮空間優勢,提升單位土地面積的綜合產量。
而巨型稻在特定條件下,具有一定的應用價值,具體表現在總生物量增加、高營養的稻桿可作為畜牧業的青貯飼料以及發展立體綠色生態種養產業。
例如,有的地方在巨型稻的稻田里嘗試進行稻魚共養、稻蝦共養等生態種養。稻下的陰涼空間及豐富的微生物,為蝦、魚提供了理想的棲息與覓食場所;而蝦、魚的排泄物又能化作巨型稻生長所需的優質有機肥料,促進水稻茁壯成長,實現“一田多用、一水多養、一季多收”的高效生產。
采訪中,記者碰巧遇到來自平陽的一位小龍蝦養殖戶潘先生,經過實地考察,他粗算了一筆賬,如果采取稻蝦共生的模式,畝均綜合效益可以到萬元。
悠悠萬事,吃飯為大。正如袁隆平所說,“一粒糧食能夠救一個國家,也可以絆倒一個國家”。
水稻是我國最重要的口糧作物之一,水稻研究關系著國家的糧食安全。其實,不管巨型稻也好,超矮稈新型水稻也罷,都是為了拓展一粒稻種的價值空間,確保中國人的飯碗牢牢端在自己手中。浙江的科研學者、企業和農民都在為之努力。
責任編輯:高瑋怡水稻,袁隆平