近日,由上海市政协委员罗利军领衔的上海市农业生物基因中心相关科研团队在植物学国际权威期刊“Molecular Plant”上发表观点文章“Blue Revolution for Food Security under Carbon Neutrality: A Case from the Water-saving and Drought-resistance Rice”。这篇论文总结了罗利军团队在节水抗旱稻理论与应用研究中的探索发现和实践成果,向全世界提出水稻“蓝色革命”的观点,促进水稻生产向“资源节约、环境友好”的绿色可持续生产方式转型。
保障粮食安全与实现碳中和是目前全球关注的热点。水稻是高耗水(占总用水量的50%)作物。早在20多年前,上海市农业生物基因中心首席科学家罗利军研究员就意识到,作为全球13个贫水国之一,中国必须解决“稻-水”矛盾。而水稻抗旱性是复杂数量性状,多年来,单一抗旱基因的导入一直未能解决实际生产中的抗旱性改良问题。围绕这个问题,他带领科研团队聚焦陆稻节水抗旱特性,结合水稻优质高产特性,通过杂交育种将抗旱调控网络相关基因批量系统地导入到水稻中,创新培育节水抗旱稻,解决产量、品质与抗旱性难以兼具的难题。
我国农业温室气体排放量占总排放量的14%,因此农业减排是农业可持续发展亟待解决的问题。针对改变长期以来我国水稻生产 “高产-大水大肥-高碳排放”的问题,罗利军团队研发的抗旱稻在保障粮食安全的同时,还因旱作改变了稻田生态环境,大幅降低了稻田温室气体的排放。实践表明,节水抗旱稻旱种旱管的碳排放相较水田减少90%以上。目前,节水抗旱稻已经在我国超过2/3的省市及20多个“一带一路”国家有了商业推广或示范种植,产量可达每亩600公斤。研究团队力争在“十四五”实现节水抗旱稻年种植面积1000万亩。
旱作模式种植节水抗旱稻不仅可以大幅减少灌溉用水,而且其大幅减少的稻田碳排放对双碳目标的实现具有重大意义。罗利军团队创新提出并不断发展和完善节水抗旱稻理论,制定的《节水抗旱稻术语》行业标准于2016年由农业农村部颁布执行。该团队建立了水稻节水抗旱研究的系列方法和设施;发现陆稻演化过程呈现产量-抗旱性双向选择的特性,为节水抗旱稻育种技术提供了理论支撑;创建了包括常规稻、三系和两系杂交稻的节水抗旱稻育种技术体系,创新集成了一系列适用于不同地域的旱直播旱管栽培技术。节水抗旱稻的推广应用对于保障粮食安全、促进农民增收农业增效、推动农业“蓝色革命”、实现资源节约环境友好等方面具有重要意义,同时也为农业科研和生产的转型发展提供了新思路。
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