雜交水(shui)稻的(de)基本思想和技(ji)術,以及首次(ci)成(cheng)功的(de)實現是由美國(guo)人Henry Beache在1963年(nian)于印度尼西亞完成(cheng)的(de),Henry Beache也被(bei)學(xue)術界某些(xie)人稱(cheng)為雜交水(shui)稻之父,并由此(ci)獲(huo)得1996年(nian)的(de)世界糧食獎。由于Henry Beache的(de)設想和方案存在著某些(xie)缺陷(xian),無(wu)法進行大規模(mo)的(de)推廣。
后來日(ri)本人提出(chu)了(le)(le)(le)三系(xi)選育(yu)法來培育(yu)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao),提出(chu)可(ke)以尋找合適(shi)的(de)(de)野生的(de)(de)雄性(xing)不(bu)(bu)育(yu)株來作(zuo)為(wei)培育(yu)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)的(de)(de)基礎。雖然經(jing)過(guo)多年(nian)(nian)(nian)努力日(ri)本人找到(dao)了(le)(le)(le)野生的(de)(de)雄性(xing)不(bu)(bu)育(yu)株,但(dan)是(shi)效果不(bu)(bu)是(shi)很好(hao);另外(wai)日(ri)本人還提出(chu)了(le)(le)(le)一(yi)系(xi)列的(de)(de)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)育(yu)種(zhong)(zhong)新(xin)方法,比(bi)如趕粉等,但(dan)是(shi)最后由(you)于種(zhong)(zhong)種(zhong)(zhong)原因沒法完(wan)成(cheng)(cheng)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)業(ye)化。袁隆(long)平(ping)于1971年(nian)(nian)(nian)2月調到(dao)湖南(nan)省(sheng)農業(ye)科(ke)學院專門(men)從事雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)研(yan)(yan)究工(gong)(gong)作(zuo)。1973年(nian)(nian)(nian),以他(ta)(ta)為(wei)首的(de)(de)科(ke)技攻關組(zu)完(wan)成(cheng)(cheng)了(le)(le)(le)三系(xi)配套并(bing)成(cheng)(cheng)功培育(yu)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao),實(shi)現了(le)(le)(le)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)的(de)(de)歷(li)史性(xing)突(tu)(tu)(tu)破(po)。1984年(nian)(nian)(nian)6月成(cheng)(cheng)立(li)了(le)(le)(le)全國(guo)性(xing)的(de)(de)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)專門(men)研(yan)(yan)究機構(gou)--湖南(nan)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)研(yan)(yan)究中(zhong)心(xin),后又成(cheng)(cheng)立(li)國(guo)家雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)工(gong)(gong)程技術研(yan)(yan)究中(zhong)心(xin),均由(you)袁隆(long)平(ping)任中(zhong)心(xin)主(zhu)任。1986年(nian)(nian)(nian)提出(chu)“兩系(xi)法亞(ya)種(zhong)(zhong)間雜種(zhong)(zhong)優(you)勢利(li)用”的(de)(de)發(fa)展(zhan)觀點,經(jing)6年(nian)(nian)(nian)艱難攻關,與(yu)研(yan)(yan)究人員成(cheng)(cheng)功地突(tu)(tu)(tu)破(po)了(le)(le)(le)兩系(xi)雜交(jiao)(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao)關鍵技術并(bing)推廣應用,取(qu)得(de)了(le)(le)(le)良好(hao)的(de)(de)增(zeng)產(chan)(chan)(chan)效果。1997年(nian)(nian)(nian)提出(chu)“雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)超(chao)高產(chan)(chan)(chan)育(yu)種(zhong)(zhong)”的(de)(de)技術路線(xian),在(zai)國(guo)際上引起(qi)高度(du)重視。在(zai)他(ta)(ta)的(de)(de)率領(ling)下,先后于2000年(nian)(nian)(nian)、2004年(nian)(nian)(nian)和(he)2011年(nian)(nian)(nian)實(shi)現了(le)(le)(le)超(chao)級稻(dao)(dao)(dao)畝(mu)產(chan)(chan)(chan)700公(gong)斤、800公(gong)斤和(he)900公(gong)斤的(de)(de)第一(yi)期(qi)、第二期(qi)、第三期(qi)目標(biao),畝(mu)產(chan)(chan)(chan)1000公(gong)斤的(de)(de)第四期(qi)目標(biao)也于2014年(nian)(nian)(nian)10月實(shi)現歷(li)史性(xing)突(tu)(tu)(tu)破(po),為(wei)進一(yi)步大(da)面積、大(da)幅度(du)提高水(shui)稻(dao)(dao)(dao)產(chan)(chan)(chan)量奠定了(le)(le)(le)基礎。1995年(nian)(nian)(nian)他(ta)(ta)當選為(wei)中(zhong)國(guo)工(gong)(gong)程院院士。 被稱(cheng)為(wei)雜交(jiao)(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)之父。
中國(guo)(guo)發明的雜交水(shui)稻,除國(guo)(guo)內發展迅速(su)外(wai),在國(guo)(guo)外(wai),已有越南、印(yin)度尼西亞(ya)、菲律賓(bin)和美國(guo)(guo)在大面(mian)積生產上(shang)應用,并取得(de)了顯著的增產效果。
隨著雜交水稻的(de)應(ying)用(yong)推(tui)廣,使單位面積產(chan)量(liang)得到提高并(bing)減少用(yong)種量(liang);雜交水稻直播(bo)栽培技術就是省去(qu)傳(chuan)統的(de)水稻栽培育秧過程,把經過浸種、催芽的(de)稻種直接(jie)播(bo)到大田中,加(jia)以管(guan)理,使之成秧、分(fen)蘗一直到成熟的(de)一種簡化栽培方(fang)法。
栽培技術
(1)整地。
生產(chan)上要(yao)嚴格按照要(yao)求精細(xi)整地,做到畦面平整無雜草(cao)、排灌(guan)順暢(chang)、不(bu)積水。并按畦寬4~6 m 開挖一條寬為0.6 m、深(shen)0.1 m 的溝。
(2)適時早播(bo)。合理安排播(bo)種(zhong)期是保證(zheng)水稻直播(bo)栽培全(quan)苗(miao)和安全(quan)齊穗的關鍵措施(shi)。
(3)選(xuan)種。選(xuan)用高產抗病優質(zhi)良種,可(ke)以提高產量,增加經濟(ji)效(xiao)益。做好種子消毒和催芽工作(zuo),可(ke)減少病蟲(chong)害的發生(sheng)。
(4)浸(jin)種。一般浸(jin)種12~18h 后(hou)不經催芽直接播種、濕潤育秧為佳(jia)。
(5)催(cui)芽(ya)。催(cui)芽(ya)過(guo)(guo)程應掌握適(shi)(shi)宜的溫(wen)度、適(shi)(shi)當(dang)的水分和適(shi)(shi)時(shi)換氣(qi)。水稻種子(zi)(zi)發芽(ya)最適(shi)(shi)宜溫(wen)度是30~35℃,超過(guo)(guo)45℃時(shi)就會引起“燒芽(ya)”,80%以上(shang)種子(zi)(zi)破胸后即(ji)可(ke)播種。
(6)疏播(bo)(bo)(bo)勻播(bo)(bo)(bo)。直播(bo)(bo)(bo)栽(zai)培是將種(zhong)(zhong)子直接播(bo)(bo)(bo)入大田,播(bo)(bo)(bo)種(zhong)(zhong)量常規稻種(zhong)(zhong)子為(wei)37.5 kg/hm2,雜交稻種(zhong)(zhong)子18.75 kg/hm2,一般比正常育苗增加15%~20%的用種(zhong)(zhong)量。播(bo)(bo)(bo)種(zhong)(zhong)要均勻,播(bo)(bo)(bo)后要埋芽,可用木板輕(qing)踏(ta)使谷(gu)芽入土,同時做好防鳥鼠害(hai)工作。
施肥技術
(1)施(shi)足(zu)基肥。由于直(zhi)播(bo)栽(zai)培從幼苗開始(shi)就(jiu)直(zhi)接在大田生長,因此(ci)施(shi)足(zu)基肥對直(zhi)播(bo)栽(zai)培獲(huo)得高(gao)產更為重要。
(2)分次(ci)(ci)追肥(fei)(fei)。直播稻施肥(fei)(fei)應遵循“少吃多餐,追肥(fei)(fei)要勤(qin),每次(ci)(ci)用(yong)量要少”的原則。分5 次(ci)(ci)追肥(fei)(fei),第1 次(ci)(ci)追提苗肥(fei)(fei);第2 次(ci)(ci)追分蘗肥(fei)(fei);第3 次(ci)(ci)追拔節肥(fei)(fei);第4 次(ci)(ci)追穗肥(fei)(fei);第5 次(ci)(ci)追揚花肥(fei)(fei)。
(3)鉀(jia)(jia)肥施(shi)(shi)用技術(shu)。根據土壤(rang)特性施(shi)(shi)用。對(dui)缺鉀(jia)(jia)嚴重的土壤(rang),施(shi)(shi)用鉀(jia)(jia)肥效果顯(xian)著。鉀(jia)(jia)肥要與氮、磷配(pei)合(he)使用。只有在三(san)要素(su)合(he)理(li)搭配(pei)的前提下,增施(shi)(shi)鉀(jia)(jia)肥才(cai)能充分發揮其增產效果。
兩系法雜交稻研究
與三(san)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)相比,兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)優點是(shi)(shi)配組自由、育(yu)種(zhong)程序(xu)簡(jian)化、育(yu)種(zhong)周期(qi)縮短(duan)、不育(yu)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)多樣化,缺點是(shi)(shi)不育(yu)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)繁殖和(he)組合(he)制種(zhong)受到(dao)(dao)時(shi)空條件的(de)(de)(de)(de)限制。在1987年兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)研究列(lie)入國家(jia)“863”計劃和(he)袁隆平發表(biao)(biao)“雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)育(yu)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)戰略設(she)想”以(yi)后(hou),兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)育(yu)種(zhong)在全(quan)國廣(guang)(guang)泛(fan)展開(kai)。1988年第(di)一個(ge)進入生(sheng)產性(xing)實驗的(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)粳稻(dao)(dao)(dao)組合(he)是(shi)(shi)N5047S/R9-1,到(dao)(dao)2000年全(quan)國通(tong)(tong)過(guo)省(sheng)級和(he)地市級審定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao)品(pin)(pin)種(zhong)只有27個(ge),累(lei)計推(tui)廣(guang)(guang)面(mian)(mian)積在300萬(wan)公(gong)頃左右,是(shi)(shi)一個(ge)發展比較慢的(de)(de)(de)(de)時(shi)期(qi)。2001年以(yi)兩(liang)(liang)(liang)優培九(jiu)(jiu)為代(dai)表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)4個(ge)兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)品(pin)(pin)種(zhong)通(tong)(tong)過(guo)國家(jia)審定(ding)(ding)以(yi)后(hou),兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)進入快(kuai)速發展的(de)(de)(de)(de)時(shi)期(qi)。到(dao)(dao)2015年,通(tong)(tong)過(guo)國家(jia)審定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)135個(ge)、通(tong)(tong)過(guo)省(sheng)級審定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)法(fa)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao)品(pin)(pin)種(zhong)816個(ge)(次)。 [5] 1996年推(tui)廣(guang)(guang)面(mian)(mian)積18.05萬(wan)公(gong)頃, 占雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)種(zhong)植(zhi)(zhi)面(mian)(mian)積的(de)(de)(de)(de)0.92%,到(dao)(dao)2013年推(tui)廣(guang)(guang)面(mian)(mian)積發展到(dao)(dao)544.04萬(wan)公(gong)頃,占雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)種(zhong)植(zhi)(zhi)面(mian)(mian)積的(de)(de)(de)(de)33.59%,18年間兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)積擴大了30倍。其(qi)中(zhong)推(tui)廣(guang)(guang)面(mian)(mian)積最大的(de)(de)(de)(de)組合(he)是(shi)(shi)兩(liang)(liang)(liang)優培九(jiu)(jiu)(培矮64S/9311),累(lei)計推(tui)廣(guang)(guang)面(mian)(mian)積超(chao)過(guo)800萬(wan)公(gong)頃。全(quan)國20個(ge)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)種(zhong)植(zhi)(zhi)省(sheng)市,都有兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)種(zhong)植(zhi)(zhi),主要(yao)是(shi)(shi)秈型兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao),年推(tui)廣(guang)(guang)面(mian)(mian)積超(chao)過(guo)100萬(wan)公(gong)頃的(de)(de)(de)(de)有湖南(nan)、湖北(bei)、安(an)徽(hui)三(san)省(sheng),其(qi)中(zhong)安(an)徽(hui)和(he)湖北(bei),兩(liang)(liang)(liang)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)積已(yi)經超(chao)過(guo)三(san)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)雜(za)(za)(za)(za)(za)交(jiao)(jiao)稻(dao)(dao)(dao)面(mian)(mian)積。
超級雜交稻研究
1996年(nian)農業(ye)部(bu)正式立項中(zhong)國(guo)超(chao)級(ji)(ji)(ji)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)育(yu)種(zhong)計(ji)劃,以期(qi)為滿足我國(guo)日益(yi)增長的(de)(de)(de)糧(liang)食(shi)需求目標(biao)服務。1997年(nian),袁隆(long)平(ping)提(ti)出(chu)“形態改良與雜(za)(za)(za)種(zhong)優勢利用相結合”的(de)(de)(de)雜(za)(za)(za)交(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)超(chao)高產(chan)育(yu)種(zhong)技(ji)(ji)術路線(xian),成為中(zhong)國(guo)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)育(yu)種(zhong)的(de)(de)(de)靈魂思想。在(zai)(zai)該(gai)技(ji)(ji)術路線(xian)指引(yin)下,各個時期(qi)的(de)(de)(de)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)育(yu)種(zhong)目標(biao)陸續(xu)實現(xian)。其中(zhong),先鋒品(pin)種(zhong)兩(liang)(liang)優培九于(yu)2000年(nian)實現(xian)第1期(qi)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)產(chan)量目標(biao),累(lei)計(ji)推(tui)(tui)廣(guang)超(chao)過700萬(wan)公(gong)頃;第2期(qi)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)產(chan)量目標(biao)于(yu)2004年(nian)實現(xian),其代表(biao)品(pin)種(zhong)Y兩(liang)(liang)優1號(hao)自2010年(nian)以來(lai)即成為我國(guo)年(nian)推(tui)(tui)廣(guang)面積最大(da)的(de)(de)(de)雜(za)(za)(za)交(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)品(pin)種(zhong),累(lei)計(ji)推(tui)(tui)廣(guang)已達400萬(wan)公(gong)頃;2011年(nian),Y兩(liang)(liang)優2號(hao)百畝連(lian)片(pian)平(ping)均畝產(chan)達926.6 kg (13.9 t/hm2),實現(xian)了(le)(le)第3期(qi)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)單(dan)產(chan)13.5 t/hm2的(de)(de)(de)目標(biao);2014年(nian),第4期(qi)超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)代表(biao)品(pin)種(zhong)Y兩(liang)(liang)優900創造百畝連(lian)片(pian)平(ping)均畝產(chan)1026.7 kg (15.4 t/hm2)的(de)(de)(de)高產(chan)新紀錄,兩(liang)(liang)倍于(yu)中(zhong)國(guo)水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)平(ping)均產(chan)量。迄今為止,國(guo)家農業(ye)部(bu)已認(ren)定了(le)(le)125個超(chao)級(ji)(ji)(ji)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)品(pin)種(zhong),累(lei)計(ji)推(tui)(tui)廣(guang)面積達7000萬(wan)公(gong)頃。然而,隨著人口不(bu)斷(duan)增加、耕地面積顯(xian)著減少以及(ji)環境(jing)的(de)(de)(de)持(chi)續(xu)惡化,進一步提(ti)高水(shui)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)產(chan)量潛力以及(ji)在(zai)(zai)不(bu)同生態環境(jing)下的(de)(de)(de)多抗性和適應性仍然是超(chao)級(ji)(ji)(ji)雜(za)(za)(za)交(jiao)稻(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)育(yu)種(zhong)的(de)(de)(de)主要挑戰(zhan)。
第三代雜交水稻
2019年(nian)10月(yue)21日(ri)至22日(ri),第三代(dai)雜交水稻在湖南(nan)省衡(heng)陽市衡(heng)南(nan)縣清竹村進行首次公開測試,畝產1046.3公斤。
第三(san)代(dai)雜交水(shui)稻(dao)技術是以遺(yi)傳(chuan)工(gong)程雄性不(bu)育(yu)(yu)(yu)系(xi)(xi)(xi)為遺(yi)傳(chuan)工(gong)具,它讓所有的水(shui)稻(dao),在理論上都(dou)能(neng)找(zhao)到(dao)適合自(zi)己的“另一半”,并產(chan)生優(you)良(liang)后代(dai)。第三(san)代(dai)雜交水(shui)稻(dao)不(bu)僅兼有三(san)系(xi)(xi)(xi)不(bu)育(yu)(yu)(yu)系(xi)(xi)(xi)育(yu)(yu)(yu)性穩定和兩(liang)系(xi)(xi)(xi)不(bu)育(yu)(yu)(yu)系(xi)(xi)(xi)配(pei)組自(zi)由(you)的優(you)點,同(tong)時還(huan)克服了三(san)系(xi)(xi)(xi)不(bu)育(yu)(yu)(yu)系(xi)(xi)(xi)配(pei)組受限,兩(liang)系(xi)(xi)(xi)不(bu)育(yu)(yu)(yu)系(xi)(xi)(xi)可能(neng)因天氣原因導致制種失(shi)敗和繁殖產(chan)量低的缺點,在任何地區任何時候都(dou)是穩定不(bu)育(yu)(yu)(yu)的,且制種和繁殖都(dou)非(fei)常簡(jian)便。
湖南雜交(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)研(yan)究中心研(yan)究員、第三(san)代雜交(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)項目主(zhu)持人李新奇表示,縮短農民(min)的(de)生產(chan)田和(he)科學家的(de)試驗田之(zhi)間的(de)產(chan)量差距,是能(neng)否(fou)得到(dao)廣泛推廣的(de)關鍵因素(su)之(zhi)一(yi)。“我國目前水(shui)稻(dao)(dao)平均畝產(chan)在500公(gong)斤左(zuo)右,普通農民(min)在一(yi)般條件下種(zhong)植一(yi)些優秀的(de)第二代雜交(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)品種(zhong)可以達到(dao)600到(dao)700公(gong)斤的(de)畝產(chan),但在同樣種(zhong)植條件和(he)環境下,第三(san)代雜交(jiao)水(shui)稻(dao)(dao)的(de)畝產(chan)可以達到(dao)800公(gong)斤。”