沈希宏
人們說(shuō),育種是一門藝術(shù)。我信以為是,就在田里搞水稻藝術(shù)。
其實(shí)水稻育種這門藝術(shù),經(jīng)常與泥水和陽(yáng)光打交道。比如最近在海南,就天天貓?jiān)谔锢镞x收稻種。我在海南種了二十畝試驗(yàn)稻種,大概有四十萬(wàn)株水稻,孰優(yōu)孰劣,我要一株一株撥弄和掂量,在我的試驗(yàn)記載本上加以詳細(xì)記載。有時(shí)我用我的眼力,有時(shí)我也借助一些簡(jiǎn)單的工具,比如一根竹棒子,用來(lái)敲打露水,也用來(lái)?yè)芾疽杂^察全身。對(duì)了,你別說(shuō)我是丐幫的好嗎?
試驗(yàn)田的水稻,幾乎每一株都有不同,這也是育種的精髓所在。從事水稻育種的科研,會(huì)通過(guò)雜交、誘變、分子技術(shù)等各種辦法,讓稻子發(fā)生越多變化,從而進(jìn)行新一輪的培育。撥弄每一株稻子,我要看它的身高、多少個(gè)稻頭、稻種的色澤;柱頭外露情況、品質(zhì)、對(duì)稻瘟病的抗性;香不香,就在田間嚼生米或者把葉片揉碎了聞聞;或者別的什么性狀。好的水稻選出來(lái),也要人夸顏色好,也要清氣滿乾坤。還真巧了,最近幾年我的育種重點(diǎn)就是好色:一是要谷粒色澤金黃、青稈黃熟,二是要柱頭外露、以誘惑別的花粉。
有時(shí)是站在這個(gè)田里,可是心思早已不知道飛往哪里。首先想的是待到八月,下一個(gè)季節(jié),這個(gè)水稻在杭州會(huì)長(zhǎng)出個(gè)什么樣子,能收到多少種子,明年能種在哪里,會(huì)受到農(nóng)民喜歡嗎?是不是如我所愿?選到幾個(gè)早熟的長(zhǎng)粳,我就會(huì)想它是不是適合北方種植,或者南方什么區(qū)域會(huì)不會(huì)恢復(fù)種植晚粳稻。做水稻育種,其實(shí)是與它談無(wú)數(shù)次戀愛(ài)。而且它,每一次都是前所未有,永遠(yuǎn)充滿了期待。
去往一片F(xiàn)2的稻田,就被一片繁花擋住了去路。F2,是水稻雜交的第二代,是各種性狀分離的后代,高高低低,早早遲遲,顯得繁花似錦。F2的選擇,是做什么選什么,是第一次初選。要細(xì)長(zhǎng)粒,要長(zhǎng)穗子,要有色彩,都是一目了然。一個(gè)上午或者下午的時(shí)間,我和助手都會(huì)選收好一桶滿滿的新的稻種。一把一把的稻穗,感覺(jué)粒粒晶瑩,又如搖曳的風(fēng)鈴,撞罷晨鐘撞暮鼓。
有時(shí)晚上,還跟同住的陳老師聊會(huì)水稻。陳老師富有經(jīng)驗(yàn),這回他又教了我怎么延長(zhǎng)水稻的花期,怎么來(lái)利用海南的好天氣選育起點(diǎn)溫度低的兩系不育系。當(dāng)然,青出于藍(lán),我也跟他比稻穗,哪個(gè)更粗,哪個(gè)更長(zhǎng)。
一位小朋友還造訪了我的試驗(yàn)田,看到各種各樣的稻子,很是新奇。她媽媽跟人家要來(lái)了稻種,給她自己做實(shí)驗(yàn)。稻谷發(fā)芽第二天,她驚訝地跟媽媽說(shuō),媽媽媽媽,稻谷長(zhǎng)出小腳了;稻谷發(fā)芽第四天,她開(kāi)口嚷道,秧苗才露尖尖角;稻谷發(fā)芽第七天,她已經(jīng)驚嘆,媽媽,稻谷長(zhǎng)成一片森林了。我相信,這么一種感性的認(rèn)識(shí),是對(duì)植物、對(duì)糧食的很好啟蒙。會(huì)仿佛如此吧,眼前是一碗米飯,心中有一粒飛鴻。
有一年一個(gè)作家來(lái)稻田采風(fēng),就住在我隔壁。我第一次滔滔不絕地跟一個(gè)外行聊水稻,雖然他也號(hào)稱是種田人。跟他喝酒,醉得走不動(dòng)了,就坐到路邊攤上繼續(xù)換個(gè)地兒喝。繼續(xù)念叨水稻,如念佛。我說(shuō)水稻是不是很簡(jiǎn)單,你護(hù)它安好,它也飽滿地低頭回報(bào)。我說(shuō)你可以跟水稻一起曬太陽(yáng),一起呼吸。我說(shuō)我總覺(jué)得稻米如水,寧有種乎。
稻米如水。那么選育是弱水三千,能舀幾瓢是幾瓢。
民間有句老話,想要增產(chǎn)換稻種。講的是水稻品種要及時(shí)地推陳出新。那么新的品種哪里來(lái),都是需要人們不斷地努力培育和改良的。
最遲在《詩(shī)經(jīng)》時(shí)期,我國(guó)先民就注意作物的選種育種了。“種之黃茂,實(shí)方實(shí)苞?!备嬖V人們要選擇大而飽滿的優(yōu)良品種,即光亮又美好的種子。西漢《氾勝之書(shū)》記載了古代的穗選技術(shù):“取禾種,擇高大者,斬一節(jié)下,把懸高燥處,苗則不敗?!蹦笍?qiáng)則子良,母弱則子病,體現(xiàn)的是遺傳的初義。北魏《齊民要術(shù)》也說(shuō):“常歲歲別收,選好穗純色者?!弊宰髀斆鳎鳛橐环N不嚴(yán)格的自花授粉作物,水稻是聰明的,偶爾也會(huì)接受別人的花粉,天然引起雜交,產(chǎn)生了變異的后代,提供給人們觀察選擇的可能。
先人的這種穗選技術(shù),相對(duì)簡(jiǎn)單,主要通過(guò)觀察來(lái)選擇不同。凡谷,成熟有早晚,苗稈有高下,收實(shí)有多少,質(zhì)性有強(qiáng)弱,米味有美惡,粒實(shí)有息耗。1500年前,就觀察總結(jié)出植株高矮與產(chǎn)量與品質(zhì)的關(guān)系,非常的不容易。收少者美而耗,收多者惡而息,也很早發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)量與品質(zhì),似乎從來(lái)就是一對(duì)矛盾。而且,以前的水稻品種,大多穎殼上有芒,能防止鳥(niǎo)雀啄吃,動(dòng)物經(jīng)過(guò)的時(shí)候能夠粘上它帶去遠(yuǎn)方。
現(xiàn)代的水稻育種,則是技術(shù)方法眾多。比如雜交育種,誘變技術(shù),組織培養(yǎng),基因育種等等。總的來(lái)說(shuō),育種的第一步是發(fā)生變化,第二步是選擇希望。比如雜交育種,是將兩個(gè)水稻品種進(jìn)行雜交授粉,產(chǎn)生很多很多的重組后代給你選擇。比如誘變技術(shù),誘變首先是主動(dòng)遭受一種物理、化學(xué)的傷害,自己一邊流淚一邊修復(fù),從中艱難地發(fā)現(xiàn)一個(gè)更好的自己。托航天技術(shù)的福,現(xiàn)在作物的種子也能搭著去外太空走一圈,感受宇宙射線和微重力,也就會(huì)產(chǎn)生一些誘發(fā)變化。
育種是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。變化是簡(jiǎn)單的,也是數(shù)不清的,然而美好的重組總是少見(jiàn)稀有。所以育種猶如大海撈針,簡(jiǎn)直是萬(wàn)里挑一的萬(wàn)里挑一。成千上萬(wàn)個(gè)材料甄選,成千上萬(wàn)個(gè)日夜艱辛,這些都還是萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步。挑選出來(lái),還要進(jìn)行不同級(jí)別的比賽選拔。不管你用什么方法技術(shù),也不管你以為自己選育的品種如何怎樣,都還需要參加比賽選拔。猶如從校運(yùn)會(huì)到全運(yùn)會(huì),你都得名列前茅。
育種也是熟能生巧。記得我在讀研究生的時(shí)候,調(diào)查了一些著名的誘變成功案例,發(fā)現(xiàn)誘變最成功的并不是直接用種子處理,而是利用在基因重組的第三代第四代材料,將穩(wěn)未穩(wěn)之時(shí),給它重新一個(gè)激靈。浙江大學(xué)的吳殿星教授,就將誘變技術(shù)用得爐火純青。他改變了葉片顏色的光波長(zhǎng),創(chuàng)造出鳥(niǎo)雀看不到的水稻;創(chuàng)制出高抗性淀粉的水稻,不容易在小腸消化吸收,適合于糖尿病人食用,也適于減肥人群;還研發(fā)出用于制作米凍、膠囊的很多種特別的水稻。
年年歲歲花相似,歲歲年年稻不同。育種的魅力,其實(shí)在于過(guò)程。在于每一個(gè)季節(jié)的開(kāi)花結(jié)果,都給你一些嶄新的期待。仿佛稻葉上閃耀著光芒,透露給你我的秘密,風(fēng)吹一吹,稻葉浮動(dòng),又是一張輕快的笑臉。這些心里有數(shù)的期待,在田間看得見(jiàn)、摸得著。
君看隨陽(yáng)雁,各有稻粱謀。不管多少難,育種總是在進(jìn)步。育種的進(jìn)步是螺旋上升的,而且是雙螺旋,正如他的DNA。
辦公桌上放著一小罐香米。時(shí)不時(shí)就打開(kāi)聞一下,特別沁人。
香稻自古有之。東漢張衡《南都賦》里說(shuō):“滍皋香秔?!弊钤缬梦淖钟涊d了香稻。杜甫詩(shī)云,“香稻三秋末,平田百頃間?!倍鸥τ衷?shī)云,“東渚雨今足,停聞粳稻香?!鄙剿?shī)人謝靈運(yùn)也云,“苾苾香粳?!笨墒且?yàn)楣糯愕井a(chǎn)量低,又遭鳥(niǎo)蟲(chóng),種植得并不多。只有一些富裕人家,在送往迎來(lái)的時(shí)候使用香米。一些特殊區(qū)域種植的,貴為貢米。
稻子抽穗了,稻花香人間。平常我們說(shuō)的稻花香是一種泛指。就像戀愛(ài)的人兒,會(huì)說(shuō)空氣都是香的。“稻花香里說(shuō)豐年”,是一種草木的自然芬芳?!皦m甑家家飯已香”,那是媽媽喊你回家吃飯。
香稻卻是自帶香味。科學(xué)研究已探明,稻米的香味來(lái)自一種揮發(fā)性的芳香化合物2AP,分子式為C6H7NO??刂葡阄懂a(chǎn)生的是badh2基因。也就是說(shuō),香稻攜帶有badh2基因,可以一代一代遺傳的。由于基因內(nèi)會(huì)有少數(shù)堿基對(duì)的變化,所以香味有濃郁,也有散淡。有茉莉花型,紫羅蘭型,蘭花型等。也還有臭屁蟲(chóng)那樣的,是的,臭屁蟲(chóng)。有一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子,比如香菜,有人會(huì)說(shuō)好香,有人會(huì)說(shuō)難聞。香臭只在一念之間,有時(shí)就差了一個(gè)堿基。
香稻全身皆香。田里植株,葉片,稻穗,花,種子,哪怕是根,都會(huì)散發(fā)香味。走在一片香稻田里,那就是走在一個(gè)香海里,所謂“上風(fēng)吹之,十里聞香”。唐朝張九齡寫(xiě)道,“綠穗靡靡,青英苾苾?!薄捌儭本褪窍悖愕驹诔樗肫诰头枷闼囊缌?。緊接著他又說(shuō),“不豐其華,但甘其實(shí)。”是說(shuō)香味對(duì)產(chǎn)量沒(méi)有幫助,但會(huì)好吃。香跟種植的環(huán)境也有關(guān)系。據(jù)說(shuō)四川有塊香米田,種什么稻子都是香的。用香米煮飯,鍋蓋揭開(kāi),一陣芳香撲鼻而來(lái),真是聞聞就飽了,十分宜人。香稻放置谷倉(cāng)里,連谷倉(cāng)也香了。
香氣,不但人類熱衷追逐。蟲(chóng)鳥(niǎo)也是。我在試驗(yàn)田里,種植著成百上千個(gè)水稻材料,田鼠就愛(ài)找那個(gè)香的吃,哪怕在稻田中間也不辭辛勞趕過(guò)去。麻雀也是,秧板上蓋著薄膜呢,也想方設(shè)法鉆進(jìn)很里面,先吃香的。當(dāng)然,也順便幫我選種了。
國(guó)際市場(chǎng)上香米價(jià)格是普通米的2-3倍。著名的有泰國(guó)香米,印度巴斯馬蒂香米,柬埔寨、美國(guó)的Jasmine香米等,是稻米國(guó)際貿(mào)易的主要構(gòu)成。泰國(guó)香稻品種叫KDML105,泰語(yǔ)里DML是茉莉的縮寫(xiě),K表示白色。我國(guó)有香稻資源一千多種,有些品種的名字就很香,如過(guò)山香,十里香,十八道,絲苗,香禾,螃蟹谷,豪枇,小站,占城稻等等。紅樓夢(mèng)中有專供賈母食用的御田胭脂米。康熙皇帝還自己發(fā)現(xiàn)培育了一個(gè)御稻米,其色微紅,氣香而味腴。他說(shuō),“朕每飯時(shí),嘗愿與天下群黎共此嘉谷也?!?/p>
因?yàn)橄愕菊滟F,也受到現(xiàn)代育種家的重視,培育的香稻新品種越來(lái)越多,種植越來(lái)越廣。如五常稻花香,江浙地區(qū)的軟香粳,南方稻區(qū)的香秈米,老百姓都能吃到。
聞香仙難持,千里一瞬歸;此米凡間睡,不若隨我回。
香稻,已漸漸開(kāi)始吃香。
雨季來(lái)臨,南繁將近尾聲。南國(guó)的試驗(yàn)田里,到處閃爍著科研人員的躬耕身影。
助手小傅總是跟個(gè)糯米團(tuán)似的喜歡問(wèn)我,這個(gè)田選什么的,這個(gè)田又是選什么的。禾稻成熟,宜早收斂。有時(shí)田里工作忙不贏,就叫小傅跟我一起選種。我說(shuō)你就選稻頭多的啊,稻穗大的啊,粒子長(zhǎng)長(zhǎng)的,好看的,沒(méi)毛病的,金黃澄亮什么的。簡(jiǎn)單一句話,看見(jiàn)好的就收。她又問(wèn)什么是好,我正想怎么回答,抬頭一看不對(duì),大片烏云聚攏了來(lái)。小傅撒腿就跑,跑回基地?fù)屖照罆裰囊咽辗N子。
“湛湛露斯,匪陽(yáng)不晞?!焙D系咎锏脑绯浚端娲?,我一般是不愿很早下田的,全身濕透會(huì)影響我選種。有時(shí)也沒(méi)辦法,就在腰上綁裹一塊大塑料布,以此抵擋風(fēng)雨露珠。在田里經(jīng)常的動(dòng)作是搖一搖稻穗,稻穗就跟蕩秋千似的,我也就掂量出了這個(gè)稻子的分量。在田邊,我習(xí)慣先一眼望去,看看有沒(méi)讓人眼前一亮的選種材料。在田中間呢,我習(xí)慣扒開(kāi)稻叢,選擇中間和邊行的表現(xiàn)一樣、表里如一的稻穗。
“我選種習(xí)慣捏一捏搓一搓聞一聞咬一咬?!痹谝粋€(gè)行業(yè)微信群里,湖南同行胡忠孝這么交流,這也說(shuō)出了大家的心聲?!按魇痔走x種沒(méi)感覺(jué)?!薄按髁耸痔走x種沒(méi)有靈魂?!庇N人員果然個(gè)個(gè)身手不凡,敢于直面陽(yáng)光猛烈。都喜歡貓?jiān)谔锢锩咀樱陨?。套路沒(méi)有,套鞋是有的。去浮存實(shí),是稻和稻人的共性。
我跟胡忠孝認(rèn)識(shí)幾年,他一邊為民育種一邊還要編輯專業(yè)雜志,有點(diǎn)忠孝兩全的意思,有勁使不完。他還說(shuō)我的長(zhǎng)粳不錯(cuò)。關(guān)鍵是有一次去長(zhǎng)沙看稻子,他還帶我去岳麓書(shū)院走了一圈,我就特別有感觸。
當(dāng)然一個(gè)群體里,也少不了宵小之徒。有時(shí)你的稻子會(huì)被別人收了。竊書(shū)不算偷,竊個(gè)稻穗算什么??伤麄儾恢?,這個(gè)稻穗經(jīng)過(guò)了十年八年的科研選育,凝聚了科研人員的心血。水稻也真是,完全沒(méi)有腦子,比任何人都笨,弄疼了也不會(huì)喊一聲。
上午下午大鬧稻田,中午就大睡一場(chǎng)。有時(shí)晚上做夢(mèng)的時(shí)候全是稻穗,長(zhǎng)的短的,高的矮的,有的稀稀拉拉,有的密密麻麻。像是一列列各國(guó)的火車呼嘯而過(guò)。要義就簡(jiǎn),夢(mèng)也安好。同住一個(gè)宿舍的陳老師說(shuō),你昨晚的鼾聲真大,大如苔花一朵朵。
“相逢疇息人,斜暮南山谷。”在三亞海棠灣的國(guó)家水稻公園里,種了二百多個(gè)全國(guó)各地選育的新品種,一字兒擺開(kāi)了陣勢(shì),稻香陣陣襲人。莘莘稻子,都是大家多年辛勤培育的結(jié)晶。大伙戴好口罩觀瞻學(xué)習(xí),口罩緊貼在育種人員的臉上,鼻子一拱,隱隱就現(xiàn)出一個(gè)“米”字,鼻息一出,四面縱橫。抬頭一看,水稻公園的主建筑,也是用心設(shè)計(jì)成了金色稻穗的模樣。
很多粳稻品種在維度低的海南種植,因?yàn)楣鉁貤l件變換,長(zhǎng)得弱小,但是我在這里見(jiàn)到了幾個(gè)雜交粳稻非常優(yōu)秀,長(zhǎng)勢(shì)喜人。見(jiàn)到選育人,受人尊敬的華澤田老師,當(dāng)面請(qǐng)教了光溫鈍感粳稻育種的問(wèn)題。臨走不忘站立在大大考察點(diǎn)那與華老師合個(gè)影。又遇到山東水稻所張士永老師。張老師咋咋呼呼的,搞得我跟他一個(gè)小時(shí)內(nèi)遇到了三次。他團(tuán)隊(duì)的耐逆分子育種卻是做得非常體統(tǒng)。
人到中年好困。又說(shuō)肆拾伍者為俊杰。有人說(shuō)我育種不咋的,卻把水稻寫(xiě)活了,我不過(guò)嘿嘿,水稻本來(lái)就是活的。不過(guò)確實(shí)呢,都四五十了啥也沒(méi)干成著實(shí)讓人頭疼,讓人走不動(dòng)路。微信群里有人作了統(tǒng)計(jì),說(shuō)本群有90位群友的頭像都是水稻照片。啞然會(huì)心一笑。想著這一群一門心思做水稻的專業(yè)人士可以一起努力,心里又活了。
有朋友偶然發(fā)來(lái)一個(gè)歷史典故,說(shuō)的是唐末至五代時(shí)期有位著名將領(lǐng),叫作張全義。在其治理洛陽(yáng)期間,因多年戰(zhàn)亂,“相與保中州城,四野俱無(wú)耕者”。張將軍于是經(jīng)常外出勸耕,“悉召其家老幼,親慰勞之,賜以酒食茶彩?!苯K使田野蔥蘢。張公在歌舞面前無(wú)動(dòng)于衷,只有見(jiàn)到好麥良繭才眉開(kāi)眼笑,人稱“但笑佳禾”。
全心全義,但笑佳禾。就讓南國(guó)的太陽(yáng)來(lái)得更猛烈些,至少我還擁有田里一陣清風(fēng)。那個(gè)清爽解渴,也不是誰(shuí)都能體會(huì)得到,那是十瓶可樂(lè)也不換的。
一株水稻正在吹風(fēng),忽肚痛不可堪……
原來(lái)有蟲(chóng)子在咬。剝開(kāi)莖稈一看,是一條一厘米長(zhǎng)的螟蟲(chóng),吃得飽飽地在莖稈中間打滾。這個(gè)螟蟲(chóng)又叫鉆心蟲(chóng),專門啃咬水稻的莖稈。稻的莖稈上,鉆出了一個(gè)個(gè)蟲(chóng)洞??瓷先ハ胥@孔一樣,所以好疼。生蟲(chóng)稻禾,沾之則白苗。過(guò)不了幾天,稻穗也變白了。
水稻在田間生長(zhǎng),會(huì)遇到許多種害蟲(chóng)。秧苗很小的時(shí)候,福壽螺就從地里汩汩冒出來(lái)了,咧開(kāi)大嘴巴吃得可歡。我曾蹲在田里盯著看,吧唧吧唧,可以直接聽(tīng)到它吃的聲音。幾分鐘就把一片幼嫩的稻葉完全給生吞了。特別是灌水插秧的時(shí)候,這邊忙著低頭插秧呢,前面怎么看不見(jiàn)剛栽好的秧苗了,原來(lái)全給福壽螺吃了。還有稻苞蟲(chóng),一邊吃稻葉一邊吐絲,把稻葉卷成春卷一樣,還把葉片拉扯在一起交錯(cuò)打結(jié),嚴(yán)重的會(huì)使水稻抽不了穗。稻薊馬不是馬,它和稻苞蟲(chóng)一個(gè)德行。一株稻子上要是有一頭稻苞蟲(chóng),葉子尖就會(huì)難受而卷曲,如果有10頭,葉片就被卷成筒,現(xiàn)出一縷一縷的枯白。
又有一種水象甲,這種稻田害蟲(chóng)在水里能游泳,在地面能爬行,在空中能飛翔,從頭到腳咬食水稻。水象甲這種害蟲(chóng)我沒(méi)有見(jiàn)到過(guò),但我經(jīng)常在植物檢疫人員的書(shū)寫(xiě)中見(jiàn)到這三個(gè)字。水象甲最早在美國(guó)發(fā)現(xiàn),被我國(guó)列為二類檢疫性害蟲(chóng)。
還有稻飛虱,也是一種可怕的稻田害蟲(chóng)??梢哉f(shuō)每年的夏秋,稻田都要發(fā)生一場(chǎng)稻子與飛虱的戰(zhàn)爭(zhēng)。稻飛虱刺吸植物的汁液,危害挺重的。今天蟲(chóng)害一小窩,明天就會(huì)影響一大片。所以要及早防治,有時(shí)得用藥劑,當(dāng)然以預(yù)防為主。
我聽(tīng)一個(gè)植物保護(hù)的老師說(shuō)過(guò),稻飛虱有自己的遷飛路線。有時(shí)候從遙遠(yuǎn)飛來(lái),或者說(shuō)被臺(tái)風(fēng)刮來(lái)。有些沿海的“前線”小島上,就設(shè)有植保站,監(jiān)測(cè)蟲(chóng)子的過(guò)往。你抬頭仰望星空?有時(shí)我是抬頭數(shù)蟲(chóng),數(shù)數(shù)有幾只蟲(chóng)子從我頭上飛過(guò)。工作人員還要經(jīng)常大熱天的悶在稻田里,扒開(kāi)稻株數(shù)蟲(chóng),一只兩只三只,調(diào)查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以隨時(shí)能拉響飛虱來(lái)襲的警報(bào),做好預(yù)防措施。我們有同事還專門建立養(yǎng)蟲(chóng)室,人工喂養(yǎng)成千上萬(wàn)的稻飛虱,研究它的習(xí)性,從而能夠?qū)Ω端?/p>
更頭疼的還有,黑尾葉蟬、灰飛虱這些害蟲(chóng),會(huì)攜帶著感染植物的病毒。病毒侵染了水稻,常見(jiàn)的會(huì)造成植株呼吸不暢,稻苗又矮又小,縮成一團(tuán),乃至花葉壞死,再也生長(zhǎng)不起來(lái)。
當(dāng)然,植物本身是有免疫防御的。知道有蟲(chóng)子咬來(lái)了,植物本身很快會(huì)傳遞信號(hào),告訴附近的細(xì)胞,“敵人”來(lái)了。這個(gè)信號(hào)猶如烽火臺(tái),附近的細(xì)胞也就迅速產(chǎn)生反應(yīng),建立防御體系。有研究報(bào)道,為了避免更大的傷害,水稻也會(huì)做出“勇敢的決定”,會(huì)主動(dòng)把感染的部分細(xì)胞餓死,而在邊上筑起高高的防御細(xì)胞墻。
遭到害蟲(chóng)侵犯,植物體會(huì)分泌出不同的化學(xué)物質(zhì)。浙江大學(xué)舒慶堯教授有個(gè)新的有趣發(fā)現(xiàn),害蟲(chóng)啃食水稻時(shí),水稻植株體內(nèi)的五羥色胺含量會(huì)增加,而五羥色胺是一種可以讓人的大腦產(chǎn)生愉悅感的化合物。換句話說(shuō),同樣一個(gè)水稻品種,為什么有些田塊收獲的稻米會(huì)更有味?那是害蟲(chóng)先吃過(guò)了。
有時(shí)看到試驗(yàn)稻種遭蟲(chóng)咬我也冒火,稻田一片狼藉。這個(gè)時(shí)候,要是有個(gè)田螺姑娘,戴著斗笠下田來(lái)了,我寧可丟下手中的活,去幫她數(shù)蟲(chóng)。
看到詩(shī)經(jīng)上有說(shuō),“去其螟螣,及其蟊賊,無(wú)害我田稚。”人類種收糧食,自然要去栽培它守護(hù)它,與蟲(chóng)子的爭(zhēng)食,也就與生俱來(lái)。
“螟螣蟊賊”是古人對(duì)地里害蟲(chóng)的分類?!笆承脑幻橙~曰螣,食根曰蟊,食節(jié)曰賊。”感覺(jué)比魑魅魍魎還難認(rèn),更別說(shuō)念了。抄寫(xiě)在此,我還是認(rèn)不得。小鬼與害蟲(chóng),比較難認(rèn)。
“華佗無(wú)奈小蟲(chóng)何。”稻田里食心的螟蟲(chóng),冬日深藏在塵土之下。看不見(jiàn)捉不著,真是拿它沒(méi)有辦法。前段時(shí)日春已初曉,試驗(yàn)區(qū)的稻田開(kāi)始翻耕,耕出來(lái)一堆一堆的螟蟲(chóng)幼蟲(chóng),很是嚇人。還有很多稻飛虱的蟲(chóng)卵。深耕殺蟲(chóng),淹水殺蟲(chóng),這個(gè)古人使用的好辦法,今天也仍然實(shí)用。瑞雪兆豐年,那是極端的低溫可以消滅很多過(guò)冬害蟲(chóng)。而土壤經(jīng)過(guò)翻耕經(jīng)過(guò)灌水,今年的害蟲(chóng)就會(huì)減少許多。還有輪作,輪流種植不同的作物,比如一季種水稻下季種油菜或者麥子,也使蟲(chóng)螟不生。怎么回事呢,不同蟲(chóng)子依賴生存的食物不同。
當(dāng)然今人的認(rèn)識(shí)更足,懂得利用天敵防控。自然平衡,這也生態(tài)。比如青蛙,赤眼蜂,蜘蛛,瓢蟲(chóng),都吃食害蟲(chóng)?!暗净ㄏ憷镎f(shuō)豐年,聽(tīng)取蛙聲一片”,可以想見(jiàn)稻田和諧共生的美好生態(tài)。赤眼蜂是莊稼的好朋友,從小我們就從書(shū)本上讀到,人們也可以有意識(shí)地在田間投放。迫不得已使大招,就需要噴施殺蟲(chóng)的藥劑。
古代人民在山區(qū)種植一種長(zhǎng)芒的水稻品種。稻種名字叫作“野豬哽”“吊殺雞”等等,野豬啃了都如鯁在喉,雞啄了一口呱呱大叫。浙江磐安的山上聽(tīng)說(shuō)還有種植,如芒在背,麻雀都站不住腳,確是一種植物本能。昨天我還在海南的稻田里敲鑼,一下子嚇跑了一大群躲在稻田中央偷吃稻谷的麻雀。不過(guò),不一會(huì)又掉頭飛回來(lái)了。我太難了,只好拿網(wǎng)罩住稻田。
要是能培育相對(duì)抗蟲(chóng)的水稻品種,該有多好。在浩瀚的稻種資源里,我國(guó)水稻科研人員果然找到了克隆了好幾個(gè)稻飛虱的抗性基因。比如bph14,bph3。這幾個(gè)基因在品種的雜交培育上非常好用,效果也好。一塊田種植抗蟲(chóng)的水稻,一塊田種植普通的水稻,種在一起,結(jié)果是大相徑庭,顯示出了科技的力量。這些年我用含有這幾個(gè)基因的稻種資源,也在培育抗稻飛虱的長(zhǎng)粒粳稻。
螟蟲(chóng)的抗性基因在水稻里卻是遍找不著。這個(gè)蟲(chóng)子有點(diǎn)大,專門啃咬水稻的莖稈,直至啃出一個(gè)蟲(chóng)洞,猶如在脖子上傷了一刀,稻穗自然成熟不了了??蒲腥藛T通過(guò)現(xiàn)代轉(zhuǎn)基因技術(shù),也培育出了抗螟蟲(chóng)的水稻。因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)引起的爭(zhēng)議,我們國(guó)家在科研上積極推進(jìn),在應(yīng)用上則慎重穩(wěn)妥。迄今為止,抗螟蟲(chóng)的水稻還沒(méi)有在生產(chǎn)上種植。
人類與害蟲(chóng)的“戰(zhàn)爭(zhēng)”,延續(xù)了幾千年,而且仍將持續(xù)下去。有時(shí)想想,大家都是自然的一分子。春鳥(niǎo)秋蟲(chóng)自作聲,沒(méi)有蟲(chóng)子的田野,也不叫田野了。人們生產(chǎn)上講求的其實(shí)是一個(gè)閾值,保障我夠吃,也餓不死你。
莊稼一枝花,全靠肥當(dāng)家。
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植,講求的是“土、肥、水、種、密、保、管、工”八個(gè)字。分別圍繞土壤、肥料、水分、品種、密植、植保、管理、工具做好文章。肥,說(shuō)的是要合理施肥。
很早人們就知道,糞大力勤,何必問(wèn)人。田里的肥料足了,莊稼自然長(zhǎng)的強(qiáng)健有力。用糞如用藥,這也是古時(shí)的主要稻作技術(shù)了。人家的稻子憑什么長(zhǎng)得好?沒(méi)別的,他家糞多。他家肥水不流外人田。
除了人畜穢遺,榨油枯餅、草皮木葉也是上好的肥料來(lái)源。有些綠肥植物,如紫云英、苜蓿等,其莖葉養(yǎng)分豐富,專門就用來(lái)制作肥料改良土壤。每年三四月間,稻田開(kāi)始翻耕了,這些綠肥植物正青春呢,就被深耕在泥土里,發(fā)酵腐熟,漚制成肥。正所謂落紅不是無(wú)情物,化作春泥更護(hù)花。
人靠飯養(yǎng),稻靠肥長(zhǎng)。水稻長(zhǎng)大是要吃肥的,吃不夠面黃肌瘦,吃多了要嘔吐拉肚子,合理施肥講的就是個(gè)度。相其時(shí)候,察其顏色。農(nóng)人看苗施肥,通過(guò)稻苗生長(zhǎng)情況和稻葉顏色的觀察,來(lái)決定是不是要施點(diǎn)肥。秀稻黃,吃塊糖;秀稻黑,沒(méi)得吃。
就像人們吃多了容易變肥胖。日積月累,稻田也不知不覺(jué)吃肥多了,變得“虛胖”。一個(gè)重要的原因當(dāng)然是因?yàn)榛使I(yè)發(fā)展了,什么尿素,磷肥,鉀肥,復(fù)合肥,專用肥,有機(jī)肥,似乎一個(gè)比一個(gè)肥頭大耳。一個(gè)個(gè)大聲高喊,用我,用我的。另外一個(gè)原因則來(lái)自水稻本身,水稻品種的第一次綠色革命,將從前的高稈易倒品種變成了高產(chǎn)的矮稈品種,稈子矮了相對(duì)就不容易倒伏。雜交水稻更是需要多一點(diǎn)的肥料,才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。將倒不倒,產(chǎn)量最好。為了追求盡可能再高一點(diǎn)的產(chǎn)量,直接地導(dǎo)致了化肥的使用量越來(lái)越多。
有研究表明,我國(guó)平均氮肥用量比其他一些水稻主產(chǎn)國(guó)高出將近百分之七十,但是利用率又低。大量的肥料都是白白“到此一游”似的流失了。過(guò)量施肥也造成了我國(guó)有些地方土壤僵化、水循環(huán)的富營(yíng)養(yǎng)化、環(huán)境污染等沉重問(wèn)題。乃至于稻米的購(gòu)買食用,都讓人們感到一絲擔(dān)憂。作為一個(gè)稻米從業(yè)人員,我也經(jīng)常收到人家的詢問(wèn)。很多的城里人,也紛紛地要去尋找綠水青山環(huán)繞的一塊“凈土”,合伙或者自己種稻種菜。寧愿少收成,也一個(gè)勁地只要不打農(nóng)藥,不施肥料。
想完全靠天吃飯,當(dāng)然也是擔(dān)憂過(guò)了頭。但減少肥料的施用,特別是減少化肥的施用——減肥,也是立即必需的事了。
科學(xué)家對(duì)此早有準(zhǔn)備。十多年前就提出了綠色生態(tài)水稻計(jì)劃,通過(guò)培育抗病蟲(chóng)、肥料高效利用的水稻新品種,達(dá)到少打農(nóng)藥、少施化肥,也能高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。中國(guó)科學(xué)院傅向東研究員團(tuán)隊(duì),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索,在2018年和2020年,連續(xù)發(fā)現(xiàn)了提高氮肥利用效率的關(guān)鍵基因GRF4和NGR5,相關(guān)論文發(fā)表在《Nature》和《Science》。這兩個(gè)關(guān)鍵基因賦予了植物生長(zhǎng)與代謝的一種平衡,兩個(gè)正向基因的高水平積累,有望培育成功氮肥高效利用的新一代水稻新品種。
這仿佛讓人們看到了新一輪的綠色革命,正在向我們踏步走來(lái)。我個(gè)人也如釋重負(fù),感覺(jué)瞬間輕了十斤。
一粒種子,改變世界。這一粒種子,叫作雜交水稻。
1973年,袁隆平先生發(fā)明了雜交水稻技術(shù),大幅度提高了水稻產(chǎn)量,而后迅速在我國(guó)南方推廣開(kāi)來(lái),為解決我國(guó)溫飽問(wèn)題做出了重要貢獻(xiàn)。記得在讀高中時(shí),就從課本上知道了我國(guó)有個(gè)“雜交水稻之父”袁隆平,內(nèi)心充滿了崇拜和敬仰。沒(méi)想到后來(lái),自己讀了農(nóng)學(xué),也成了從事雜交水稻研究的一名科研人員。
作物品種雜交,其雜種一代往往表現(xiàn)出生命力強(qiáng)、生長(zhǎng)旺盛、穗大粒多的特點(diǎn),存在著雜種優(yōu)勢(shì)。而雜交水稻的原理,就是利用兩個(gè)水稻品種之間的雜種優(yōu)勢(shì)。我們平時(shí)在稻田里,偶爾也可以看見(jiàn)有幾株鶴立雞群的水稻,那是作為自花授粉作物的水稻,同樣存在著百分之4%以下的天然雜交的結(jié)果。雜交水稻的研究能否成功,主要的問(wèn)題就集中在怎樣實(shí)現(xiàn)雜交種子的大量生產(chǎn),使稻田里的稻子全部長(zhǎng)成“鶴群”。
一個(gè)好漢三個(gè)幫。為了一粒好種子,科學(xué)家非常巧妙地設(shè)計(jì)了一個(gè)雜交水稻的三系配套系統(tǒng)。一種是雄性不育系,自己本身不能結(jié)種子,但它是最好的載體。如果它能找到兩個(gè)相匹配的伙伴:一種是保持系,可以神奇地保持不育系的雄性不育特性;另一個(gè)是恢復(fù)系,可以恢復(fù)不育系的育性。一個(gè)恢廓大度,一個(gè)保持本性,就能讓雜交種子大量生產(chǎn)成為可能,這正是雜交水稻的絕妙之筆。
袁隆平老師帶著他的助手,在這個(gè)國(guó)際遺傳育種界公認(rèn)為不可能的“無(wú)人區(qū)”孜孜以求。開(kāi)始在南廣粘C系統(tǒng)里苦苦尋找不育株,結(jié)果并不理想。功夫不負(fù)有心人,1970年,終于在海南島發(fā)現(xiàn)了一株野生稻的天然敗育株,成為雜交水稻研究成功的突破口,袁老師把它稱為“野敗”。后來(lái)的研究證明,這一株野生稻的天然敗育株,是植物中細(xì)胞質(zhì)基因與細(xì)胞核基因互相作用而成,想來(lái)真是造化神奇,踏破鐵鞋無(wú)覓處,得來(lái)費(fèi)了多少工夫。
袁隆平老師是我老師的老師。我的育種老師張慧廉先生,1994年從湖南調(diào)到了中國(guó)水稻研究所,這也讓我有幸能跟著張老師下田學(xué)習(xí)雜交水稻。下田時(shí)間多了,我也慢慢了解到雜交水稻的精髓,怎么樣把藏在基因深處的不育細(xì)胞質(zhì)給挖掘出來(lái),真是巧妙而又微妙。
張慧廉先生從1974年開(kāi)始跟隨袁老師學(xué)習(xí)雜交水稻,在袁老師發(fā)明野敗雜交水稻的基礎(chǔ)上,張老師也創(chuàng)新地從印尼水田谷栽培稻中發(fā)掘出一個(gè)新的不育細(xì)胞質(zhì),創(chuàng)造出一種新類型的雜交水稻——印水型雜交水稻。這一粒新的好種子,最成功之處在于大大提高了雜交水稻的制種生產(chǎn)產(chǎn)量,使得種子生產(chǎn)成本顯著降低。在20世紀(jì)七八十年代,我國(guó)還先后發(fā)明了多種來(lái)源于不同細(xì)胞質(zhì)的雜交水稻,如武漢大學(xué)朱英國(guó)院士發(fā)明紅蓮型雜交水稻、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)李錚友先生發(fā)明滇型雜交粳稻、安徽廣德吳讓祥先生發(fā)明矮敗型雜交水稻、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)周開(kāi)達(dá)院士發(fā)明岡型D型雜交水稻等等,大大豐富了雜交水稻的品種和內(nèi)涵。
更為神奇的是,1973年,湖北的石明松先生在湖北沔陽(yáng)(今仙桃)稻田里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的新水稻材料,這個(gè)水稻的育性隨著光溫變化而變化。利用這個(gè)特性,可以在低溫下繁殖自交種子,在高溫下生產(chǎn)雜交水稻種子,這樣就不需要保持系了。從而能夠?qū)⒃瓉?lái)相對(duì)復(fù)雜的三系,簡(jiǎn)化為相對(duì)簡(jiǎn)單的兩系,真是一粒神奇的好種子。隨著科學(xué)上對(duì)固定雜種優(yōu)勢(shì)不斷的研究探索,1987年,袁老師系統(tǒng)提出了雜交水稻從三系、兩系到一系的育種戰(zhàn)略設(shè)想。
喜看稻菽千重浪,遍地英雄下夕煙。在袁老師的帶領(lǐng)下,如今的雜交水稻研發(fā)領(lǐng)域,三系兩系并舉,一系雜交水稻也取得了初步突破。還進(jìn)一步發(fā)明出了秈粳雜交稻,第三代雜交水稻等,使得雜交水稻的發(fā)展水漲船高,產(chǎn)量更高,品質(zhì)更好。特別是浙江寧波農(nóng)科院發(fā)明的秈粳雜交稻,這一粒嶄新的好種子,理論基礎(chǔ)是秈與粳的亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用,在試驗(yàn)和生產(chǎn)中,比一般雜交稻的產(chǎn)量進(jìn)一步提高了10-20%。
我國(guó)有65%的人口以稻米為主食,而全球則有一半的人口以稻米為主食。雜交水稻推廣到國(guó)外,一公頃稻田平均增產(chǎn)2-4噸以上,一時(shí)風(fēng)靡東南亞和南亞地區(qū),被譽(yù)為“東方魔稻”,為世界糧食安全也做出了卓越貢獻(xiàn)?!鞍l(fā)展雜交水稻,造福世界人民”,是袁老師的一個(gè)“雜交水稻覆蓋全球夢(mèng)”,也是他的心懷寫(xiě)照。如今全世界共有60多個(gè)國(guó)家引進(jìn)了中國(guó)雜交水稻,主要包括孟加拉國(guó)、巴基斯坦、越南、印度、菲律賓、印度尼西亞、緬甸、美國(guó)、非洲等國(guó)家和地區(qū)。我國(guó)的雜交水稻知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給美國(guó),2000年美國(guó)開(kāi)始投放第一個(gè)雜交水稻品種,至今已占據(jù)美國(guó)水稻面積的一半左右,其增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)達(dá)到17-28%。袁老師派出的團(tuán)隊(duì)在馬達(dá)加斯加幫助發(fā)展雜交水稻多年,使當(dāng)?shù)厮境杀对霎a(chǎn),結(jié)果馬達(dá)加斯加政府將雜交水稻的稻穗圖案印在了最大面值的貨幣上。我自己也有一點(diǎn)在印尼推廣雜交水稻的經(jīng)歷,看到雜交水稻在印尼的巨大增產(chǎn)優(yōu)勢(shì),看到當(dāng)?shù)剞r(nóng)民他們豐收的喜悅,看到他們跟你豎起大拇指,我心里比他們都還高興。
隨著世界人口不斷增加,從現(xiàn)在到2035年,全球主要是亞洲和非洲對(duì)稻米的需求預(yù)計(jì)還將增長(zhǎng)25%左右。作為聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織解決世界貧困地區(qū)饑餓問(wèn)題的首選技術(shù),雜交水稻在增加全球糧食產(chǎn)量方面,無(wú)疑將進(jìn)一步發(fā)揮重要作用。這也激勵(lì)著我們不斷努力前行。
跟著張老師下田,可以聆聽(tīng)到許多關(guān)于雜交水稻的故事。隱隱就覺(jué)得袁老師也近在眼前,心里想著什么時(shí)候能見(jiàn)到袁老師,這位人民心目中的英雄。
2008年初秋,機(jī)會(huì)來(lái)了,我跟幾個(gè)同事一起去長(zhǎng)沙參加雜交水稻國(guó)際會(huì)議,終于第一次在現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)到了袁老師。那時(shí)袁老師在臺(tái)上做雜交水稻研究的最新進(jìn)展報(bào)告,他穿著一件明亮的海南島“島服”短襯衣,第一次聽(tīng)到他講“穗子像瀑布一樣的”超級(jí)雜交稻,講雜交水稻“三步走”戰(zhàn)略,作為業(yè)內(nèi)人員也覺(jué)得十分振奮。那天會(huì)議間隙,好不容易找到一個(gè)空檔去跟袁老師合影,結(jié)果拍照師傅還沒(méi)準(zhǔn)備好,呼啦啦好幾個(gè)同事都圍了上來(lái),硬是拍成了一個(gè)小合影。當(dāng)然這也不賴。
后來(lái)也幾次聽(tīng)過(guò)他的報(bào)告,有一次居然是在印度國(guó)際會(huì)議上。袁老師用英語(yǔ)做主題報(bào)告,看他的PPT上的稻子由高變矮,又由矮變高,植株由弱變強(qiáng),我都聽(tīng)得津津有味,由衷地佩服也因他而感到驕傲。臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下的路是不知道走了多久。會(huì)議那天晚飯,我和袁老師剛好是在同一個(gè)餐館。等餐的間隙,袁老師和他的同事們?cè)诖蚺疲h(yuǎn)遠(yuǎn)就聽(tīng)到他說(shuō):“打錯(cuò)了咧,我想換牌!”一邊直撓頭,一股兒的孩子氣。一輩子,一件事;一粒種,一生情。我終覺(jué)得,赤子之心,才有散發(fā)的孩子氣。從那以后,每每我聽(tīng)到他單位同行跟我聊起一些有趣的生活片段,講到他打排球老想贏,講到他會(huì)教導(dǎo)你說(shuō)“good good study, day day up”,講到他買衣服嫌貴就給夫人塞了一塊山楂片,講到他會(huì)逗學(xué)生說(shuō):“小李子,喳!”我都能瞬間想到他那不時(shí)撓腦殼的模樣。
袁老師他們研發(fā)的第三代雜交水稻,最近幾年進(jìn)展很快。有一次我在他單位院子里的試驗(yàn)田看到,個(gè)頭矮矮的,穗頭大大的,田里長(zhǎng)得密密麻麻,壯碩飽滿,一田低頭的溫柔。剛好遇到中國(guó)農(nóng)科院的趙開(kāi)軍老師也來(lái),他也很驚訝。去年11月,第三代雜交水稻測(cè)產(chǎn)好消息傳到長(zhǎng)沙,袁老師興奮地說(shuō)起了“雨夾雪”英文:“我覺(jué)得excited,more than excited.”也難怪,袁老師去世以前住院期間,他每天都還要問(wèn)醫(yī)務(wù)人員:外面天晴還是下雨?今天多少度?有一次,護(hù)士說(shuō)28℃。他急了,“這對(duì)第三代雜交稻成熟有影響!”他真的是一分鐘也放不下他的雜交水稻研究。
我讀到袁老師的文章《媽媽,稻子熟了》,他在文章里寫(xiě)道:“稻芒劃過(guò)手掌,稻草在場(chǎng)上堆積成垛,谷子在陽(yáng)光中畢剝作響,水田在西曬下泛出橙黃的味道?!蔽揖驼娴哪軌蚨?,他的一片拳拳之心。他對(duì)稻子的真摯情感,小輩也深能體會(huì)。
記得有一年在三亞開(kāi)雜交水稻項(xiàng)目會(huì)議,“雜交水稻之父”袁隆平院士,我國(guó)最大面積雜交水稻品種汕優(yōu)63的育成者謝華安院士,“英雄母親”珍汕97A育成者顏龍安院士,紅蓮型雜交水稻的開(kāi)創(chuàng)者朱英國(guó)院士齊齊坐在一起,商討雜交水稻發(fā)展事宜。我興奮地發(fā)現(xiàn)前輩們的名字,儼然組成了一幅“平-安-龍-國(guó)”的英雄畫(huà)面。
袁老師說(shuō),“我只是一個(gè)種了一輩子水稻的農(nóng)民。”他完全活在人們身邊,活在人民心中。
袁老師說(shuō),“人就像種子,要做一粒好種子?!碑吰湟簧?,他將一粒飽滿好種子撒在了廣闊的田間,他也將一粒精神好種子留給了希望的人間。
袁老師,一路走好。風(fēng)吹過(guò)稻田,我們會(huì)想你。
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