中国科学家成功培育多年生水稻 实现"一种多收"农业突破

问题——一年一种一收的栽培制度是当前水稻生产的主流模式;这个模式成熟稳定,但在劳动力结构变化、生产成本上升和极端气候风险增加的背景下,也逐渐显现短板:每季整地、育秧、移栽或直播等环节投入较高,土壤反复扰动,生产对机械以及化肥农药的依赖度偏高。如何在稳产的同时降成本、减少耕作扰动并提升系统韧性,成为水稻育种与栽培领域的重要课题。 原因——从生物学基础看,许多草本植物之所以能实现“多年生”,关键在于其地下部分能够在不利季节保持活性,随后重新萌发,周而复始完成生长循环。野生稻在自然环境中也具备更强的生存与再生能力;而栽培稻在长期人工驯化中,为适应收获便利、整齐度和产量等需求,逐步形成直立株型、抽穗同步、成熟不易落粒等“农业化”特征,一些与野外适应性对应的的性状在选择过程中被削弱甚至丢失,多年生能力也随之下降。科研界普遍认为,重新挖掘野生稻遗传资源、找回关键基因,是突破多年生水稻瓶颈的重要方向。 影响——据科研团队介绍,本次研究以野生稻资源为切入点,对数百份野生稻材料开展系统性状观察与遗传分析,筛选并锁定与“长寿”相关的核心遗传因素。研究显示,该基因的作用并非单纯延长生命周期,而是与发育调控密切相关:植株在开花结实后,可出现从“成熟”向“幼态”回转的发育变化,重新进入营养生长阶段,从而实现再生与持续生长。这一发现为理解水稻从一年生到多年生的演化与驯化提供了新的分子层面证据,也为构建可持续栽培制度提供了育种上的可操作抓手。继续地,团队将“长寿”相关基因与匍匐生长等性状进行组合改良,获得可在田间存活并实现连续收获至少两年的水稻新材料,初步表现出“种一次、收多季”的应用潜力。 对策——业内人士指出,多年生水稻要从科研材料走向大面积应用,还需在“品种—栽培—农机—病虫草害防控”体系上共同推进:一是育种端要在多年生能力与高产优质、抗病抗逆之间取得平衡,避免再生性强但产量不稳、品质波动等问题;二是栽培端需探索匹配的田间管理制度,包括留茬高度、再生季肥水调控、越冬或越旱期保活措施等,以稳定多季产量;三是植保端要加强多年连作条件下病虫害积累风险评估,完善绿色防控与轮作间作方案;四是农机端需优化收割与田间管理装备,提高对留茬再生模式的适配性,降低作业成本与损伤。同时,多年生稻推广应因地制宜,在生态脆弱区、劳动力短缺区或高成本区开展分区试验示范,形成可复制的技术规范与风险预案。 前景——在保障粮食安全与推进农业绿色转型的双重目标下,多年生水稻被视为可能改变部分地区生产方式的技术选项之一。其潜在价值不仅在于减少移栽与整地频次、降低劳动投入,也可能通过减少土壤扰动、提升土壤结构稳定性等带来生态效益。未来,随着关键基因机制研究的深入、性状聚合育种的加速以及配套栽培制度完善,多年生水稻有望在特定生态区率先形成规模化应用场景。同时,对野生稻遗传资源的系统挖掘,也将为水稻抗逆、稳产与养分高效利用等育种目标提供更多“基因工具”,推动我国水稻科技创新持续向前。

从“春种秋收”到“一种多收”,多年生水稻不仅是技术上的突破,也可能带来生产方式的变化;在人口增长与资源约束的双重压力下,这项由我国科学家推动的创新,为稳定粮食供给提供了新的可能,也为全球粮食安全贡献了中国方案。当传统农耕经验与现代生物技术相结合,一幅更低扰动、更可持续的农业图景正在逐步展开。