黄耀祥院士在工作中
在我国华南地区,台风导致的倒伏问题是威胁稻谷生产的主要因素之一。矮杆稻的最大优势就是抗倒伏。在1959年的试种中,“广场矮”显著增产。六十年代初,该品种在我国南方广泛引种推广,种植面积很快超过1000万亩。
到了六十年代中期,广东省基本实现了早稻品种矮秆化,大田平均亩产由过去的250公斤左右提高到350至400公斤,一举改变了广东省早稻低产的面貌。
与此同时,矮秆水稻迅速在我国南方推广,至1965年全国矮秆品种植面积达到2400多万亩,每亩产增产50公斤以上。
1964年,浙江省温州专区(现温州市)早籼稻“广场矮”晚季栽培共2.7万亩,普遍获得大幅度的增产。根据全区6个县(市)的556个生产单位统计,总计播种的8156.2亩平均产量达到626.6市斤/亩,比当时的常规晚稻品种增产31.2%,其中的最高记录来自温州市白象公社白一大队第十二生产队,他们种植的9.1亩“广场矮6号”,平均单产达955.2市斤/亩。这表明“广场矮”系列具有很好的气候适应性。
70年代中期,矮秆品种在全国年种植面积高达1.5亿亩。从1977年开始在广西钦州地区试种的“桂朝2号”,综合平均亩产928.4市斤比1973年研制的“汕优2号”增产1.18%;1983年获批推广的“广陆矮4号”在长江流域的双季稻区大范围推广种植,累计种植面积之大、利用时间之长,为矮秆品种之最。
2019年6月30日,农业农村部正式发布消息,“我国矮化水稻种植已基本实现全覆盖。”自1959年成功培育出第一个矮秆籼稻品种以来,至今全国累计推广矮秆籼稻良种175亿亩以上,在高杆品种基础上增产稻谷累计达1.75万亿公斤。
毫不夸张的讲,“广场矮”是世界上第一个实现大范围种植的杂交水稻,在实际生产应用中,主要技术指标无可争议的超过了IR-8“奇迹稻”。然而遗憾的是,因为当时的新中国遭受西方帝国主义封锁,傲慢的西方学界至今也没有承认我国的这一首创成果。
第二次突破——三系杂交水稻袁隆平在1966年4月在《科学通报》上发表了论文《水稻的雄性不育性》,这正式拉开了“三系法”培育杂交水稻的序幕。
1967年4月,袁隆平起草“安江农校水稻雄性不孕系选育计划”,呈报省科委与黔阳地区科委。6月,由袁隆平、李必湖、尹华奇组成的黔阳地区农校(安江农校改名)水稻雄性不育科研小组正式成立。
1970年11月23日上午,李必湖与海南崖县(今三亚市)南红农场的技术员冯克珊,在离农场不远的一片沼泽地里的野生稻中,成功地寻找到了一株野生的雄花败育株。
他们对这棵野生稻进行了精心培育。来年开春,野生稻分孽后,他们把它分为48株。他们整天吃住在田边,等候着稻花的开放。每开一朵花,就授一次粉,一共花了4天时间给63朵花授完了粉。最后,他们艰难地收获了少量种子。袁隆平给它取名为“野败”。
袁隆平(左一)与助手李必湖(左三)
袁隆平团队随后使用当时广泛使用的“广场矮”、“京引66”等品种测交,发现其对“野败”不育株有保持能力,这就为培育水稻不育系和随后的“三系”配套打开了突破口。
当时,杂交水稻的育种是一个群众性的科研运动。时任湖南省革委会主任的华国锋同志,对杂交水稻的科研工作高度重视,并做出指示:“要将雄性不育系的材料,拿到群众中去搞”,还要求有关地市和部门大力支持。因为当时的主攻方向是籼稻的杂交,这是我国南方的主力稻种。所以,湖北、江西、福建、广西、广东等多个省份的农业技术人员都与袁隆平团队一道参与联合攻关。
袁隆平将在海南育成的“野败”种子分发给了各省的团队。然而,当“野败”被带回湖南后,却发生了意外——稻子一直没能出穗——而其他省份的团队也相继遇到这个难题。
颜龙安院士
最终在1972年,时任江西省萍乡市农科所技术员的颜龙安,第一个培育出野败籼型不育系与同型保持系“二九矮1号”,并向全国提供稻种。颜龙安院士后来回忆,当时之所以能取得成功,是因为进行了遮光处理——“野败”是感光性稻种——三亚的纬度比萍乡低,夏季日照时间更短,所以需要遮光。
但是,获得不育系与保持系还不算成功。“三系法”还差恢复系配套。为了尽快完成三系配套,在湖南省革委会和农业部的协调下,全国轰轰烈烈掀起了杂交水稻“恢复系”攻关。当时,全国各地许多农业科研机构、农场、良种场、公社、生产队、大专院校都参与其中,各省成立了杂交水稻科研协作组,形成了一个全国范围的大协作网,在超过1000个品种里,筛选出100多个具有恢复能力的品种,分别进行大田试验。
三系杂交水稻的功臣之一张先程
1973年,广西农学院教员张先程(1938~2014)带领的团队,在从东南亚引进品种中,发现了强恢复系IR24——结实率在90%以上——补上了杂交水稻配套的最后一环。
同年,颜龙安课题小组又通过“珍汕97A”和IR24杂交,培育出强优势组合籼型三系杂交水稻——汕优2号——成为我国首个大面积推广种植的杂交水稻。
袁隆平领衔的团队在1974年也培育成功了“南优2号”品种,于1975年起在湖南洞庭湖地区大规模试种。与同类杂交稻品种相比,“南优2号”长势最好,稻穗大米粒多,产量显著提高。这里还有一段鲜为人知的故事。1974年底,袁隆平的父亲病危。此时育种工作正处在关键时刻,身在海南的袁隆平选择坚守,没能见上亲人最后一面。
然而,科研的道路并不是一帆风顺。虽然“南优2号”创造了当时的高产纪录,但是不抗稻瘟病。令人万万没有想到的是,洞庭湖地区几十万亩水稻偏偏就遇到了,结果颗粒无收。更雪上加霜的是,八十年代稻瘟病在我国南方经常发生,这使得杂交水稻一时无人问津,数十万斤的稻种积压在仓库里。