加強(qiáng)耐鹽堿水稻研究 讓鹽堿地變成新糧倉

孫明法

（江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇鹽城 224002）

2021年10 月21 日，習(xí)近平總書記在山東東營考察調(diào)研時(shí)強(qiáng)調(diào)：“……要加強(qiáng)種質(zhì)資源、耕地保護(hù)和利用等基礎(chǔ)性研究，轉(zhuǎn)變育種觀念，由治理鹽堿地適應(yīng)作物向選育耐鹽堿植物適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變，努力在關(guān)鍵核心技術(shù)和重要?jiǎng)?chuàng)新領(lǐng)域取得突破……”。水稻是重要的糧食作物，對(duì)鹽堿脅迫中度敏感。在水源相對(duì)充裕的地區(qū)，通常首選耐鹽堿水稻作為沿海灘涂和鹽堿地改良利用的糧食作物。所選用的耐鹽堿水稻是指能在鹽堿0.3%（可溶性鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）以上的鹽堿地生長、單位面積產(chǎn)量在300 kg/667 m以上的水稻品種。國內(nèi)外科研單位和學(xué)者對(duì)耐鹽水稻開展了廣泛研究，并已取得了一些重要進(jìn)展。

1 耐鹽水稻研究取得了重要進(jìn)展

耐鹽水稻種質(zhì)資源篩選的研究歷史較長，約始于20 世紀(jì)60年代中后期。國際水稻研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國水稻研究所都先后進(jìn)行過水稻種質(zhì)資源的耐鹽性鑒定，并篩選出一批耐鹽種質(zhì)資源。江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院從20 世紀(jì)70年代開展水稻種質(zhì)資源耐鹽性鑒定與評(píng)價(jià)工作，先后對(duì)2 000 多份國內(nèi)外水稻種質(zhì)資源進(jìn)行了耐鹽性鑒定與評(píng)價(jià)，鑒定篩選出80-85、筑紫晴、紅芒香粳糯、白谷子、竹系26、烏咀子等一批有應(yīng)用價(jià)值的耐鹽水稻種質(zhì)。江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所從20 世紀(jì)80年代初開展耐鹽水稻研究，采用人工模擬鹽池（盆缽）和沿海灘涂鹽土實(shí)地進(jìn)行耐鹽水稻種質(zhì)資源的鑒定、篩選和利用研究，先后引進(jìn)、搜集水稻種質(zhì)資源1 300 多份，鑒定、篩選耐鹽水稻核心種質(zhì)61 份，耐鹽性達(dá)0.3%～0.6%水平。1986年11 月，廣東湛江陳日勝在海灘邊發(fā)現(xiàn)了野生水稻資源，并經(jīng)多年繁殖、篩選，育成海稻86，保持了其耐鹽的野生特性?！半s交水稻之父”袁隆平院士對(duì)開展“海水稻（耐鹽堿水稻）”科技攻關(guān)也傾注了大量心血，并提出發(fā)展耐鹽堿水稻的目標(biāo)：10年內(nèi)，選育出耐鹽性達(dá)0.3%～0.6%水平、耐pH 值9 以上的耐鹽堿雜交水稻品種，在666 萬hm(1 億畝)鹽堿地推廣應(yīng)用，平均產(chǎn)量達(dá)到300 kg/667 m，可以多養(yǎng)活近8 000 萬人，以有力地保障國家糧食安全。

2015年，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院與江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、揚(yáng)州大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、中國水稻研究所、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、海南大學(xué)等多個(gè)單位聯(lián)合承擔(dān)了國家科技支撐計(jì)劃“耐鹽水稻新品種選育及配套栽培技術(shù)研究（項(xiàng)目編號(hào)：2015BAD01B01～2015BAD01B03）”，在廣泛引進(jìn)、收集國內(nèi)外耐鹽水稻種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，提出并采取“實(shí)驗(yàn)室﹢人工鹽池﹢沿海鹽堿地”的“全生物量測定法”，以“耐鹽指數(shù)”評(píng)價(jià)水稻耐鹽性。對(duì)搜集引進(jìn)的7 058 份資源和3 000 多份不同世代育種材料進(jìn)行耐鹽性鑒定，篩選出耐鹽性達(dá)0.3%以上的各類種質(zhì)530 多份，鑒定出南粳9108、鹽稻10 號(hào)、鹽稻12 號(hào)等14個(gè)在含鹽量0.3%鹽堿地種植表現(xiàn)較好的品種，以及在pH 值＞9 的土壤中表現(xiàn)良好的長白九等資源。南粳9108、鹽稻10 號(hào)、鹽稻12 號(hào)、固廣油占、京寧29 號(hào)等耐鹽水稻品種，在江蘇順泰農(nóng)場、寧夏暖泉農(nóng)場、遼寧盤錦大洼等地進(jìn)行了展示，平均產(chǎn)量均超過500 kg/667 m。

自2017年以來，全國掀起了一股耐鹽（堿）水稻研發(fā)的熱潮。國家耐鹽水稻聯(lián)合體（包括華東沿海秈稻組、華南沿海秈稻組、沿黃粳稻組、北方粳稻組）、江蘇省耐鹽粳稻聯(lián)合體等相繼成立并組織相關(guān)試驗(yàn)。通過國家或省級(jí)審定了鹽稻18 號(hào)、鹽稻21號(hào)、中科鹽4 號(hào)、南粳鹽1 號(hào)、鹽田育3 號(hào)、鹽田育4號(hào)、荃9 優(yōu)1393、華內(nèi)優(yōu)086、華荃優(yōu)187、廣紅3號(hào)、固廣油占等耐鹽水稻新品種（組合）20 多個(gè)，均具有耐鹽性較好、抗病性強(qiáng)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、米質(zhì)優(yōu)良等特點(diǎn)，正在我國沿海含鹽量0.3%～0.5%的鹽堿地上大面積推廣應(yīng)用，取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2 耐鹽水稻育種研究存在的問題

雖然我國在耐鹽種質(zhì)鑒定篩選、耐鹽基因/QTL定位與克隆、新品種選育、配套栽培技術(shù)研究以及示范應(yīng)用等方面均取得了較好的研究進(jìn)展，但如何加快發(fā)展耐鹽水稻，真正讓鹽堿地變成“新糧倉”，還存在一些較突出的問題。

2.1 將耐鹽水稻作為耐鹽植（作）物研究重點(diǎn)的認(rèn)識(shí)不夠到位

全球約有9.54 億hm鹽堿地，我國約有1 億hm內(nèi)陸鹽堿地和200 多萬hm沿海灘涂鹽堿地，是我國不可多得的重要的后備土地資源，綜合利用潛力巨大。耐鹽植物品種是鹽堿地生態(tài)化、高值化利用的重要依托。水稻作為鹽堿地改良的首選糧食作物，在鹽堿地改良利用中具有其他作物無法比擬的優(yōu)勢。水稻根系本身具有分泌有機(jī)酸和吸收鹽分的能力，能夠降低土壤鹽分，改良鹽堿地。同時(shí)，由于鹽堿地生產(chǎn)的稻米中維生素B1、硒、鐵等營養(yǎng)成分豐富，屬弱堿性大米，且色香味都不錯(cuò)，有利于人體健康，市場前景較好。因此，需要將耐鹽水稻作為耐鹽植（作）物研究的一大重點(diǎn)，進(jìn)行長期科學(xué)研究，以培育更多更好的耐鹽水稻新品種，從而更有效地利用鹽堿地，擴(kuò)大水稻種植面積，提高水稻單位面積產(chǎn)量和總產(chǎn)量。

2.2 對(duì)耐鹽水稻品種選育研究需要進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新攻關(guān)的重視不夠

以江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等單位為代表的我國東部沿海省份的科研育種單位，利用地處沿海地區(qū)的獨(dú)特地理位置條件，采用常規(guī)與分子育種相結(jié)合的方法，相繼育成了鹽稻10 號(hào)、鹽稻12 號(hào)、南粳9108、鹽豐47 等耐鹽水稻新品種，已推廣應(yīng)用并產(chǎn)生較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。盡管，耐鹽水稻新品種選育研究已取得了顯著成效，但所選育品種的耐鹽性為0.3%～0.4%，耐鹽性達(dá)0.5%以上的新品種還沒有。而一般鹽堿地的土壤含鹽量是動(dòng)態(tài)變化的，又與時(shí)間（季節(jié)）、空間、雨水、植被覆蓋都有很大關(guān)系。因此，需要在現(xiàn)有耐鹽水稻品種（系）基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新攻關(guān)，以期盡快培育耐鹽性達(dá)0.5%及以上的符合市場需求的高耐鹽水稻新品種。

2.3 將耐鹽水稻列為專項(xiàng)指南并給予長期重點(diǎn)支持的資助不夠

隨著“海水稻”種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和利用以及耐鹽水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，我國各級(jí)政府和部門加大了對(duì)耐鹽水稻的關(guān)注和支持。2015—2019年，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院與江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、揚(yáng)州大學(xué)等單位聯(lián)合承擔(dān)了國家科技支撐計(jì)劃“耐鹽水稻新品種選育及配套栽培技術(shù)研究”，2016—2018年江蘇省科技廳也給予相應(yīng)配套研究資助，項(xiàng)目實(shí)施取得了明顯成效并順利通過驗(yàn)收。2020年科技部批復(fù)湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院建設(shè)“國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心”，這是全國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域首批啟動(dòng)建設(shè)的3個(gè)國家技術(shù)創(chuàng)新中心之一。此后，“耐鹽水稻”再也沒有得到國家或省級(jí)專項(xiàng)和資金的穩(wěn)定支持。但是“海水稻”耐鹽機(jī)理基礎(chǔ)研究還沒有取得明顯進(jìn)展，可供育種利用的耐鹽基因還不多，仍然需要對(duì)水稻鹽堿脅迫的機(jī)理加強(qiáng)研究，努力篩選耐鹽新基因和高耐鹽種質(zhì)，以期盡快選育高耐鹽水稻品種。因此，迫切需要我國各級(jí)科技管理部門繼續(xù)加大對(duì)耐鹽堿水稻的關(guān)注和支持，給予長期穩(wěn)定的科研項(xiàng)目及資金支持。

3 建議

水稻作為鹽堿地改良的首選糧食作物，研究其耐鹽機(jī)理，提高其耐鹽堿能力，選育耐鹽新品種并將其加快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，挖掘鹽堿地開發(fā)利用潛力，實(shí)現(xiàn)鹽堿地高效利用，真正讓鹽堿地變成新糧倉，對(duì)保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要戰(zhàn)略意義。因此，必須從全局高度，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，系統(tǒng)解決當(dāng)前存在的突出問題。

3.1 盡快制定“鹽堿地綜合利用發(fā)展規(guī)劃”，實(shí)施鹽堿地生態(tài)糧倉建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃

耕地和種子是國家糧食安全的2個(gè)最基礎(chǔ)條件。鹽堿地是我國不可多得的重要的后備土地資源，而我國又于2021年新制定了《種業(yè)振興行動(dòng)計(jì)劃》。因此，建議國家有關(guān)部門盡快制定“鹽堿地綜合利用發(fā)展規(guī)劃”，實(shí)施鹽堿地生態(tài)糧倉建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃，開展鹽堿地綜合利用研究和示范，這對(duì)保障國家糧食與生態(tài)安全均具有重要意義。

3.2 給予長期穩(wěn)定的科研項(xiàng)目及資金支持，加強(qiáng)耐鹽水稻聯(lián)合創(chuàng)新攻關(guān)

建議各級(jí)政府或科技管理部門高度重視，繼續(xù)給予耐鹽水稻長期穩(wěn)定的科研項(xiàng)目及資金支持，成立耐鹽水稻產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體（聯(lián)盟），開展協(xié)作攻關(guān)，收集、鑒定、篩選高耐鹽種質(zhì)資源，建立耐鹽種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)耐鹽機(jī)制基礎(chǔ)研究，搜尋可供育種利用的耐鹽關(guān)鍵基因，在分子水平上定位水稻耐鹽關(guān)鍵基因及進(jìn)行耐鹽基因的克隆，采用分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育耐鹽水稻新品種，研發(fā)配套栽培技術(shù)，創(chuàng)新耐鹽堿水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展新模式。

3.3 建立耐鹽水稻特色產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，促進(jìn)耐鹽水稻新品種（技術(shù)）轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力

建議在國家或省級(jí)水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系中增設(shè)耐鹽水稻的研究方向或內(nèi)容，設(shè)立崗位科學(xué)家和試驗(yàn)觀測站，開展耐鹽水稻基礎(chǔ)理論研究、新品種選育、新技術(shù)（產(chǎn)品）研發(fā)、試驗(yàn)示范及技術(shù)培訓(xùn)等工作，形成“高校院所+基層科研單位+種業(yè)企業(yè)”的耐鹽水稻特色產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系，以加速耐鹽水稻新品種及技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。