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培厚亩产1500公斤的“气象土壤”——湖南杂交稻制种气象服务纪实
2020-11-06 10:59:13    来源:中国气象报    作者:张倩 帅细强 何广丰 张婷婷 罗丹

  11月2日,在湖南衡阳市衡南县水稻基地,经测产验收,晚稻平均亩产911.7公斤,加上此前早稻测得平均亩产619.06公斤,双季稻亩产实现3061斤,成功突破1500公斤。

  “高产、抗病、抗寒、抗倒是第三代杂交水稻相比前两代普遍具备的优势特征,也是这次测产在极端天气的不利条件下,还能够突破双季稻亩产1500公斤的关键原因。”湖南杂交水稻研究中心研究员、第三代杂交水稻项目主持人李新奇说。

  助力解决杂交稻制种高纯高产的气候风险制约问题,正是湖南气象服务的一项重要内容。从上世纪90年代开始,湖南气象部门针对杂交稻制种全力开展定制服务,为其实现超高产目标作出积极贡献。

  “气象保障在杂交稻、超级稻的制种和推广种植中发挥了关键和不可替代的重要作用。”“杂交水稻之父”袁隆平充分肯定杂交稻制种气象服务。

  忧心,制种面临重大气候风险

  “水稻要高产,要有四良。第一个是良种,品种要好;第二个是良法,栽培方法要好;第三个是良田,基础要好;第四个就是良态,气候要好。”袁隆平这样描述气候与水稻产量的关系。杂交稻要高产,离不开优质的稻种。换句话说,制种算得上是杂交稻生产的“母亲工程”。

  两系法杂交稻具有强大的生命力,但在发展初期,进展并没有大家预料的那么顺利。原因就是杂交稻在杂交制种时容易受到温光等气候要素影响,面临严重的气候风险。

  上世纪80年代至90年代两系法发展初期,由于对气候影响规律没摸准,杂交稻多次出现制种育性“不纯”“打摆子”的现象,造成制种失败、损失惨重,引起了人们对两系法杂交水稻前景的广泛担忧。

  “如果杂交稻种子育性不纯,就不能够应用于大面积生产,来年生产上便会缺少可用于栽培的杂交稻种子。”杂交稻气象科研团队带头人、湖南省气象局总工程师汪扩军说,“只有解决制种这个关键环节的气象问题,才会有杂交稻大面积栽培的高产稳产。”

  针对制种成败取决于当时当地温度、日照等气候生态条件的情况,气象部门启动特定精细化科技服务。气象科技人员的参与,为杂交稻制种高纯高产上了一道“保险”。

  调整,气象科研成果作出“重大贡献”

  助力解决杂交稻制种高纯高产的气候风险制约问题,是湖南气象科技人员面前的一道难题。以两系杂交稻为例,制种主要考虑育性安全期和扬花安全期。两者既有对气候条件的特定要求,又相互关联。前者涉及种子纯度问题,将决定制种的成败;后者则直接影响制种产量的高低、效益的大小。

  自上世纪90年代开始,湖南气象部门专门成立两系法杂交稻气象科研团队,着力解决两系法杂交稻制种生产上的气候风险等问题。经过多年的田间实验与大量的观测数据,团队先后创建两个安全期的气候风险诊断模型,以及与两个安全期关联的时空择优气候适应性等级指标,分析确定了适宜湖南及长江中下游制种的实用不育系育性转换起点温度的指标范围,以及湖南主要制种基地所在县。

  根据这一科研成果,袁隆平和他的两系法科研团队对全省的制种生产基地进行了一次重大调整和重新安排。

  事实证明,进入新世纪以来,在两系法制种生产上再也没有出现过大面积杂交种子育性不纯的现象。

  “气象研究成果为我们的两系法成功作出了重大贡献,如果没有气象科研的支持,我们的成功可能要推迟好几年。”袁隆平对气象科技支撑给予高度评价。

  近年来,在湖南省政府和中国气象局的支持下,围绕两系法超级杂交稻的核心气象技术问题,湖南省气象部门积极构建杂交稻制种气象服务体系,专门组建两系法超级稻制种气象保障技术团队,确定了湖南53个制种基地所在县100米×100米精细化适宜地段及最佳播种期,提出一套安全高产制种的时空择优气象技术体系。基于最新研究成果,2019年12月,湖南省气象部门还出版了《两系法超级杂交稻制种时空择优气候诊断技术及其应用》,凝练形成关键气象技术研究与应用成果,更好地应用于生产实践。

  延伸,制种气象服务效益超百亿元

  2013年,杂交稻制种气象成果纳入国家科技进步特等奖——“两系法杂交水稻技术研究与应用”,汪扩军与省气象科学研究所分别成为该项国家最高科技奖项的主要完成人员之一和主要完成单位之一。气象科技工作者并不止步于此,气象专家编写培训课本、制作课件、印制服务操作手册,对农业科技工作者和基层农技推广人员开展气象科技培训,面对面服务生产一线。

  2019年,湖南省气象部门针对杂交稻制种气象服务业务体系和流程开展多次研讨,制定《湖南省杂交稻制种气象服务业务规范(试行)》,构建起“省级指导、分中心制作产品、县级观测及服务”三级业务布局的杂交稻制种气象服务业务体系,实现了县级杂交稻制种生产气象服务的业务化运行。

  湖南气象部门还特别明确杂交稻制种基地县将制种观测列为业务内容,并以农气站为基础,确定溆浦县、靖县、武冈市、冷水滩区、资兴市等5个基地县(市、区)开展杂交稻制种生育期及生长发育情况观测。同时,27个杂交稻制种基地县在关键期开展农业气象调查,共享基地人工观测记录和资料,并通过调整农田小气候、区域站,开展农田小气候平行观测。气象部门研制了两系法制种和超级稻栽培气象服务系统平台,制作发布服务产品100多期,被省内外农业主管部门和种子企业广泛应用。

  “今年我们根据绥宁县气象局提供的杂交稻制种关键期气象预报服务开展制种工作,效益明显。特别是针对9月连阴雨预报,我们对部分种子进行提前收割,并及时烘干,减少损失约300万元。”10月29日,在被袁隆平称为“中华杂交稻制种第一县”的绥宁,农业农村水利局种子管理站站长李健康说。

  2019年底,据湖南省种业管理处和种植业管理处测算,近20年来,高纯高产制种气象服务带来的社会经济效益达108.8亿元。

  下一步,湖南气象部门将继续开展高质量杂交稻制种专业气象服务,并将杂交稻制种特色服务模式推广应用于油茶、柑橘、烟叶等特色服务中,最大程度发挥创新模式在农业气象服务中的效益,助力乡村振兴和打赢脱贫攻坚战,以务实行动彰显气象使命与担当。


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