新华财经哈尔滨8月9日电（记者 范迎春）发展低碳农业、减少温室气体排放，是现代农业科技最重要课题之一，也是实现“双碳”目标的重要路径。国家特聘专家、美国康奈尔大学植物遗传育种学博士、大美龙江种业创新中心主任李继明日前接受新华财经记者专访时表示，东北地区作为国家重要的商品粮基地和水稻主产区之一，推广节水抗旱稻品种及技术，能够在基本保持产量和品质的前提下，比传统水稻种植模式节水70%以上，又能显著降低碳排放，有很高的推广价值。
节水和减排成为水稻技术主攻方向之一
水稻是我国主要粮食作物之一，目前我国水稻产量约占全球总量的31%。李继明表示，水稻在成为国家粮食安全重要支柱的同时，也带来较大的碳排放和水资源消耗压力。一方面，按照传统模式耕种的水稻，单位面积内温室气体排放量是小麦、玉米等旱作粮食作物的4倍以上，主要原因是水稻生产过程中，由于淹水导致的缺氧环境产生大量甲烷。另一方面，水稻属于高耗水作物，需要依赖大量的水资源来维持其正常生长发育。而我国是淡水资源匮乏的国家之一，水成为制约水稻生产的重要瓶颈。在距离江河流域较远地带，大量使用地下水种植水稻，是导致地下水位下降的重要原因。
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2022年6月，农业农村部与国家发展改革委联合发布《农业农村减排固碳实施方案》，明确提出实施稻田甲烷减排行动。李继明说，在稳定产量和品质、确保供给安全的前提下，节水和减排是现阶段水稻技术攻关的主要方向之一，也是两个相关联的课题。
经过20多年努力，上海市农业科学院农业生物基因中心罗利军团队研发育成节水抗旱稻，兼具节水、抗旱和易种等优点，目前已培育出籼型、粳型、杂交和常规4大系列节水抗旱稻品种30余个，在长江中下游地区进入推广阶段，种植面积超过300万亩，并设立了区域试验和审定通道。2013年，罗利军团队的“水稻抗旱基因资源和节水抗旱稻的发现与创制”获国家技术发明二等奖；2023年，罗利军获“2022年度何梁何利基金科学与技术进步奖”。
李继明介绍，节水抗旱稻可采用水种旱管、旱种旱管等多种方式种植，不需要在稻田建立和保持水层，可从源头上使甲烷排放量大幅度下降。2019-2020年，节水抗旱稻在安徽省7个县进行了稻田温室气体排放监测，其中旱种旱管碳排放比水田减少90%以上，与玉米等旱作作物持平。
李继明表示，要在更大范围推广节水抗旱稻，就需要培育适应不同生态环境的多样性品种，建立与不同地区生产种植条件相适应的栽培技术体系。东北地区是国家重要的商品粮基地和水稻产区，节水抗旱稻技术及品种在东北地区有很高的推广价值。
关键还要从种子层面解决问题
李继明1986年师从袁隆平院士主修植物遗传育种，1989年获硕士学位，2003年获美国康奈尔大学植物遗传育种学博士学位，此后就职于美国杜邦先锋种子公司、华智水稻生物技术有限公司、青岛海水稻研发中心等机构，主要从事水稻遗传育种研究，2016年获评“国家特聘专家”。2022年11月，时任青岛海水稻研发中心副主任的李继明北上哈尔滨市，受聘担任大美龙江种业创新中心主任和“全日制”领衔专家，首期签约5年。
李继明表示，根据国家粮油信息中心6月份数据，2023年黑龙江省水稻播种面积353.5万公顷，预计总产量2668.9万吨。他此行的主要目的，是在黑龙江水稻产区推广种植节水抗旱稻，研发适应东北地区生产的寒地节水抗旱稻技术及品种，助力东北水稻生产向节水低碳方向转型。
李继明说，虽然通过优化栽培管理措施等途径能够在一定程度上降低稻田的甲烷排放量，但要实现节水和减排的目标，关键还要从适合当地种植的节水抗旱稻品种层面解决问题。目前，黑龙江省还没有科研机构开展节水抗旱稻的育种工作，他第一阶段的工作重点是依托掌握的先进技术，以过去耐旱性试验的相对耐旱品种作为对照，对黑龙江省审定水稻品种进行耐旱性筛选。
2023年春，李继明带领团队在哈尔滨市万宝镇双榆村建立了一个小型育种基地，优选20多个在黑龙江大面积种植的水稻主栽品种进行耐旱性筛选试验。新华财经记者在现场看到，育种基地被划分成若干小单元，通过设置三次重复，对不同品种进行旱处理和水处理，定期记录作物的生长情况。李继明表示，黑龙江省6-8月份雨水多，有利于旱稻种植。8月上旬，水稻进入抽穗灌浆期，目前旱处理的各个品种生长基本正常，预计再有两个月左右进入收获期。收获之后，下一步骤是进行旱处理和水处理的产量性状数据对比分析，最后从中筛选出适合东北区域种植的优良稻种。
促水稻生产向绿色可持续方式转型
李继明介绍，节水抗旱稻此前在黑龙江省已有少量试验种植成功案例。2018年，北大荒集团红兴隆分公司友谊农场在罗利军团队指导下，通过水插秧与旱直播两种栽培方式进行了多个品系的节水抗旱稻种植试验。其中，旱直播下的节水抗旱稻“6220品系”全生育期比对照品种“龙粳46”短3天以上，亩均增产55公斤，未发生稻瘟病和倒伏等情况。试验结果表明，“6220品系”适合在黑龙江省第二、三积温带进行旱种旱管种植，对保护黑土层、节约地下水资源有明显作用。
2021年，通河县人和兴水稻农民专业合作社辟建约800亩的生态旱稻科技示范基地，采用直接播种方式试种7个旱稻品种，平均亩产达到900斤左右。
“局部试验成功坚定了我们在黑龙江省乃至东北地区推广种植节水抗旱稻的决心。我们的目标，是5年内在黑龙江省把寒地节水抗旱稻种植面积推广到500万亩以上。届时，每年可减少稻田甲烷排放约8万吨，折合二氧化碳当量220万吨。”李继明表示。
李继明介绍，在对黑龙江省现有水稻品种进行耐旱性筛选同时，其团队还在海南省进行了黑龙江省高产优质水稻品种与旱稻杂交试验。“我们的中长期计划，是在黑龙江省现有品种筛选的基础上，通过分子育种和常规育种结合，进行针对高寒地区的节水抗旱稻新品种培育，力争到2026年进入品种区域试验，2030年实现推广种植。”
李继明表示，通过培育创新品种、推行旱种旱管等稻作生产方式，将使水稻生产改变对水的过度依赖，从而大幅度减少稻田温室气体排放量，促进水稻生产向绿色可持续生产方式转型。
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