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东方魔稻

时间:2024-04-14    来源:馨文居    作者:沈希宏  阅读:

  袁隆平先生发明的杂交水稻,被誉为“东方魔稻”。杂交水稻的发明,一下子大幅度提高了水稻产量,为解决我国温饱问题作出了重大贡献,也为世界上很多产稻国家作出了贡献。

  杂交水稻之所以能这么增产,在于杂交是两个个体的基因交流合作,可以发生杂种优势,杂种一代生命力强,生长旺盛,是我们生产上想要的。事实上,杂种优势在生物界普遍存在。我们平时在稻田里,也偶尔可以看见有几株鹤立鸡群的水稻,那就是水稻天然杂交的结果。所以摆在人们面前的难题是,怎么来加以利用。换句话说,怎么样来获得大量可以商用的杂交种子,怎么样把稻田的稻子全部变成鹤群。

  俗话说得好,一个好汉三个帮。科学家非常巧妙地设计了一个杂交水稻的三系配套系统,三系包括不育系、保持系、恢复系这三种不同的遗传工具。不育系主要为雄性不育,自己不能结种子,然而它找到了两个非常相配的伙伴:一个是保持系,保持系与不育系杂交,可以保持不育系的不育特性,这样就保证了不育系种子的获得;另一个是恢复系,也很神奇,可以恢复不育系的育性,也就是说可以获得杂交种子。一个保持本性,一个恢廓大度,这是杂交水稻的绝妙之笔。

  袁老师为代表的水稻科学工作者,为此孜孜以求。最开始是在南广粘C系统里寻找三系配套,结果并不理想,保也保不成,恢也恢不好。1970年,一个必然中的偶然,终于在海南岛发现了一株野生稻的天然败育株,而后获得了成功。后来的研究证明,这一株野生稻的天然败育株,是细胞质基因与细胞核基因互相作用造成的不育。想来真是神奇,踏破铁鞋无觅处,得来费了多少工夫,千万人中我终于遇见了你。最早的杂交水稻,正是很神奇地利用了这种细胞核与细胞质育性基因之间的相互作用。

  而后,神奇还在继续。1973年,我国又发现了一个新的水稻材料,这种水稻在低温时正常结实,在高温时变成不育。利用这个特性,可以使水稻在低温下繁殖种子,在高温下生产杂交种子,从而将原来的三系,进步为两系。

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  杂交水稻品种的名字命名,规定有个“优”字,比如有汕优、博优、中优等。两系的则规定含“两优”字眼。我想这个优字,代表了优势的优、优良的优,也代表了一种优于现在的期望。就如同有人在问,杂交水稻已经成功了,你们还在搞什么呢?

  我们仍在优中选优。对于优势,是优胜劣汰,要像大浪淘沙一般去找到绝配。比如珍姑娘和密阳先生,它们绝配成一代风靡的杂交水稻品种汕优10号。还要扩大这种优势,比如进一步来利用籼稻与粳稻亚种间的杂种优势。而对于优良,包括更高产、更好吃、更健康、更好看,也都需要持续不断去研究去开拓。科研人员也还会继续技术原理上的创优创造,比如被称为一系法的杂种优势固定。

  对了,杂交水稻诞生于1973年。我也是。

  自在飞花轻似梦

  杂交水稻是一个利用杂种优势的系统工程。

  而水稻杂交,是传统水稻育种的第一步。就是根据选定的育种目标,选择两个不同的水稻,来进行异花授粉。比如说要选育一个优质抗病的水稻新品种,你可以选择一个品质好的,一个抗病的,来进行杂交。杂交能够实现基因重新组合,有机会把优质和抗病聚合在一起。

  正常的水稻是自花授粉,雌花雄花同在一起。所以杂交就需要人工操作,在开花的时候,把一个品种的雄蕊去掉,把另一个品种的花粉抖落进来。也就是说,杂交的第一步是去雄。

  去雄的方法有多种,最传统的是拿小剪刀把颖壳上部剪去,又不能伤害到花器官。然后用镊子把六个雄蕊一个一个除去,留下雌蕊,仿佛是一个小小的眼科手术。这样的去雄方法,需要非常专注,眼睛也得分分钟盯着。一般技术人员,一个下午也做不了十多个。另一个方法就是真空吸收去雄,通过一个真空棒吸,来吸掉雄蕊。这样效率高,一天可以完成很多不同品种的杂交。我在农大读书实习的时候,就跟着老师做过不少。当时还觉得挺好玩,呼呼一下雄蕊就被吸走不见了。我们还用温烫去雄,因为雌蕊与雄蕊对温度的敏感度不一样,把即将开花的稻穗收拾干净,用45度的温水浸泡5分钟,就可杀死雄蕊,而保持雌蕊的活性。

  后来人们又在实践中发明几种新方法,效率更高了。一种是利用二氧化碳包住,温室效应下,稻穗很快就齐齐开花了,雄蕊伸出颖壳之外老长,然后用手指轻轻弹掉即可。另一种是在前一天完成剪颖,然后往稻穗上洒水。待第二天清晨,雄蕊已大部分伸出且变成了褐色,本身已经失活,也是用手指轻轻弹去即可。

  把雄蕊去掉之后,用套袋套好,用别针固定好。同时记上两个杂交亲本的名称或者编号、杂交日期等,以便溯源。套袋是为了隔离,保证一个小空间的纯净,严防田间其他花粉乱入。然后就可以拿取另一个亲本的雄花,来授粉。已经开花的,需要轻取轻拿,以免花粉随手散落。有时另一个亲本还没开花,可以剪取待开花的稻穗,在水里蘸一下,用布条或者自己的衣角擦干。稻颖壳因为直接吸收了水分,很快就张开了。授粉时,一手把已经包好的套袋打开,一手把开花的稻穗靠近套袋上方,轻轻抖动。花粉就如毛毛细雨,洒落在套袋里头,阳光下看得清清楚楚。

  有一年春天在海南,当我跟几位年轻的调研人员讲解这些过程的时候,她们觉得奇妙也觉得好玩。她们努力走到稻田中央,轻轻用手指去弹了弹稻穗,对着阳光看了看,确实就看见了毛毛细雨,那是成千上万粒的花粉,或者说是最小的雨。她们乐不可支,自己也笑开了花。

  杂交需要两个水稻亲本同期开花,专业术语上讲是花期相遇。简单说就是约好了,我俩什么时候见面。我和王志义见面于2000年前后,那时我们都还青春年少。为了培育更好的水稻,我负责在田间观察各种水稻的好与不好,他负责做水稻杂交。他的技术熟练,速度奇快。他拿一个眼科剪刀剪颖壳,刷刷刷的,好像是他在带领一穗又一穗的稻花,在指尖跳舞,真是一场自在飞花轻似梦。

  水稻开花都是在正午。农忙季节,我们两个经常是顶着烈日,一天完成几百个水稻杂交,然后就在椰子树下打一会儿盹。顺便想了一想,今天的杂交会结出什么果。

  禾有枝

  山有木兮木有枝。田有禾兮,禾也有枝。

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  水稻的枝叫作“分蘖”,《齐民要术》里称“分蘖”为“科”。如今农民也还称“分蘖”为“发科”。

  科从基部茎节发起,主茎节上长出的是第一次分蘖,从第一次分蘖上又能长出来二次分蘖,是以一粒种子可以生长出多个分蘖。一个分蘖会抽出一个稻穗。古时就有“九穗十三穗,倘生于一干”之说。所以田间的水稻,看上去是一丛一丛的。

  一亩田的水稻,大概有2万丛。一丛水稻长几个分蘖,就能算出一亩田有多少稻穗,多少产量。为此,农民在秧田育苗的时期,就注意培带蘖壮秧。秧苗就茁壮的自带分蘖了,等于是有先发优势,希望一块田里能多长些出稻穗来。

  分蘖是受光照、温度、水分、肥料、空间大小影响的。一块稻田里,分蘖也不是越多越好,太多了会荫蔽,反而影响产量。而且后续长出来的分蘖相对弱小,有的甚至不能长成穗子。再而且,分蘖多了稻穗会变小,结实也会受影响。这也好理解,什么样的茎秆承受什么样的稻穗。如果七八十个分蘖,稻穗就会小得跟狗尾巴草似的。“先生者美米,后生者为秕。”一项重要的田间管理工作,就是烤田。等分蘖长到一定程度,就把田烤干,把田地晒得裂开,控制无效分蘖的肆意生长。

  当年我开始上班的第一件事,就是在田里数分蘖。盛夏炎热的稻田,热浪滚滚,根本让人一分钟也待不住。我也得艰难地猫在田里,弯腰弓背地扒开一丛一丛的稻子数数,一二三四五,一二三四五六七,这个稻子有多少个分蘖,那个稻子有多少分蘖,分别记录。当时我从事新品种试验,来自全国各地的水稻新品种,都种在试验田里比赛。一亩多少穗,一穗多少粒,一粒多少重,需要通过取样的方法,来测算一块田的产量,这也是对一个水稻进行描述的基本功。数完分蘖量身高,数完稻粒称重量。大半年里,脑子嗡嗡嗡的,尽是些数字加减乘除,可是水稻的印象也第一次钻进了脑海里。

  也是在我上班的第一年,国际水稻研究所的著名育种家库西博士来访,那是还是青年的钱前老师,兴冲冲地去田里挖了一株稻子来,满腿泥巴来到会议室。库西博士一看,哇,好神奇,一个不会分蘖的水稻。我们也都好奇,我也是第一次觉得水稻这么好玩。后来钱老师他们把这个不会分蘖的基因克隆了,发在《Nature》上,是我国科学家在权威杂志上发表的第一篇生命科学基础研究论文。

  在工作中我也慢慢地去领悟,水稻作为一种群体植物,一定有它的社会行为。分蘖的强弱与多少,事关最终产量构成的穗数、粒数、粒重三因素,甚至稻米品质。总体上却是要趋于一个平衡的,有时候是要多分蘖,有时候是要大分蘖,因地制宜,因种制宜。我是偏向于培育一些多分蘖的新品种,这样的品种适合密植。想起曾经鼓吹过的万斤高产,主要就是密密密,密到人工去堆积,堆积成山。一定的密植是有道理的。

  我还以为,多分蘖等于多分担,不用一茎之力,去承受生命中不能承受之重。

  如此多样

  千堆雪,万种稻。哲语说没有一朵雪花是相同的,水稻也是有千千万万种。

  水稻世界里,比如按照生育期或栽培季节来分,有早稻、中稻、晚稻;按照类型来分,有籼稻、粳稻;按照直链淀粉含量来分,有粘稻、软米稻、糯稻;按照资源来分,有老品种、地方品种、栽培种等等。每一种分类,又都有成百上千的品种。而细到用某一个植物性状来划分,更是不计其数了。

  水稻它比树古老,比山年轻。几千年来微风一样地成长和蔓延,使得我国的水稻资源非常丰富多样。位于杭州富阳的中国水稻研究所资源库里,就雪藏着七万余份各种各样的水稻资源。一排排整齐的铝盒子里装着冰凉的稻种,看上去神形相似,却各自身怀绝技。它们有的高产,有的优质,有的抗病虫,有的耐逆境。种在田里,高高低低的,披头散发的什么都有,“像是被狗啃了”。水稻不会走动,也不会交头接耳,好在科学家们懂得它们意思,会帮助它们实现一些目标。所以有的水稻看上去一无是处,但不知道什么时候就被挖掘出了一个好基因,培育出了一个好品种。

  遗传资源的多样性,给现代科学提供了更多可能。而多样性更多的意义在于保证物种本身的繁衍,保持与生态系统的联系。山水林田湖草,都是生命共同体,世间万物都是有联系的,牵一发而动全身。一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,有可能会在美国的得克萨斯引起一场龙卷风。我一个大学同学,毕业后从事稻田的生物多样性研究。稻田的杂草,小虫子都是她密切关注的对象。某年某地田里的什么虫子少了,什么杂草多了,都会引起她的警觉。

  确实,由于人类活动对自然的开发速度加剧,自然平衡受到了很大影响,每年都有数万种已知物种消失。为此,联合国大会专门确立5月22日为国际生物多样性日,就是为了保持自然系统的健康可持续,以自然之道,养万物之生。

  同一个物种内也是如此,品种资源单一也存在相当风险。1970年美国杂交玉米大减产,原因就在于当时杂交玉米推广很快,一种叫作T型细胞质不育系产生的种子占了全美国玉米商品种子的85%,造成针对性的玉米小斑病菌T小种的大流行。有时生命就是这么不堪一击。我国在发展杂交水稻的时候就非常注意这点,在最早的野败细胞质杂交水稻基础上,先后研发出了印水型、红莲型、矮败型、冈D型等多个不同的不育细胞质,能够有效避免单一资源可能引起病害流行的隐患。

  虽然我们说天下并不存在一个完美的水稻,然而生命的魅力在于多样,多种多样的水稻,也聪明地保持了某种和谐平衡。农民院士、云南农业大学的朱有勇教授,1982年就开始研究以生物多样性来控制植物病害,如在一个矮秆的水稻品种里种上几行高秆的品种,一块籼稻品种田里种上几行粳稻品种,来检验稻瘟病的抗性。通过18年1000多个试验,结果真是意料之外又在情理之中,由于品种遗传背景的差异,稻田的病虫抗性得到了显著提高。有勇有谋的生物多样性试验,回答了一个“和谐共生”简单而又复杂的科学问题。

  环境为后

  “绿波春浪满前陂,极目连云䎬稏肥。”稻子是一种群体植物,我们平常看到的稻田,都是成亩成片种在那里,有成千上万的水稻们挤挤挨挨生长在一起,并没有单个的“你”。所以水稻生产,除了品种本身的特性,还受到周围环境的诸多影响。

  一个品种的产量表现如何,大体是由这个品种的本身基因决定的。一株稻子有多少个稻穗,一个稻穗有多少粒,一粒稻子有多少重量,科学家都克隆到了许多相关的控制基因。事实证明也是如此,某个关键基因的变化,的确会显著改变一个稻穗的模样、增加或减少一株水稻的产量。然而很多时候,这种结果只是一个基因单独拿出来分析的时候。

  可是我们种水稻,不会只种一株几株啊。一旦植入到一个现实的大群体里,品种之间、群体之间、环境之间,势必会出现错综复杂的相互作用。如同一个基因入了大海,很容易会被环境淹没。

  业内平常讲的多的一句话是:“基因为王,环境为后。”基因有时候还得听环境的。基因与环境存在多种多样的相互作用,土壤、光照、温度、水分、空气等等,哪怕土壤里某种成分的多少,这些环境因素都会或多或少对水稻生长产生影响。有的品种在这里长得好,换了地方并不一定就很好。一轮明月,两地不同。所以在评价一个品种优劣的时候,也不能以一个地方的结果说了算。要看多地、多年的不同环境试验结果。

  有几年我在从事水稻品种的区域试验工作,在南方十个地点同时进行一项不同品种的产量试验。各种水稻试验数据,包括环境气候的,就像一条河流,哗哗地来。去伪存真之后,噼噼啪啪地输入电脑,进行统计分析。当时刚好学习了一个新的数学统计模型,AMMI模型,效应可加互作可乘,是综合考虑了环境因素的。然后我就依据气象数据分析发现,六七月间的降雨,对水稻产量确实影响蛮大的,还写成了论文发表。

  其实吧,六七月间是江南梅雨季节,这个时期是早稻抽穗灌浆的关键时期,降雨肯定对稻子有大影响啊,种地的农民闭着眼睛都知道。我无非是“多此一举”,说明这个影响是真的。科研有时甚是无趣。

  当然,稻子也懂得逆来顺受。遇到环境变化,会启动一系列应急措施。比如土壤磷元素缺乏时,植物会感受到一种磷饥饿,植株体内就会进行一系列一连串的基因表达和修饰,以尽力去适应。不过我也看不到,我最多看到叶片怎么有点发黄了。

  这个夏天,气候环境又是非同寻常。超长的梅雨季,感觉夏日炎炎还没来呢就一阵风似的立秋了。在田间,有些不育的水稻突然就变为可育了。可是从气象数据来看,七月的气温也不至于低到24度。昨天我就在想,除了24度的温度影响水稻育性外,也许还存在一个相对温度。这个相对温度,打乱了水稻的正常发育节奏。

  AMMI模型很有意思,可以根据各种环境因子的数据,模拟出一个水稻品种的最佳种植区域。我画出了不少这样的路线图,不过估计也没几个人用过。

  收获指数

  中午路过一个烘箱,被一阵稻草香香到了。隔壁实验室正在烘稻草。烘稻草干什么?他们是要用来测定干物质的重量。

  聊了会才知道,他们这个试验设计了密度、肥力、温度三个因子的梯度,来看看环境对收获指数的影响。收获指数是一个商值,是稻谷重量除以水稻植株的总体生物量的比值。就好比付出与收获,代表的幸福指数。付出的多,自然收获的多。当然,收获指数更是在衡量一种生物效率,追求以相对少的生物量,获得相对多的收获。

  我国古代对此有初步的记载,《吕氏春秋·审时篇》对禾、黍、麻、稻、菽、麦等6种作物得时与失时的利弊比较之后,总结出来说:“是故得时之稼兴,失时之稼约。茎相若而称之,得时重者,粟之多。”在一定生物量条件下比较其籽粒重量,是收获指数的初步概念。有报道显示,水稻的收获指数从过去的0.3提高到了0.5左右,少部分品种甚至达到了0.55。一百斤的植株生物重量,可以收到55斤稻谷。这从品种的育种进步来看,也颇为相符。水稻从高秆变矮秆,生物产量看似降低了,收获指数却得到显著提高,穗子增多,又不容易倒伏,保护了产量不损失。后来杂交水稻的发明,杂种优势使得生物量高大威猛,而保持了相对高的收获指数,使得产量又增加一截。

  一块稻田,如同一个植物生产车间。水稻通过光合作用、生理代谢、蒸腾作用等来有效地利用光、温、水气等原料,源源不断生产出我们需要的粮食。从茎叶之源头,光合产物流畅地转化输送存贮到籽粒这个“库”,形成了一条“源-库-流”的粮食产出路线。增源扩库,各类物质在植株体内流畅地流转,成为一个强健水稻走向更高产量的内在要求。

  所以精确测定收获指数,除了看得见的农艺指标,有时还需要弄清楚植株体内的一些生理内容,就像验血。我们可以利用技术和仪器,来测定它的叶面积、光合速度、叶绿素含量、氨基酸含量、根系活力、超氧化物歧化酶等等一些重要的生理指标。看看植株体内各项指标是否正常。或者说是否有特别好的指标,可以加以选择。比如超氧化物歧化酶的含量,可以衡量一种植物对逆境的适应能力。

  在育种过程中,我有时也背着光合仪器在田间测量不同品种的光合速度,手持叶面积仪,测量叶面积大小、叶绿素含量等等。结合产量结果,通过一批批生理数据的分析发现,有些稻叶是大而无当,优良的稻种一定是相互协调的。

  想起大学实习的时候,在一个实验室里,用烘箱烘好一节一节的茎秆,一张一张的叶片,一边称重记录数据,一边给烘箱里扔进一个小番薯。数据记录好,小番薯也烘好了。夜幕降临,回学生宿舍的路上,吃着自己烘的小番薯,真是美味。没想到第二天,实验室还弥漫着一股烤番薯味,狠狠被老师训了一顿。

  米饭的香味稍纵即逝,稻草的烘香历久弥新。我又故意多站立了一会,猛虎细嗅。

  有病得治

  陶潜先生说,“有风自南,翼彼新苗。”暖风吹过,秧苗在田里喜滋滋地生长,想想真是一幅美好的稻田画面。可现实经常不是如此。

  犹如生老病死是生命的常态,现实里的稻子也三天两头会得个感冒发烧什么的。水稻的几种主要病害,纹枯病、稻瘟病、白叶枯病、矮缩病,都是由真菌、细菌、病毒侵染引起的。最常见的纹枯病,是太容易发生了,可以说几乎难以幸免。温度稍高稍湿润,真菌就繁殖得几何级数一样快,有些稻禾不免沾染,稻脚上的叶就开始发枯霉烂。严重的会一路枯萎到顶,一旦纹枯病“通顶”,稻子就几乎要绝收了。“今年粳稻熟苦迟,庶见霜风来几时;霜风来时雨如泻,杷头出菌镰生衣。”苏学士在黄州东坡种稻,也亲身尝历过稼穑的艰难。

  第二常见是稻瘟病,也是由真菌入侵引起。稻瘟的“瘟”,从小就会在叶片上发作。抽穗了又会在茎节上,枝梗上,穗子上,谷粒上到处发生。发病的地方,一片焦头烂额的样子,让人头疼,也令人生怜。如果发生在茎节上,那整个穗子就再也灌浆结实不了了。《天工开物》认为,稻瘟是多雨之年,鬼火在游烧。凡禾穑叶遇之,立刻焦炎。严重起来好像火烧过似的。

  还有白叶枯病,由细菌侵染发生,也都跟天气有很大的关系。广东一带有民谚说,白露雨为苦雨,稻禾沾之则白飏。白叶枯病通常在稻子抽穗前后的顶部叶片发生,伤害之后叶片发白,不能再进行光合作用。

  而矮缩,古时叫“缩科”,是稻苗因为感染了黑尾叶蝉、飞虱携带的病毒,内火烧心生长受挫,缩成一副长不大的矮矬模样。因为寄主是飞来飞去的,矮缩病也不时在不同的区域爆发,防不胜防。

  是病就得治。针对不同的病菌病毒危害,对症下药是必须的,毕竟我们种植水稻是为了收获更多粮食。当然更重要的还是预防。培养健康的稻苗,营造通风透光的稻田小环境,让稻苗不停地接受锻炼,都能增强对病害的抵御。就如同我们人,身体健康强壮了,抵御不良外界的能力自然增强了。

  不过农业确实是要看天的脸色。对于病害而言,有时是给个阳光就灿烂,就这么简单。晴霁三日,也许就百病皆除,粒粒皆生。

  更为主动有效的治,应是植物体自治。长期以来,科学家培育改良了很多的抗病品种,也发现和克隆了数十个抗病基因,这类携带优良基因抗病品种的推广应用,很大程度上减少了病害带来的损失。比如最早发现抗白叶枯病的基因Xa21,抗病性能非常明显,在现代培育品种里已获得广泛应用。

  植物的身体,面对病菌来袭,当然也有自己的免疫防御体系。科学家进一步深入研究了植物是怎么“举起自己的武器”来抵抗病菌的。遇到病菌来犯,植物的“烽火台”会迅速传递信号,从一个细胞传递到一个细胞,甚至从一个细胞膜到一个叶绿体,告诉伙伴团结起来,抵抗侵染。2019年中国科学院团队在冷冻电镜下清晰地“目睹”了一种植物抗病的神奇过程,抗病蛋白5个一组,抱团形成“风火轮”,引导被感染的细胞自杀并与病菌同归于尽,从而保护好其他健康细胞的安全。

  生命有时就是在脆弱中强大。危急时刻,也还有“哪吒”驾到。

  水稻的水

  天一生水,水生万物。植物为了维持正常的生命活动,需要源源不断的水分供应。水稻姓水,天生喜水,喜欢风调雨顺。

  《史记·货殖列传》记载:“饭稻羹鱼,或火耕而水耨(nòu)。”火耕是放火烧去杂草,开垦出来田地种植谷物。而水耨,是将水灌入农田,滋养生长。现在来看,每一块标准的稻田,都有一个小小的给排水工程,各有一个进水口和排水口,灌得进来也排得出去。

  这样说,让人感觉稻田会用掉很多水,何况稻田里确实经常淹着水,水波盈盈,有时还看见鱼虾游来游去。其实不然,稻田的水是流动的,如同流在河里,也是水循环的一个环节。所以稻田也是全球最大的人工湿地,稻田的水分也会通过蒸发和植物蒸腾作用释放到空气中,化为云朵化为降雨。稻子自身的生长并不是要用掉那么多水的。

  稻子生长需要的水分,会参与光合作用,把水和二氧化碳吸收转化为有机物。当然,这个水分不是自己流进去的,而是植物用力吸收进去的。植物细胞壁是一堵活墙,会挡住流水的脚步。植物是通过蒸腾作用产生张力,才提供了水分在植物体内运输的动力。要不然你以为水分是哪里来的力量,怎么能从根部流到高处的?植物身上有密密麻麻的气孔,通过气孔的开闭来保持茎叶水分。有时水喝多了也会吐,好像出汗。比如在夏天的早晨,我们会在许多稻叶子上看到滴滴汗珠,亮晶晶的,但与水汽凝结形成的露水不同,植物的汗水里含有盐分和其他物质,尝一尝是咸的。

  植物的水分如同人的血液,贮藏在细胞液泡里。生理上来说,植物组织里有一种水孔蛋白。像一个水泵,专门泵水的,从一个细胞跨越到另一个细胞,借此适应生命活动。有时水孔蛋白会携带其他营养元素一起运输。有时营养元素也走自己专门定制的绿色通道。遇到不良环境时,这个水分的平衡也难免会被打破。当然,水稻它也有一定的自我调节能力。而且有一类水稻就叫作旱稻,适宜生长在缺水灌溉的山地。旱稻比一般水稻拥有发达的根系,水孔蛋白也多,就有利于吸到更远的水分,遇到干旱来袭,旱稻的叶片会卷起来,以减少水分散发,做到开源节流。

  我一个师弟在稻田里就发现了一个非常害羞的水稻。中午大太阳下就把叶片卷的严实,早晨与傍晚就正常张开。好像含羞草,所以我也建议他命名为害羞稻。后来好巧,我一个同学先把它克隆出来了。我同学老张叫它是午睡稻,中午会打瞌睡的水稻。老张研究发现,水稻这个自己包花卷的行为,确实是跟耐旱有关。

  上善若水,水是生命的灵魂。哪怕晒干的稻米里,也还有14%的水分。所以米虫可以借此生活。真的完全失水,那是化成灰了。

  一水护田将绿绕,两山排闼送青来。青青稻田,有的条件好些,储存了够深的水,真可以养鱼呢。鱼在稻中游,稻在鱼中摇。比如青田稻鱼共生系统,还是我国第一个世界农业遗产。

  除草记

  人们耕作土地,撒播好的种子,是为了收获更多的粮食。可是总有名目繁多的杂草,不请自来,而且来者不善。哪怕在一小块稻田里,平均也有60余种杂草,跟稻子争阳光抢营养。什么稗草、杂草稻、牛筋草、叶蓼、莎草、野荸荠、野燕麦、打碗花、节节草、马唐、繁缕等等,不一而足。造成水稻良莠不齐。

  虽然杂草本身没什么错。然而我们种稻子,总不忍把它种成一片草原。所以怎么办,要除草。

  “锄禾日当午,汗滴禾下土。”除草是一项劳动强度颇大的体力活,也是一项技术活。小时候经常被父母派去拔草。有时为了喂养兔子,有时为了稻田干净。小兔子乖乖,拔草就觉得好玩。蹲在稻田里拔除杂草,就觉得日头好晒。

  最常用的除草技术是中耕除草,也就是辛勤耕耘的耘。耕是播种之前的整地,耘是播种出苗之后的中耕,中耕利于除草和培土。“谨勿养稂莠,莠盛稻苗伤。”(水调歌头·岭峤转和气)稻田间稗草为害最大,去除稗草宜早不宜迟。然而稗草小时与秧苗极为相似,很难辨别,而且你休息它也休息,你发芽它也发芽。只是稻秧微黄,稗秧肥绿。水稻叶片有毛状的叶耳,而稗草则没有。可是说说容易认认难。傣族古歌谣里有写道:“稗子是秧苗的敌人,专吸土中肥,比秧苗还长得旺。阿妹啊,薅秧时要提防,别把稗子当秧薅。”

  稗草种子小如芝麻,也容易混在谷种里。其实我剥开稗草的种子看过,它的种皮是光洁发亮的,也藏了一小肚子淀粉,味道跟荞麦的差不多。

  还有一种杂草稻,也称为鬼稻。看上去是一株稻子没错,可是已经被定性为是一种恶性杂草。在南方北方的稻田里,危害都在变大。杂草稻在田间非常显眼,鬼头鬼脑的,它的颖壳上有红芒,种皮也是红色,非常容易落粒,这些特性都非常像野生稻。我觉得杂草稻是一种返祖现象,是对人工驯化作物的一种自然反抗。

  现代人聪明,早早发明了除草剂。号称只除草不伤稻苗。但是界限并不清晰,有时看到除草剂喷洒过的田埂,边上的稻子也多少受到伤害。除草剂的使用,使得生命慢慢折磨死去,非常残忍。历史上严重的一次,1964年至1971年,美军向越南一片森林喷洒了1200万吨的橙剂,一种混合的类除草剂。美军恶意使用橙剂是为了让越军部队无处藏身。然而这一行为害苦了大量越南百姓,也为世人所不齿。五十多年过去了,这片森林依然没有恢复过来。有轮回意味的是,后来丝茅疯狂长满了整片林地,被当地人称为“美国杂草”。又后来,美国杂草躲在从亚洲进口的盆栽植物里潜入了美国,在美国南部肆虐。

  封闭也是除草技术一种。比如稻田淹水,一来满足稻子喜水生长,二来也是为了不让杂草冒头。我看到研究所同事发明了一项除草新技术,机械播种的稻田,顺带了机械薄膜覆盖,封闭起来寸草不生。

  然而杂草从来也除不干净。青青河边草,悠悠天不老。一亩稻田可能含有成千上万的休眠杂草种子。刚刚拔过草的稻田,过不了几天又是小花小草地琳琅满目。而且杂草的种子自带十八般武艺,芒、针、翅、毛、粘、刺、钩,随时准备扩充自己的领地。也难怪有人研究认为,除草反而会刺激杂草生长。正所谓野火烧不尽,春风吹又生。

  你强它就弱。我以为聪明友好的除草原理是让稻子先生长。农民朋友在水稻下种的时间里,讲究整地平整,讲究冷尾暖头,让稻子领先一步扎根长苗,杂草就控制住了一大半。

袁隆平 杂交水稻

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