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我國實現水稻生育週期減半重要突破,60 天可收穫

8 月 22 日訊息據新華網訊息,近日,中國農業科學院都市農業研究所植物工廠創新團隊與中國水稻研究所錢前團隊合作,在植物工廠環境下成功實現水稻種植 60 天左右收穫的重要突破。這一研究成果將傳統大田環境下 120 天以上的水稻生長週期縮短了一半,為加速作物育種提供了新的技術途徑。

據團隊首席科學家、都市所研究員楊其長介紹,這次試驗的水稻是由錢前團隊提供的矮稈品種,其株型較矮,空間利用率高,適合在植物工廠環境下進行多層立體栽培。

具體來看,“植物工廠”進行培育的環境全部使用人工光源,工廠內具有四層栽培架,採用定製光譜的 LED 光源為水稻不同生育期提供最佳的光環境。水稻需要種植在營養液栽培槽中,根據不同時期的營養需求精準供給養分。同時,植物工廠內部的環境要素,如光照、溫度、溼度、二氧化碳濃度等都受到精準調控,為各生育階段提供最佳生長環境。

根據官方資訊,在供試的 6 個矮稈品種中,2 個品種表現出較高的產量潛力,定植後 45 天抽穗,63 天收穫,單株分櫱數達 89 個,單層栽培架的綜合產量為每平方米 0.98 公斤,相當於畝產 650 多公斤。中國科學院院士、中國農科院作物科學研究所所長錢前表示,高效的育種產業是保障國家糧食安全的關鍵。使用傳統育種方法,通常一年只能產生 1 至 2 代,即使在溫室環境下或在熱帶地區,一年也只能產生 2 至 3 代。

瞭解到,這種植物工廠,通過調控環境和營養要素,能夠顯著提高作物的光合作用速率,誘導其早開花,大幅縮短作物生育週期,實現“快速育種”。植物工廠育種加速系統可不受土地、空間和氣候條件的約束,建在實驗樓或育種單位附近,一年四季均可進行加代育種。

科學家楊其長表示,未來有望實現每年 6 茬以上的“快速育種”,栽培層數可以達到 10 層以上。下一步,研究團隊將針對植物工廠環境可控以及多層立體栽培的特徵,選育出適宜植物工廠種植的水稻品種,提高產量水平。

中科院院士錢前補充道,“目前這項研究剛起步,我們期待未來水稻可以實現精準營養供給和光溫調控,可以實現無菌空間和立體栽培、全程機械化,農民可以到工廠進行操作。”這項研究不僅改變了傳統的育種與栽培方法,而且為未來工廠化栽培奠定基礎。