沙漠温室种水稻!中国科学家这样做到“不可能完成的任务”
沙漠温室种水稻!中国科学家这样做到“不可能完成的任务”
近日,中国农业科学院科研团队在新疆和田沙漠温室成功试种快速繁育水稻,将水稻生长周期从平均120-150天缩短至60天。这一突破性成果不仅展示了中国农业科技的最新进展,也为未来在南疆利用沙漠温室开展作物周年加代和快速育种提供了技术支撑。
温室大棚里三层栽培 定植到收获仅两个月
一大早,在新疆和田万亩沙漠设施农业产业园的温室大棚里,中国农业科学院都市农业研究所的科研人员和当地农技人员正在忙着收割水稻。这些种在三层栽培架上的水稻,栽种面积仅占用了温室大棚中的一亩地,从定植到收获只用了两个月。
中国农业科学院都市农业研究所研究员王森表示,这次试种采用了当地的新稻1号水稻品种,通过快速繁育技术,育秧时间仅需15天。二月份将水稻秧苗定植到无土栽培槽中,整个生产周期仅需60天。
沙漠温室水稻如何缩短近一半生长周期?
我国是世界上最早栽培水稻的国家,南北方栽种的水稻生长周期平均在120到150天左右。那么,种在新疆和田沙漠温室的快速繁育水稻为什么能缩短将近一半的生长周期呢?
2021年,中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长率领的科研团队,经过5年的研究,在四川成都植物工厂,通过快速繁育技术手段实现水稻生育期减半,而且实现全年不分季节连续繁育的技术突破。
中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长表示,在植物工厂条件下,可以通过控制温度、湿度、光照、二氧化碳和根际营养等环境因素来缩短水稻生育期。但在植物工厂环境下,能源成本、运行成本和建设成本都较高。因此,科研团队选择在和田沙漠温室进行试验,利用沙漠的光热资源,降低生产成本。
在和田,不少温室大棚都是建在推平的沙漠上,建设成本比内地用地便宜很多,而且和田特殊的地理条件是日照时间长,昼夜温差大,有利于作物品质提高。科研团队在和田采用精准调配的营养液替代土壤,进行无土栽培,再通过人工光源和环境调控技术对水稻开展光控和温控干预。经过两年多的试验,团队终于攻克了在沙漠温室条件下水稻快繁生长的关键难题。
哪些技术支撑沙漠温室快繁水稻?
在新疆和田沙漠温室里,水稻实现了快速繁育快速生长,那么这项新技术突破的背后,还有哪些技术支撑了水稻缩短生育期呢?
记者在新疆和田沙漠温室大棚中看到,这排架子上是正在收获的成熟水稻,另一排架子上是已经开始抽穗的水稻,还有一批水稻正在循环育秧机上育苗。
中国农业科学院都市农业研究所助理研究员杨俊介绍,循环育秧机可以让光照充分照射到每一个植株上,让植株均匀生长,一台机器可以供50亩地水稻需求的秧苗,可以进行周年化育秧。目前的苗是4月10日育的,苗已经有十天了,再等五天就可以进行定植了。
和田温室快速繁育的水稻,采用垂直立体无土栽培技术,在人工光源智能LED补光照射下,为作物提供良好的光、温、水、气、肥等多种生产条件。
中国农业科学院都市农业研究所助理研究员史大炜表示,通过LED灯光设置和光配方调控,结合精准补光措施,可以快速缩短水稻本身的繁育周期。
和田地区有广袤的沙漠,光热资源好,是设施农业利用非耕地开展研究的理想场所。
沙漠连栋温室 高效节能提升竞争力
如何降低植物工厂、沙漠温室的成本,将是今后科研人员和设施农业发展迫切需要解决的问题。
中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长表示,这次在和田探索的高效节能沙漠连栋温室,成本仅为每平方米350元左右,是荷兰玻璃温室的1/3。同时,能耗成本也仅为荷兰玻璃温室的25%左右。未来这种温室可以与新能源结合,以及与机械化、装备化和智能化技术结合,建设成本和运行成本会大幅度降低,未来这种温室在国际上有很强的竞争力。
延伸阅读:
这项技术突破不仅展示了中国农业科技的最新进展,也为未来在南疆利用沙漠温室开展作物周年加代和快速育种提供了技术支撑。目前,杨其长科研团队又在和田的沙漠温室里相继探索了大豆、玉米、小麦等主粮作物,以及油菜、棉花和苜蓿等作物的快速繁育关键技术。
本文原文来自澎湃新闻