hua818 发表于 2024-10-2 21:12:07

中国企业家援建莫桑比克稻田,迎来丰收,绿色超级稻助力粮食扶贫

2013年4月,在南部非洲莫桑比克,在中国企业家帮助修建的一片稻田旁,国际水稻研究所的李志康、阿里博士和他的助手王文胜博士站在那里,看着稻米的金色波浪。米。稻子长势良好,穗子饱满。丰收应该是板上钉钉的事情。

“有两万多公顷,如此之大,即使在国内也是罕见的。”李志康回忆道。这位中国农业科学院种业研究所种业科学家、“绿色超级稻”粮食扶贫项目国际部分负责人,对当时的情景还历历在目。

在投资超过2亿人民币后,这位来自湖北的中国企业家又增加了一笔贷款,雄心勃勃地在莫桑比克发展稻米产业。他从当地的中非援助项目中租用了大型机械来帮助填海造地。他还从几个国有农场借调专业人员和大型农业机械,进行全程机械化种植,还引进了大型碾米设备。绿色超级稻项目为该农场提供了优良的水稻品种。经过一年的努力,田里即将迎来丰收。

此前,这里是下游因河流冲击而形成的处女滩涂。湿地的黑土不知道有多深。极其肥沃的土壤,即使不施肥,亩产也能达到数千公斤。这位企业家是经过深思熟虑的。如果一切顺利,农场3-5年就能收回投资。首先将试种3万公顷,然后覆盖周边30万公顷。生产的大米不仅可以满足莫桑比克当地的粮食需求,还可以出口到周边非洲国家。

但谁也没想到,接下来会发生洪水。津巴布韦上游没有水坝,洪水倾泻而下,严重破坏了即将收割的大片稻田。第二年也发生了同样的情况。两个收获季节接连遭遇灾难,一切计划都破产了。几年后,李志康再次来到这个农场。破旧的生产设备就像是一座未完工的建筑,不再是往日的辉煌。

莫桑比克洪水是一次重大挫折,但这并没有阻碍中国绿色超级稻种子在非洲的扩张。 2008年以来,中国科学家在中国政府和比尔及梅琳达·盖茨基金会(以下简称“盖茨基金会”)的联合资助下,培育和推广绿色超级稻,以解决这些国家农民的贫困问题。该项目名为“为非洲和亚洲资源匮乏地区培育绿色超级稻”(以下简称“绿色超级稻项目”)。这是新中国成立以来最大的国际农业科技扶贫项目。中国政府和盖茨基金会共同资助。超过 5000 万美元。

当地农民在阿布贾“帮助西非国家建立水稻种业体系”项目示范点。图片来源:中地海外集团

“绿色超级稻工程”历时十年半,包括两名院士在内的100多名中国农业科技人员投入其中,研发出一大批高产、多用途的新品种。抗性绿色超级稻品种,其中水稻新品种78个。遍布亚非18个国家,覆盖土地612万公顷,大幅增加了超过160万农民的收入。

盖茨基金会9月13日发布的《2022年守门员报告》显示,未来盖茨基金会将继续资助非洲水稻种业研究项目。目的是利用中国的水稻科研和种植经验,帮助非洲国家建立水稻种业体系。

中国先进的水稻育种和种植技术已开始在非洲国家成功推广。然而,就像莫桑比克的中国农场一样,绿色超级稻引入非洲也充满了鲜为人知的困难和挫折。

李志康在尼日利亚指导田间育种。图片:李志康供图

比尔·盖茨“发现”的项目

2007年3月,盖茨基金会首席执行官在中国农业科学院聆听了多位科学家的讲座。离开几天后,他告诉李志康,盖茨基金会联席主席比尔·盖茨将于4月访问北京,希望你向他介绍中国农业科技的最新进展。

此前,李志康曾于1990年至2003年在美国德州农工大学和菲律宾国际水稻研究所工作。在国际水稻研究所工作期间,他雄心勃勃地与国际水稻研究所发起了“全球水稻分子育种”项目。来自洛克菲勒基金会的资助。他想将先进的基因组技术和常规育种技术结合起来,最终实现水稻分子的开发。设计师育种的突破。

后来,由于该项目太大,国际水稻研究所表示在财政上难以支持,李志康就回到中国农业科学院继续该项目。 2007年,洛克菲勒基金会更换了管理者,并停止了所有支持农业的项目。不过,李志康之前的工作在水稻分子育种研究方面取得了长足的进展。他猜测这就是盖茨基金会找到他的原因。

李志康向比尔·盖茨介绍了中国水稻育种相关研究进展。图片:李志康供图

在农科院重大工程楼一楼会议室,李志康用20多分钟向比尔盖茨展示了中国水稻分子育种协作网在高效培育水稻品种,包括绿色超级品种方面的研究进展。水稻技术。然后比尔盖茨问他:“你愿意应用中国开发的技术来帮助第三世界解决粮食和贫困问题吗?”

粮食短缺一直是以非洲国家为代表的第三世界的突出问题。

出生于津巴布韦、盖茨基金会农业发展部代理主任伊诺克·奇卡瓦在接受界面新闻等媒体分享时指出,撒哈拉以南非洲地区除北非外,尽管幅员辽阔,但拥有最多的土地。地区雨量充沛,农业人口占相当比例。还有48个国家勉强达到“自给农业”水平。这意味着当地的农业生产只能满足口粮的需要。非洲每年仍需要进口价值近300亿美元的粮食。当粮食难以稳定生产时,对进口的依赖就会加剧。

撒哈拉以南非洲地区的粮食生产增长速度低于世界其他地区。图片:2022 年目标守护者报告

比尔·盖茨在2022年《守门员报告》中指出,非洲14个国家约一半的小麦从乌克兰和俄罗斯进口。乌克兰危机扰乱了粮食贸易,小麦价格因供应冲击而飙升至40年来的最高水平。 。今年COVID-19疫情和席卷全球的高温气候也导致包括农作物和牲畜在内的粮食来源减产。

全球粮食援助累计支出持续上升,但农业研究累计支出自2005年以来并未大幅增加。“乌克兰危机表明,仅靠人道主义援助无法解决饥饿问题,必须加大对农业研究的投入”和发展,”比尔盖茨说。

全球粮食援助累计支出持续上升,但农业研究累计支出并未大幅增加。图片:2022 年目标守护者报告

2022年7月8日,中国在巴厘岛举行的二十国集团外长会议上提出国际粮食安全合作倡议,并明确表示“支持国际农业研究磋商组织和各国农业科技创新合作” ”以促进农业研究。

中国作为世界上第一个成功研发和推广杂交水稻的国家,在水稻育种研究方面处于国际领先地位,在水稻品种培育和推广方面拥有丰富的经验。在比尔·盖茨看来,中国过去40年从一个贫穷的农业国发展成为世界强国的经验,特别是农业发展的经验,对于解决非洲粮食危机、增加世界粮食产量具有借鉴意义。示范意义。

“农业资源本身就是一种公共财产,水稻产量越高,国际大米市场上大米的进口价格就越低。我认为这没有什么问题。而且,这件事几乎涉及到所有带和路国,可以扩大中国的影响力。”李志康同意了比尔·盖茨的邀请。

作为一名中国科学家,李志康也对这个项目提出了要求:项目的目标区域必须包括中国西部省份。这样,我们不仅可以为国内农业做出贡献,还可以用中国的农业技术为发展中国家的发展服务。毕竟当时大家对在非洲种植水稻还没有把握,但在中国却可以做出成功的案例。

绿色超级稻粮食援助项目共覆盖东非5个国家、西非4个国家、东南亚5个国家、南亚4个国家,包括中国西部的云南、贵州、四川、广西、宁夏。国际水稻研究所、非洲水稻中心、国内18家分子育种单位和公司以及非洲、亚洲18个目标国家的科研单位均参加。

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绿色超级稻

绿色超级稻的概念是指一类具有绿色性状的高产水稻品种,包括抗逆、抗病、抗虫、水肥高效等。水稻分子设计与工程首席专家徐建龙介绍。中国农科院应用团队将绿色超级稻的理念概括为以下16个字:少农药、少化肥、节水抗旱、优质高产。

尽管我国水稻种植和推广技术领先世界,平均单产从20世纪50年代的2.25吨/公顷提高到去年的7.11吨/公顷,增长了3倍,但目前推广的水稻品种面临着双重挑战:粮食安全和环境资源。

据《农民日报》报道,中国水稻种植消耗了全国约50%的淡水。作为全球13个极度缺水的国家之一,我国当前水稻生产面临资源和环境的严峻挑战。

“化肥的大量使用,造成土壤退化、河流富营养化,同时氮肥的大量使用,也导致稻米品质下降、病虫害增多。”徐建龙进一步解释道:“我的我国的水稻产量多年来一直徘徊,严重影响国家的粮食安全,从1998年到2005年,我国虽然有超级稻,但需要大量的肥料和水。全国的中低产田,超级稻很难发挥高产作用。”

近年来,高温、干旱等自然灾害频发,给粮食生产带来重大挑战。还需要根据气候变化培育新的水稻品种。

正是在这种背景下,一群科学家提出了绿色超级稻的概念。

2014年至2018年,华中农业大学张启发院士团队启动国家863重大项目“绿色超级稻新品种培育”。来自全国各水稻生态区的27家单位参与培育具有抗重大病虫害、抗旱等性状的绿色超级稻。 66个水稻新品种在国内6个生态区和多个示范地进行规模种植展示后,引起市场巨大反响。

此外,张启发团队的“绿色超级稻新品种培育”项目还建立了水稻分子设计育种信息平台,通过分子标记与基因芯片相结合进行全基因组选择,加速新品种选育。

中国专家和当地农民在阿布贾“帮助西非国家建立水稻种业体系”项目示范种植现场。 2022年旱季,尼日利亚4个示范点种植的2个水稻品种均获得丰收。图片来源:中地海外集团

尽管绿色超级稻在中国取得了巨大成就,但将中国培育的优质水稻品种送到国外种植还不够。不同地区的光照、温度、土壤、病虫害等条件差异很大,需要根据当地的环境条件培育合适的品种。

李志康的策略是,首先在我国筛选出200至300个优良常规水稻和杂交水稻品种,前往目标国家进行试种。选择优良品种后,将进行进一步杂交育种,最终培育出适合非洲不同目标地区的水稻新品种。

例如,在非洲,存在水稻黄斑病毒病、土壤铁含量超标等问题。需要在新栽培的水稻中添加能够抵抗这种病毒、具有较强抗铁能力的性状。在菲律宾国际水稻研究所李志康的实验室里,研究人员在中国一些水稻品种的基础上,开始按照这一思路培育绿色超级稻。

“当时效率非常高,我们从2008年开始育种,2012年培育出一批品种,短短4-6年的时间,我们就培育出几十个高产、多抗的绿色超级稻新品种”已在菲律宾、越南、孟加拉国、巴基斯坦、印度等地进行了区域试验,截至2016年,新开发的绿色超级稻品种仅在菲律宾就已推广超过200万公顷。”谈到绿色超级稻的应用。对东南亚的推广感到满意。

育种并不是一件容易的事。在中国,目前平均需要数百个组合,需要8-10年才能完成一个水稻新品种的选育和审定。

李志康团队生产的绿色超级稻不仅培育速度快,而且在很多地方表现良好。 2013年,台风“海燕”袭击菲律宾,海水涌入农田。五六天后,海水退去,一个月的干旱持续,土地一片狼藉。由于洪水和高盐度,当地所有水稻品种都未能收获,只有绿色超级稻表现良好。

“当时,菲律宾政府从我们的数十个试验点购买了19000多公斤种子,并加快了绿色超级稻新品种的推广。印度、越南等亚洲国家也出现了类似的情况。”李志康说道。

该项目资助的独立专业人士在菲律宾、越南、孟加拉国、印度、莫桑比克和乌干达进行系统的项目社会经济效益评估后发布了报告。数据显示,在菲律宾和孟加拉国的“望天天”和灌溉生态系统中种植新开发的绿色超级稻品种,与当地主要水稻品种相比,每公顷平均增收230.9美元。

“绿色超级稻本身就是一个‘傻瓜技术’,因为即使你用以前同样粗放的方式播种,你也能比以前收获更多、花更少、承担更少的风险。”李志康说。在每个国家,绿色超级稻的效果都应该与过去表现最好的当地稻米进行比较。可以看到明显的变化:有大灾,收获也不会损失;如果发生轻微的灾害,收成几乎没有变化。 ;如果天气好的话,收成会更好。

然而,当团队开始在非洲执行时,他们发现事情进展得并不那么顺利。

走进非洲

项目期间,李志康每年两次前往非洲,每次访问多个国家。项目推进的十年,也是非洲发生巨变的十年。

“我差点就死在非洲了。”李志康感慨地说。

2007年,李志康前往尼日利亚参加盖茨基金会另一个水稻项目启动会,随后从尼日利亚驱车前往邻国贝宁政府所在地科托努。当时陪同他的有盖茨基金会官员和国际水稻研究所的一名工作人员。在进入贝宁之前,荷枪实弹的武装人员每隔200至300米就会停下车辆进行检查。你可以想象这里的安全级别。

抵达科托努当天,三人找了一家当地餐厅吃晚饭。刚吃了三分之一条鱼,李志康就开始感觉不对劲了。他感觉飘忽不定,差点当场摔倒。其他两个人也是如此。厚厚的面团下面的鱼肉估计已经变质腐烂了,大家都以为是食物中毒了。

当地糟糕的医疗条件让李志康放弃了去医院洗胃洗肠的想法,选择了忍受。在酒店里躺了三天三夜没有水,李志康实在是太饿了,他找到附近一家中餐馆,请华人老板给他煮了一碗面。 “当时我们只有方便面,味道像煤油一样,但没有别的办法。体力恢复后,我们很快就‘逃离’了这里。接下来的一年里,我总是感觉不舒服,我的身体也不好。”血压一直不正常。”

为亚非资源贫乏地区培育“绿色超级稻”第二期启动会合影图片:李志康供图

2009年3月,项目启动会在西非召开,多位该领域顶尖专家、院士参加。李志康组织了20多名中国学者一起前往。在两名全副武装的军官陪同下,大家从机场乘坐小巴前往位于尼日利亚伊巴丹的国际热带农业研究所(IITA)。

初到伊巴丹时,远远望去,整个城市显得生锈了。一望无际的低矮铁屋,没有红绿灯,电气化区域只覆盖了整个城市的四分之一。李志康描述了当时的情况,“车子行驶在一条布满小平房的狭窄道路上,晚上到处都是黑漆漆的,感觉很恐怖。”尽管李志康极力劝阻大家不要出去吃饭,但大家还是坚持出去尝试。这一次,他们的运气“还不错”,“不过”有人拉肚子了。

拉斯蒂·伊巴丹,尼日利亚。图片来源:涂虫创意

可想而知,在如此落后的环境下开展一项史无前例的农业科学项目是极其困难的。

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中国农业科学院作物科学研究所研究员徐建龙将在非洲推广绿色超级稻遇到的问题总结为两点。一是由于非洲国家养殖实力较弱,资金投入不足,国内科研基础设施条件较差,缺乏顶层设计和商业体系规划;其次,缺乏有效的品种推广组织体系。很少有事业单位和种子公司组织分散的小农到大农场进行示范。缺乏高产观察和组织培训。绿色超级稻虽然具有多重抗性、品质优异,但很难进入当地小农田。 ”

非洲当地人习惯于靠天吃饭。大多数人没有种植习惯,种水稻的人就更少了。如果没有当地政府的支持,很多事情在实施层面也会遇到障碍。

为了在非洲和其他第三世界国家开展项目,赖先生需要利用外部合作。

一方面是与跨国机构合作,比如我工作多年的国际水稻研究所。这些机构在亚洲、非洲的发展中国家设立了办事处,拥有良好的当地资源,协助各地运输。还可以与非洲水稻研究中心合作,呼吁当地农业合作网络和研究机构安排试点种植并提交反馈。

另一方面,项目组也与一些中国企业在非洲开展合作。这些企业大多已在非洲深耕20至30年,对当地情况有深入了解。在非洲赚到钱后,他们还帮助发展当地农业。 ——不仅抱着培育当地社会的理念,还希望通过解决非洲人的温饱问题,间接提高劳动力素质。此外,作为国内企业,监督项目执行“总有办法”。

多年来,李志康亲眼目睹了中国企业为非洲发展提供的巨大帮助。当地大型基础设施建设大部分由中国团队完成。他上次访问非洲是在2017年项目接近尾声时,他带领项目评估组走访了各个目标国家。 “此时的非洲感觉很像改革开放时期的中国。到处都在施工,建筑物都平坦了。上升”。

项目完成期间,李志康的身份也转变为经理。从前期写研究计划、每年写进度报告,到后期管理账目,一切都需要亲力亲为,本应投入科研的时间都被抢走了。

由于项目对接国外机构,很难找到有效的助手。幸运的是,第一期项目有一位香港助理。她毕业于英国,获得植物分子生物学博士学位。她具有出色的语言沟通能力,工作非常专业。不幸的是,她后来结婚了,把重心放在了家庭上。国内学生农业专业素质较好,但英语水平不够好。

随后,课题组成员王文胜博士放下主要科研任务,以专职助手的身份协助李志康。王文胜个人的热情、细致、专业的工作作风,以及在国际水稻研究所三年的学习和工作经历,让王文胜对该项目给予了巨大的帮助。

遇到的困难实在太多,李志康形容这是“一次经历”。他告诉界面新闻,坦白讲,目前绿色超级稻在非洲国家的效果还不能算十分理想,有些遗憾。

“但凡事总需要有人去探索,做过的事情总会留下痕迹。这就像种下一颗种子。”他说。在这个过程中,培养了很多人,也学到了很多东西。经验。

最后一英里

绿色超级稻援助项目已于2018年结束,但绿色超级稻的探索还远未结束。

徐建龙表示,好的水稻品种还需要到达非洲的田间。 “绿色超级稻要让非洲小农户增产增效益,还需要走最后一公里。”

中国农业科学院作物科学研究所研究员徐建龙在广东省江门市的育种基地挑选种子。图片:受访者提供照片

从2022年开始,盖茨基金会资助非洲水稻种业体系建设项目。

第一期主要涉及尼日利亚和马里,由中国农业科学院研究所主办。参加者包括上海农业生产基因中心、中国水稻研究所和深圳农业基因组研究所。 “此外,还有安徽全银种子科技有限公司和中地海外。前者在马里设立了子公司,业务比较好,后者在尼日利亚也有比较好的基础。”徐建龙介绍道。

在全国范围内,众多科学家参与的绿色超级稻项目取得了重大突破。

其中,云南大学胡凤仪教授团队培育出多年生水稻。这是世界上第一种多年生水稻,一次种植即可实现多年连续收获。这种水稻可能在非洲的一些地区有潜在的应用。

上海农业生物基因中心科学家、绿色超级稻核心人物之一罗立军及其团队研发的“节水抗旱稻”逐渐获得国家层面的认可,近期津巴布韦试种取得巨大成功。这种水稻可以像小麦一样直接播种或机械收获。即使今年干旱,湖北、安徽崇阳等地节水抗旱水稻也迎来丰收。

绿色超级稻工程中最重要的水稻基础理论研究——“3000株水稻基因组测序”工程,在李志康的领导下于2014年完成。这项工作整合了10多个国家科学家的智慧,在全基因组水平上分析了水稻核心种质的基因组多样性。极大地促进了水稻功能基因组研究成果在育种中的应用,也促进了我国水稻育种的进入。 “后基因组时代”。

“由此,我们几乎可以发现和挖掘我们未来需要的所有有益基因和遗传性状。”李志康这样解释其重要性。

“如果想要了解一个人群的遗传多样性,就需要足够大、有代表性的样本。就像我想建立一个人类基因库一样,对全球70亿人的整个基因组进行测序是不现实的但如果我们通过精心挑选不同种族、不同地区的代表性人群,只取5%的样本就可以覆盖人类大部分的遗传多样性。”李志康打了个比方。

这3000份水稻核心种质是全球数十万份水稻种质资源的5%样本。它们来自约90个国家,基本涵盖了全球所有水稻种质资源的多样性。 3000个水稻品种中,有450多个来自我国,其余都是来自其他国家的种子资源。最初,大部分样品是由国际水稻研究所收集和保存的。通过该项目的完成,这套水稻核心种质资源已进入国内。

目前,已向中科院、武汉大学、华中农业大学等50余家科研机构、大专院校和育种单位发放水稻种质资源3000余份,向大型科研机构发放水稻种质资源4万余份。大规模发现影响水稻重要农艺的新基因。和育种应用。

李志康认为,过去我们主要集中在对单个基因功能的深入研究。这种研究策略有很大的局限性,因为任何水稻性状都是由许多基因控制的,物种的遗传多样性反映在其基因组中。大多数基因位点的多样性,未来动植物的分子设计育种将基于对每个物种的了解以及种群中每个基因的功能多样性。

“尽管未来要实现动物和植物的设计繁殖还有很长的路要走,但物种基因组重新定制项目的重要性是'3000大米基因组'建立一个用于设计繁殖的遗传多样性的大数据平台将来的动物和植物。” Li 说。

科学进步的重大突破通常包括每一步。

非洲田地。图片:由李提供

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