说说粮食单产――向袁隆平致敬

    日前在国内出版的官方报纸上，见到育种专家袁隆平先生将杂交水稻的单季亩产提高到九百公斤以上的新闻，欣喜，并向袁老先生致敬。正是袁隆平先生在水稻科学育种中几十年如一日的奋斗精神，才有杂交水稻单产提高的不断突破。照片上我看到袁老先生朴实的，长年风吹日晒后如同中国农民的面孔，他的憨笑给我留下深刻印象。由于袁隆平及他的弟子们坚持不懈的艰苦努力，高产的杂交水稻搞了出来，并向世界推广，为亚洲和全世界穷国忍饥挨饿的民众带来了福音。杂交水稻的成功早已被全世界的农业科学家极高的赞誉，堪称“绿色革命”。

    这些年我一直在关注着袁隆平杂交水稻育种方面的科研努力，其亩产由七百多公斤到八百多公斤，直到现在的九百多公斤，可谓一步一个脚印；以后有可能突破亩产一千公斤（理论最高亩产为一千五百公斤）。袁隆平作为育种专家，对何谓杂交水稻培育的成功有明确的概念，即单产高，且种子退化慢。这两点非常关键。您想呀，试验田里的水稻很高产，但种子会迅速退化，还没大面积推广种植，其高产优良特性已丧失殆尽，那这种水稻就没什么培育价值。袁隆平培育出来的杂交水稻，在孟加拉国、印度、泰国和菲律宾都已经大面积种植，极大地提高了当地的粮食产量。这说明这种杂交水稻种子有退化慢的优良特性。

    袁隆平及他的弟子们培育杂交水稻除了不断搞出新的杂交水稻高产品种外，另外一项工作就是使已培育出了的杂交水稻不断提纯复壮，以便替代很多年种植后的杂交水稻品种种子的退化。

    这两天我在网上看到有网友质疑袁隆平杂交水稻的真实性和实用性。对此我查阅了网上的有关数据，请质疑者思考。

    现在中国水稻的亩产是四百公斤左右，不过并非一季，是一季稻、二季稻和三季稻的平均数。我没查到一季稻的平均单产，就算是两百多公斤到三百多公斤之间吧。另外，中国的水稻种植中，杂交水稻只占一部分（大约20%），如果大部分都是杂交水稻，一季亩产的平均产量会比三百公斤高。您说了，不是亩产九百公斤吗？怎么大面积推广后就三百多公斤？亩产九百公斤只是在试验田里长出来的，到大面积推广后，一是种子有所退化，二是土地条件会差了很多，单产相对低是理所当然的。可要不是优良品种，水稻的平均单位产量会更低。

    我在给您举个单交种玉米的例子。单交种玉米可以比喻成玉米种的“骡子”，只能种一年，种子得单独培育，可长期保持高产特性。自从单交种玉米大面积种植以来，玉米的单位面积产量大幅度提高。以我国为例，试验田里的单交种玉米亩产已经突破一千四百公斤；但中国的玉米平均亩产呢？只有三百五十公斤，相差四倍。原因如上述，大面积种植单交种玉米后，土地条件会比试验田差很多，而且玉米多种在北方；中国北方的长期干旱大大影响产量。再则，中国的单交种玉米还没有极大的推广；这也影响中国玉米的平均亩产。

    美国的玉米单位面积产量世界第一。因为美国用于饲料和燃料的玉米都是单交种品种。折算亩产从三百多公斤到五百多公斤。为什么单产不一样？因为美国的玉米也受自然条件的影响，风调雨顺的年头单产就高；遇到严重干旱，玉米单产便大幅度下降。爱荷华州曾有一年全州玉米平均亩产将近六百公斤。我说美国玉米高产的例子是想说明，美国并没有给老玉米拼命施大粪，只是优良的品种和适当的化肥（人家要精确计算成本），就能在风调雨顺的情况下达到亩产五百公斤。中国在试验田里种出的单交种玉米能亩产一千四百公斤；那么袁隆平在试验田里培育出亩产九百公斤的杂交水稻应该是可信的。

　　再说小麦。目前试验田里的小麦最高亩产是将近八百公斤；而世界小麦的平均亩产是两百公斤。中国平均亩产为三百三十公斤。中国种植小麦单产的提高主要是良种的推广。比如 “济麦22”在我国气候条件和一年两熟耕作制度下大面积突破亩产六百公斤，是世界平均水平的三倍，超过了欧洲。

    我还想说一说大豆种植。现在总讲中国的非转基因大豆被国外转基因大豆“打败了”。其实并非转基因大豆产量特别高，而是人家的低成本。中国黑龙江大豆的平均亩产可达一百七十公斤，而美国2011年大豆受灾，平均亩产为一百五十公斤。巴西和阿根廷的转基因大豆平均亩产分别为一百八十多公斤和一百九十多公斤。大豆试验田里的产量呢？亩产超过五百公斤。

    我“上山下乡”的农场现在在试验田里种植的单交种玉米亩产九百公斤，大豆三百多公斤。

附录：发展杂交水稻，造福世界人民

2010年02月12日

解放日报   作者:袁隆平

　　我们花了9年的时间，终于把雄性不育系培育成功了，农民得到杂交种子都很高兴。

　　各位嘉宾，各位朋友，非常高兴出席文化讲坛。

　　我是学农的，一生从事水稻研究，我今天就向大家介绍一下杂交水稻的情况。我终生的愿望就是发展杂交水稻，造福世界人民。

　　大家知道水稻是最主要的粮食作物，世界上有一半以上的人口以稻米为主食，有很多专家估算，到了2030年，全世界必须比1995年多生产60%的稻谷才能满足人类的需要。我们国家更是60%以上的人口以稻米为主食，到了2020年，我国人口将增加到14.5亿，必须多产10%，也就是1000亿斤粮食，才能满足需要。这是我们国家在2020年的目标，现在已经把这个任务分给了我国主要的水稻和粮食产区。

　　给大家说一下什么叫做杂交水稻，杂交水稻就是利用杂种优势来提高水稻的产量。大家知道杂种优势是生物界的普遍现象，小到微生物，大到人类，都有杂种优势现象，水稻也不例外。它有强大的杂种优势，表现在杂交的水稻根系发达、穗大粒多、生命力强等等。你们看图片，左边是母本品种，右边是父本品种，中间的就是这两个的杂交品种，它穗子多，穗粒大。你们再看，这是杂交品种在地下的部分，根系也特别发达。你们猜猜看有多少斤？ 你们不是学农的不知道，亩产900公斤以上。

　　水稻有杂种优势，但是要利用这杂种优势非常困难，因为杂种优势只是第一代才有，第二代就没有了，因此每年必须生产大量的第一代杂交种子用于生产。而水稻是自花授粉植物，雄蕊雌蕊在一起，一颗谷子就是一朵花，只生产一粒子。用人工授粉生产杂交水稻是杯水车薪，因为一颗谷子一朵花，你要把雄蕊去掉，把另外一个品种的花粉授过来，这是不可能生产出大量的杂交水稻种子的。所以长期以来水稻的杂种优势不能得到利用。我们就想了一种办法，把正常的水稻培育成一种母水稻，它的雄蕊退化了，主要是花粉退化了，没有受精能力，叫做雄性不育系，也叫做母水稻。 你看，正常水稻的花粉是圆形的，这是母水稻的花粉，是退化了的，我们就培育这种母水稻，它自己不能结实，完全靠外来的花粉授粉受精。用这类母水稻作为遗传工具就可以大量生产第一代杂交种子。

　　生产杂交种子的田叫作制种田，中间的就是母水稻，两边的是父本品种，用来提供花粉。大家看到，在田的两边有两个人正拿着绳子赶花粉，他们一拉父本的穗子，穗子一震动，就把花粉赶出来了，花粉就挪到母本水稻的柱头上，这样就可以大量生产第一代杂交种子。我们花了9年的时间终于把雄性不育系培育成功了，不育系产生的后代就是提供大田种植的杂交稻种。农民得到杂交种子都很高兴。

　　我国的杂交水稻发展得很快。 1973年研究成功，1976年开始大面积应用，由于产量高，推广速度很快。

　　近几年，杂交水稻种植面积有2.4-2.5亿亩左右，全国水稻有4.4-4.5亿亩，总面积占全国水稻总面积的57%以上，总产量占全国水稻总产量的65%。全国水稻的平均产量是420公斤/亩，常规水稻是390公斤/亩，杂交水稻是480公斤/亩，每年增产的粮食可以多养活7000多万人口。

　　这里说一下超级杂交稻，所谓超级稻就是超高产的意思。为了满足新世纪人们对食物的需求，有些发达国家技术比较先进的研究单位开展了水稻超高产研究，简称就是超级稻。最早是日本启动了超级稻研究，从1981年到1995年，日本提出在15年之内把水稻产量提高50%，也就是要从6-8吨/公顷提高到9-12吨/公顷。紧接着，1989年坐落在菲律宾的国际水稻研究所也开始了超级稻的研究，它的目标是到2000年把水稻产量提高20%到25%，也就是从10吨/公顷提高到12-12.5吨/公顷。由于指标高、难度大、技术路线也很艰苦，这些目标都还没有实现，日本没有实现，国际水稻研究所也没有实现。

　　我国农业部为了满足新世纪对粮食的需求，在1996年制定了中国超级稻的计划。

　　当时分了两个阶段，第一阶段是从1996年到2000年，要把水稻的亩产量提高20%，也就是要从原来的500多公斤/亩提高到700公斤/亩；第二阶段是从2001年到2005年，要把水稻产量提高到12吨/公顷，也就是800公斤/亩。这说的可不是一两亩地，而是百亩田的平均产量，也不是一个百亩田，而是两个百亩田以上的示范片，连续两年的平均产量。产了700公斤/亩就是第一期达标，产了800公斤/亩就是第二期达标。验收的过程很严格，是随机取样的。比如100亩地里，从1到100按亩编号，然后抓阄，随便抽出3个，看看能不能达标。

　　到2000年，我们培育成功了几个超级稻的先锋组合，它达到了中国农业部制定的中国超级稻的第一期指标，2001年以后就开始大面积推广，近几年的种植面积达到2000万亩左右，单产是550公斤/亩。

　　全世界水稻的平均产量大概接近300公斤/亩，日本是一个科技发达的先进国家，它的产量是445公斤/亩，而我们的杂交稻平均产量是480公斤/亩，比日本还高。日本杂交稻的种植面积2500万亩，我们的杂交稻种植面积差不多是日本的10倍，达到2亿4000万亩。超级稻达到2000万亩，亩产550公斤，比日本的高了100公斤。日本是非常骄傲的，但是在中国面前他们不得不承认，要向我们学习。

　　这是我们第一期的先锋组合。我们杂交水稻研究中心和江苏农科院培育了一个叫 “两优培九”的超级稻，小面积试验在云南永胜县试验田创造了1139公斤的亩产，这是当时也是上世纪的最高纪录。

　　第二期超级稻亩产800公斤的指标在2004年提前一年实现了，在2006年开始推广，我们千亩片、万亩片单产在650-700公斤/亩，在前年推广面积是300多万亩，去年的平均产量又比第一期高了50公斤/亩，达到650公斤/亩以上。 这是第二期超级稻，这像瀑布一样的水稻，英文叫做“WaterfallRice”。我在国外做演讲的时候，把这个图片放出来时，孟加拉国的农业部长第一个站起来鼓掌，大家都很惊讶有这么高的产量。 这是多少产量呢？你们自己猜想吧。

　　由于第二期研究成功，我们提出了一个建议，叫做“种三产四丰产工程”，应用现在超级稻的研究成果，争取用三亩地产出现有四亩地的粮食总产量，力争到2012年在全国推广发展到6000万亩，用6000万亩产出8000万亩的粮食。节约了四分之一，也就是等于增加四分之一的粮食耕地，即等于增加了2000万亩粮食耕地，亩产能达到500公斤以上，能增产200亿斤的粮食。发改委有个计划，到2020年达到增产1000亿斤，我们这个项目就能分担这个粮食增产任务的20%。

　　这项工作得到了湖南省委、省政府的高度重视，2007年就开始实施。当时率先在湖南20个县启动实施，每个县示范田达到300亩，其中有18个县的示范片达标。 2008年进一步扩大了种植面积，少则几千亩，多则几万亩，20个县有19个县达标。比如说中稻平均产量达到731公斤，7个县示范面积达到35486亩，比前五年平均单产增加45.72%。今年增加到31个示范县，其中29个县达标，示范面积扩大到127万亩，增产粮食达到2.2亿公斤。现在其他兄弟省对这个工程也非常感兴趣，安徽、河南、贵州、广东、广西等都开展了这方面的研究，而且效果非常好。我正在积极争取国家立项“种三产四丰产工程”。

　　问菲律宾的农民，这稻子是不是很heavy？他点点头说，Very heavy。问他，你happy不happy？他说，Happy。

　　2008年，杂交水稻在国外有4000多万亩，其中面积最大的是印度，印度有1650多万亩，越南有1000万亩，菲律宾有350万亩。增产的幅度都很大，一般在20%到50%之间，比如说越南全国水稻的平均产量是320公斤/亩，杂交水稻则增产超过30%；印度杂交水稻平均产量是200公斤/亩，杂交水稻是370公斤/亩；菲律宾也是一样。美国水稻总面积不到2000万亩，2009年杂交水稻就有600万亩，当地水稻产量是450公斤/亩，杂交水稻增产25%以上。

　　菲律宾总统阿罗约为了发展杂交稻、解决粮食自给问题，曾5次接见我，希望我能帮助他们发展杂交稻。他们推广到了20多万公顷，有300多万亩，但后来数量又下来了。我的一位助手为当地农民供应杂交水稻种子，原来政府承诺补贴一半，农民出一半的钱，结果政府很穷，都是赊账，种得越多就越亏本。最近两年就压缩了种植量，面积没有上去，原定计划是2000年发展到100万公顷，结果每况愈下。我去年给菲律宾建议，你们每年花七八亿美元进口200万吨大米，其实你只要拿十分之一的钱来发展杂交稻就可以解决自己的粮食安全的问题。他们听进去了，把欠的账补给了种子公司。现在种子公司劲头也来了，加大了种子的生产量，感到很有希望，效果很好。

　　这张图片是我们在菲律宾验收杂交稻的情况。 站在我身边的这位是种植杂交水稻的菲律宾农民，后面这位是菲律宾水稻所所长。那一次验收了8公顷，那位所长问我产量大约多少，我不敢讲那么多，就说每公顷7吨，其实我心里有数，应该有8吨多，但是验收下来其实是10.37吨，而当地的品种是4.5吨。我就对农民说，这稻子是不是很heavy ？用英语就是 “This is abundle of heavy rice”。他点点头说，Very heavy。问他，你happy不happy？他说,Happy！

　　美国也推广了我们的杂交稻，美国不可能用人工赶花粉，就用小型直升机，把父本的花粉吹起来落下去受精。美国一块地起码100亩，不可能拉绳子。 今年美国要进一步发展，要种植占美国水稻总面积三分之一以上的杂交水稻。我们有合作协议，他们赚了钱就给我们分成，前年分了100多万美元，去年分了200多万美元。还可以，他们很讲诚信。

　　希望到2020年我90岁的时候，实现亩产1000公斤的梦想

　　由于第二期超级稻的研究提前成功，我建议立项和启动第三期亩产900公斤超级杂交稻研究。农业部同意了，而且启动了。到现在已经取得了比较好的进展，可望按期达标。我们最近两年验收的就是830-840公斤，距离900公斤还差那么一点，我想再奋斗几年，可以实现亩产900公斤。当然示范田的条件好一些，大面积生产还不可能达到900公斤，一般打个八折，达到700公斤。

　　科学技术的发展永无止境，水稻仍然具有巨大的增产潜力，按2.5%的光能利用率计算，在湖南一季稻的亩产理论上可达1500公斤。有了这样的科学根据，我就大胆提出为第四期超级稻亩产1000公斤而奋斗。我希望到2020年我90岁的时候，实现亩产1000公斤的梦想。

　　杂交水稻在新世纪对保证世界粮食安全和促进世界和平将发挥重大作用，全世界有22.5亿亩的水稻，如果全世界50%的稻田都种植杂交水稻，每亩按照150公斤算，至少每年可增产1.5亿吨粮食，可多养活4到5亿人口。这是我的终生愿望之一。

　　我的结论就是，中国不仅能够依靠自己解决吃饭问题，而且我们超级稻还能为调整农业产业结构和为农民致富创造条件，同时也可为其他发展中国家解决粮食短缺问题作出贡献。谢谢！