中國工程院院士、"雜交水稻之父"袁隆平在世博會上發(fā)表主題演講

    各位領(lǐng)導(dǎo)各位嘉賓，女士們、先生們，大家上午好！很高興出席這次論壇，我演講的題目是“研發(fā)雜交水稻，保障糧食安全”。
    水稻，稻米是最主要的糧食作物，世界上有一半以上的人口以稻米為主食。一些專家估計，到2030年，要比1995年多產(chǎn)60%的稻米才能滿足需要。另外一個專家，國際水稻所的所長，按他的估算，現(xiàn)在每1公頃所產(chǎn)生的稻米，可以提供27個人的糧食。到2050年，1公頃土地必須要養(yǎng)活43個人。所以說面臨這樣一個嚴峻的糧食形勢，如何保證糧食安全，是我們面臨的一個嚴峻的挑戰(zhàn)。
    但是很幸運的是，我們中國科學(xué)家發(fā)明的雜交水稻能夠在保證糧食安全問題上起到很重要的作用。雜交水稻，不僅在中國，在國外都有大幅度增產(chǎn)，現(xiàn)在講一講什么叫雜交水稻。雜交水稻就是利用水稻的雜種優(yōu)勢，這個雜種優(yōu)勢是生物界的普遍現(xiàn)象，從微生物到人類，都有雜種優(yōu)勢現(xiàn)象。水稻也不例外，水稻的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)在多方面。
    首先，左邊這個品種我們叫做母本品種，右邊是父本品種，中間是雜交稻，它的穗比母本、父本都要多，地下根系也更為發(fā)達。在田里很高產(chǎn)，產(chǎn)量每畝900多公斤，這是大前年的表現(xiàn)。但是這個雜種優(yōu)勢只在雜種第一代才能表現(xiàn)出來，因此每一年都必須生產(chǎn)大量的第一代雜交種子。不過有個問題，水稻屬于自花受粉植物，每個植物就是一朵花，雄蕊雌蕊都長在一起，而且每朵花只結(jié)一粒種子。因此很難用人工雜交的方法來生產(chǎn)大量的第一代雜交種子，這就是為什么長期以來水稻的雜種優(yōu)勢不能在實際中應(yīng)用，困難就在于不能用人工去雄授粉的方法大量生產(chǎn)雜交種子。
    怎么解決這個問題呢？這就是水稻的花，這是雄蕊，這是雌蕊，這是柱頭。只產(chǎn)生一粒種子，我們用人工去雄授粉，很難生產(chǎn)大量的種子在生產(chǎn)中應(yīng)用。我們就想了個辦法，培育一種特殊的水稻品種，雄性不育系，它的雄性花粉不起作用，不能自花授粉。左邊是正常的水稻的花粉，右邊是待育的花粉。但是它的雌蕊是正常的，只要有外來的正常花粉，它都可以受精結(jié)實。我們就利用雄性不育系，通過人工輔助授粉的方法，可以大量生產(chǎn)第一代雜交種子。
    這個圖，這兩行是父本品種，是提供花粉的正常品種。中間的幾行是雄性不育系，母本品種。這樣通過人工輔助授粉可以大量生產(chǎn)第一代雜交種子。這個農(nóng)民生產(chǎn)這個種子挺高興，這就是自種田，生產(chǎn)第一代雜交種子的種子田。
    目前中國雜交水稻的情況是這樣的，我們?nèi)珖乃痉N植面積大概是4.4億畝，平均產(chǎn)量，每公頃6.3噸。雜交稻占了總水稻面積的57%，平均產(chǎn)量是7.2噸，雜交稻比一般的高產(chǎn)常規(guī)稻增產(chǎn)20%以上，每年可以多養(yǎng)活幾千萬人口。
    這里講一下，日本是一個先進國家，全國的水稻平均產(chǎn)量是6.6噸每公頃，我們是7.2噸每公頃，印度是水稻面積最大的國家，平均產(chǎn)量是3噸每公頃。
    最近我們正集中精力發(fā)展超級雜交稻。為了解決新世紀(jì)糧食的問題，一些國家和一些研究單位開展了水稻的超高產(chǎn)育種研究，最開始是日本，1981年啟動了一個“水稻超高產(chǎn)育種計劃”，目標(biāo)是在15年之內(nèi)把當(dāng)時產(chǎn)量提高50%。從每公頃6到8噸提高到每公頃12噸左右。
    另外國際水稻研究所，IRRI，在1989年也開展了超級稻的研究，計劃到2000年把當(dāng)時水稻的產(chǎn)量提高到20%到25%，也就是每公頃10噸提高到12到12.5噸。據(jù)我所知，目前他們都還沒有實現(xiàn)他們的目標(biāo)。
    中國農(nóng)業(yè)部也在1996年立項中國超級稻的計劃。當(dāng)時分兩個時期，第一個時期是1996年到2000年，指標(biāo)是增產(chǎn)20%。由每公頃8.25噸提高到10.5噸。第二期是2001年到2005年，指標(biāo)要比原來的產(chǎn)量提高40%以上，就是每公頃12噸，畝產(chǎn)就是800公斤。不是一畝、兩畝地，而是要兩個百畝示范田，連續(xù)兩年的產(chǎn)量達標(biāo)。百畝示范田就相當(dāng)是6.7公頃這樣一個情況。
    通過我們的努力，在2000年實現(xiàn)了第一期的目標(biāo)，我們主要的品種，是跟江蘇省農(nóng)科院合作，培育了一個先鋒組合。在2000年，湖南省就有20個示范田，每個五百畝到一千畝，平均產(chǎn)量超過了700公斤，也就是每公頃10.5噸以上。到2002年就開始大規(guī)模推廣，近幾年推廣規(guī)模非常大，兩、三千萬畝，平均產(chǎn)量每公頃達到了8.4噸。這就是我們的先鋒組合，跟江蘇農(nóng)科院合作培育成功的。
    另外我們在小面積的試驗田里面，創(chuàng)造了每公頃17.1噸的最高記錄，是上個 世紀(jì)水稻最高產(chǎn)的記錄，這個世紀(jì)已經(jīng)打破了記錄，接近每公頃19噸。1139公斤 ，一畝多的高產(chǎn)田。這是在云南。我們第二期的超級雜交稻提前一年實現(xiàn)了，畝產(chǎn)800公斤，每公頃12噸 的指標(biāo)。這是第二期的超級雜交稻，產(chǎn)量非常高，實際上不止12噸。
    第二期的超級稻在2006年開始推廣，它的產(chǎn)量比第一期超級稻又提高了每畝 50公斤以上。第一期是每公頃8.4噸，第二期每公頃到了9噸以上。如果把第二期超級稻大規(guī)模推廣，推廣到1000萬公頃，可以增加2000萬噸糧 食，多養(yǎng)活7000萬人口。第一期超級稻是多養(yǎng)活7000萬人口，第二期超級稻如果 推廣的話，又可以多養(yǎng)活7000萬人口。
    基于以上的成就，農(nóng)業(yè)部又立項第三期超級稻計劃，指標(biāo)又上一個臺階，每 公頃13.5噸，我們現(xiàn)在正在努力，向第三期超級稻攻關(guān)，并且取得了一定的進展 。我們爭取在2012年實現(xiàn)這個目標(biāo)，我們?nèi)ツ暌呀?jīng)有兩個示范田，產(chǎn)量到了13噸 每公頃。我們現(xiàn)在有些后備的資源，千穗稻，每穗有一千粒種子，像掃把一樣的。
    下面介紹一下雜交稻在國外的發(fā)展情況。2009年國外雜交稻的種植面積已經(jīng)有300萬公頃，4500多萬畝，主要的國家是印度、越南、菲律賓、孟加拉和美國。印度最多，有130萬公頃。增產(chǎn)的幅度是15%到20%。越南有1000萬畝，產(chǎn)量每公頃6.3噸，常規(guī)稻是4.5噸。由于多年大面積種植雜交稻，成為僅次于泰國的第二大稻米出口國。原來它是一個稻米短缺的國家。
    菲律賓的產(chǎn)量也很高，每公頃增產(chǎn)2噸。孟加拉增產(chǎn)更多一些，2.5噸。特別是發(fā)展中國家雜交稻表現(xiàn)得很好。美國去年的面積有500多萬畝 ，比當(dāng)?shù)刈詈玫钠贩N增產(chǎn)20%到25%。
    這是我們在菲律賓驗收超級稻的情況，驗收的時候我是運動員，裁判員是菲律賓農(nóng)業(yè)部的官員，還有他們的科學(xué)家和國際水稻所的科學(xué)家。每公頃大概8噸的產(chǎn)量，他們當(dāng)時最好的品種是1噸。最后驗收下來，是10.3噸，很高興。我問這個農(nóng)民:” are you happy？””very happy。”菲律賓的總統(tǒng)阿羅約五次接見我，要在全國推廣100萬公頃，每公頃增產(chǎn)2噸 ，就是200萬噸糧食。他們國家每年要進口200萬噸大米，所以基本可以做到糧食自給。
    剛才講了生產(chǎn)雜交種子，要趕花粉，美國沒有那個人工，就用小直升飛機把花粉吹上來。另外在其他國家，在巴基斯坦、印度尼西亞、埃及、利比里亞、馬達加斯加，雜交稻也表現(xiàn)得非常好，都很成功。這是我們的專家在種雜交稻，最高的產(chǎn)量可以達到每公頃9噸以上，一般的有5、6噸，當(dāng)?shù)氐钠贩N只有1.5到2噸每公頃。
    這是利比里亞的總統(tǒng)瑟利夫，他訪問我們的研究所，在2005年。我們的雜交 稻表現(xiàn)得非常好，一般的雜交稻就是6.5到7噸，而他當(dāng)?shù)氐钠贩N是1.5到2噸，3 倍的產(chǎn)量。
    最后我們的結(jié)論是，雜交稻在新世紀(jì)將發(fā)揮重大的作用，保障世界糧食安全。如果有7500萬公頃種植雜交稻，每公頃按增產(chǎn)2噸計算，增產(chǎn)的糧食一億五千萬噸。可以多養(yǎng)活4到5億人口。為了幫助其他國家解決糧食問題，我們已經(jīng)做好了充分準(zhǔn)備，我們愿意、樂意幫助其他國家發(fā)展雜交稻。
   
    謝謝。

    作者系湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員、湖南省政協(xié)副主席、全國政協(xié)常委、國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心主任、湖南省農(nóng)村發(fā)展研究院名譽主席