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看视频可以开“倍速”,水稻的生长能不能也快一些?在新疆和田的沙漠温室里,一场为水稻“提速”的试验正在开展。科研人员通过调控生长环境,让水稻更早完成从播种到结实的过程。
中国农业科学院都市农业研究所首席科学家杨其长介绍,团队早期在新疆开展试验时,选用了新稻1号等地方品种。这些品种在露地条件下的生育期约为120至150天;转移到温室条件下,仅需75天左右。
这段生长周期是如何缩短的?水稻头顶的LED灯是关键。它们并非简单地延长照明时间,而是搭配不同光谱,为水稻各个生长阶段配置相应的光照条件。随着水稻从幼苗走向成熟,红光、蓝光、远红光和绿光等光谱的搭配会相应调整。例如,苗期配置红光和蓝光,促进稻苗快速生长;进入开花、结实阶段后,利用远红光等信号光谱调节生长进程,促进水稻提早开花。
不过,速度并不是技术应用中唯一需要考虑的因素。杨其长介绍,如果采用全人工光环境,水稻完成一代繁育的时间还能比和田温室再缩短约15天,但对应的设施建设与电力消耗成本会显著上升。
而和田本地拥有丰富的自然光热资源,因此科研团队以自然光为基础,结合人工补光进行调控,在繁育速度与投入成本之间寻找平衡。相比全人工光模式,水稻一代生长时间虽然略长,却可以降低设施投入与能源消耗,支撑长期稳定的“加代繁育试验”。
“加代繁育试验”是育种中加快品种选育的重要手段。常规大田环境下,水稻一年大多只能完成一代种植,育种人员要花费数年甚至十余年时间,才能完成多代材料筛选,稳定优良性状。如果能把水稻一代生育期压缩至75天,一年就可以实现4至5代加代。每一代提前收获种子,就能更早开启下一轮筛选,把原本漫长的育种周期大幅缩短。
75天后收获的稻种,很快又会成为下一轮试验的起点。播种、生长、结实,科研人员持续对新一代材料开展观察与筛选,育种工作就在这样的循环中不断推进。这套光配方技术压缩的不只是水稻一季的生长时长,更是打破了传统育种的时间桎梏。点滴提速、逐代累积,让原本需要数年甚至十余年才能完成的育种进程大幅提速,为高产、优质、抗逆水稻新品种的快速培育落地按下了“加速键”。
出品
科普中国前沿科技科普解读
监制
光明网科普事业部
科学审核
谢俊华
策划
武玥彤
编导
武玥彤
文案
杨雪琪(实习) 田新宇
