广东人以水为财，传统农业中，无水必然无米，传统方式生产1吨水稻，平均要耗费2000吨水资源。在我国，超60%的用水消耗在农业领域。
缺水真就种不了水稻吗？有科学家执着于突破固有思维——经过30多年持续研发，华南农业大学节水抗旱稻绿色产业研究院首席科学家、教授罗利军团队培育出一系列节水抗旱稻新品种，具有节水50%、能在旱地栽种、口味比肩正常水稻等优势，被称为“稻坚强”。其成果先后获得国家技术发明奖二等奖和国家科技进步奖一等奖，已开发出80余个品种并在全球推广，有望为广东增收200万吨稻谷，有效助力“百千万工程”。
正值夏粮丰收，本期《科技周刊》，广州日报新花城记者随罗利军教授一起下田，一探节水抗旱稻的真面目。
肇庆市鼎湖区沙浦镇
昔日撂荒地如今喜丰收
8月8日，在肇庆市鼎湖区沙浦镇，刚刚经历今年以来最强降雨，稻田里依然一片金灿灿，收割机轰鸣作响，记者跟随罗利军等一众专家，来到现场进行节水抗旱稻品种的测产。就在4个月前，这里还是一片石块遍地、杂草比人高的荒地，如今却已是一片丰收景象。
田间一片丰收景象。
今年4月，团队采用直播旱管的栽种方式，在这里种植了节水抗旱稻品种“旱优78”。它不仅有较强的抗旱性、耐贫瘠性，还具有很强的再生能力与耐淹性。“节水抗旱稻在怀集县6000多亩复垦地上种植，今年遭遇洪水，很多地方被淹没，但依旧有不错的产量。”罗利军说。
经现场测产，鼎湖区这片稻田的头季亩产达640.9公斤。收割完头茬水稻后，这一再生稻品种还可以再长一茬，实现一种收两季。“直播旱管是一种适用于节水抗旱稻的种植方式，我们的稻子不需要像传统水稻那样经历育秧、插秧，只要把种子撒在旱地里就能生长，整个生育期，田里也不会长期淹水，主要靠雨水或只在关键需水期少量补水。”罗利军说。
据介绍，依托全国节水抗旱稻全产业链创新联盟的23家成员单位，节水抗旱稻已开发出83个新品种。在肇庆，5位权威专家、12位企业代表就丰产性、抗倒性、产业潜力、米质商品性等方面对现场展示的新品种进行综合打分。最终，“节优136”“旱优761”等十个品种（组合）成为十大节水抗旱稻优秀品种。
灵感：陆稻破解水稻“喝水难题”
1988年：节水陆稻启发了他
罗利军在广西进行稻种资源考察时，被山坡上生长的传统陆稻深深吸引，这些陆稻在缺乏灌溉的条件下，仅靠自然降水便能茁壮成长。望着这片陆稻，一个想法在罗利军心中萌芽，若能将陆稻的节水抗旱特性与水稻的高产优质特性相融合，那将是多么了不起的创新。
往后的日子，团队进入一些陆稻种植区，进行了一系列的田间实验和品种选育，在山坡和干旱的土地上，一年又一年地播种、观察、记录这些陆稻的耐旱性、生长周期、产量潜力等。
1994年：“协优413”为节水抗旱稻奠定基础
在中国水稻研究所工作期间，团队育成了我国首个三系法亚种间杂交稻“协优413”，这一成果证明，籼米和粳米这两个水稻亚种间的杂交，可以有效利用杂种优势，提高水稻的产量和抗逆性。“遗传距离越远，杂种优势就越强。”这一理念为后续利用“水陆杂交”培育节水抗旱稻奠定了基础。
随后，罗利军广泛收集各类陆稻资源，通过科学的鉴定和筛选方法，逐步建立起抗旱性评价体系，开启水陆稻杂交培育新品种，并开始了水稻抗旱性研究的国际合作。
2003年：“旱优3号”等通过品种审定
罗利军在上海市农业生物基因中心工作期间，基于水陆稻配组，结合田间高强度胁迫筛选，注重抗旱不同机制与产量、米质的整合，育成了首个节水抗旱稻三系不育系“沪旱1A”，而后，各类杂交组合“旱优2号”“旱优3号”等新品种通过品种审定。
2016年：国家认可节水抗旱稻概念
2016年，中华人民共和国农业行业标准《节水抗旱稻术语》正式颁布，正式从国家层面认可了节水抗旱稻的概念，为节水抗旱稻的研究、育种和推广提供了标准化的术语和定义。
记者发现，罗利军团队研发的节水抗旱稻有很多形态学上的特点。首先，节水抗旱稻具有发达的根系，深根系统有利于其吸收深层土壤的水分，而发达的侧根系统则有助于提高水分吸收效率；其次，叶片结构方面，抗旱品种的叶片往往具有较厚的角质层、较小的气孔密度和叶面积，这些特征有助于减少水分蒸腾损失；再次，抗旱品种还会出现蜡质沉积的现象，在叶片和茎秆表面形成蜡质层，可以减少水分的蒸发。
据介绍，研究节水抗旱稻并非一帆风顺。“我们遇到的问题包括如何在确保高产同时也具有节水抗旱性、如何确保节水抗旱稻在不同的生态环境中也能展现出良好的适应性。每次克服难题，都让我们对节水抗旱稻的理解更加深入。”
“如今，结合传统的杂交育种方法以及现代的分子育种技术，节水抗旱稻的性状还在不断提升，各类新品种也在集中涌现。”罗利军说。
优势：抗旱、抗盐碱、降碳、易种
抗旱性：能避旱、耐旱和复原抗旱
在避旱方面，凭借植物根系、叶片优势可以减少失水、增强吸水，保持体内水分平衡；在耐旱方面，节水抗旱稻可以在干旱下维持生理活动，通过调节内部物质，保持生命活力，干旱会导致其体内的活性氧累积，抗旱品种具有更强的抗氧化酶活性，能增强抗氧化能力，阻止其体内细胞的损伤。更为特殊的是其复原抗旱性。“我们在安徽等地的实践发现，一场大旱过后，即使稻子看着已经枯黄，但只要一场大雨，就又会由黄转绿，新叶长出、恢复生长，这些神奇的现象，很多农民没见过，说它是‘神仙稻’。”
抗盐碱：提升克拉玛依粮食自给能力
团队将耐盐碱基因与抗旱基因聚合推出新品种，并在新疆克拉玛依试种。当地不仅干旱，土地的含盐量也比较高，团队在当地试种了200亩节水抗旱稻，每亩用水量500立方米，仅为普通水稻用水量1/3，却实现了平均亩产500kg的水平，有效提升了当地粮食自给能力。
降低农业碳排放：甲烷产生明显减少
罗利军告诉记者，传统的水稻都是泡水种植的，这一过程会让土壤处于厌氧环境，在甲烷菌的作用下，土壤会产生大量甲烷。“如果我们中午下到水田里，就会见到水里冒气泡，但当我们采用直播旱管的种植模式，土壤就会从厌氧变成耗氧环境，甲烷菌的活性就变得很差，甲烷产生明显减少。甲烷是一种比二氧化碳更加有害的温室气体，因此推广节水抗旱稻，对我国实现‘双碳’目标，减少温室气体排放有重要意义。”
经过权威测算，节水抗旱稻的栽种，将比传统水稻栽种减少甲烷气体排放90%以上。
易种、节地、节肥、减少面源污染
如今，节水抗旱稻已经可以直接利用无人机直播，也可以用其他地面农机进行播种，不需要育秧、插秧，大大节省了人力；它可以在耕作层很薄的撂荒地、山坡地上耕种，将有效增加我国耕地面积。此外，节水灌溉后，肥料也不容易随着水田的水外流，既能减少肥料的使用，也能降低水污染程度。
“在取得这些优势的同时，我们的节水抗旱稻味道也与正常水稻相当，在安徽，节水抗旱稻米还比一般的米每斤贵5毛，在市场上很受欢迎。”罗利军说。
国内每年增种超400万亩
已在20多个国家和地区开展种植
罗利军介绍，目前，节水抗旱稻正在全国推广初期，每年增种面积超过400万亩。自2020年获得国家科技进步奖一等奖后，罗利军的节水抗旱稻越来越受到市场重视。2023年，在罗利军牵头下，全国节水抗旱稻全产业链创新联盟正式成立。联盟已吸引数十家科研机构和种业企业，旨在推进节水抗旱稻品种选育，打造集绿色种植、稻谷收储、稻米加工、市场营销、碳交易于一体的节水抗旱稻产业链。
目前，节水抗旱稻不仅在国内推广，还在20多个国家和地区开展种植。
节水抗旱稻颗粒饱满。
节水抗旱稻为啥不怕旱
自带“保湿”：在避旱方面，凭借植物根系、叶片优势可以减少失水、增强吸水。
“续命”神技：在耐旱方面，节水抗旱稻可以在干旱下维持生理活动，增强抗氧化能力，阻止其体内细胞的损伤。
“复活”属性：在复原抗旱性方面，大旱过后，即使稻子看着已经枯黄，但只要一场大雨，又会恢复生长。
大院大所谈创新
“华南方案”：3至5年复垦复种百万亩撂荒地
华南农业大学节水抗旱稻绿色产业研究院凝聚海内外各方力量，围绕节水抗旱稻事业有组织地开展理论和应用研究，研发新理论、新技术与新产品，推动农业生产绿色转型。
据介绍，近一年来，华农节水抗旱稻绿色产业研究院聚焦边际土地复耕应用场景，构建了覆盖全省13个地市的节水抗旱稻品种测试与试种示范网，初步建立撂荒地复耕全程解决方案，未来3至5年，计划在华南地区完成100万亩撂荒地复垦复种、新增粮食4亿公斤的阶段性目标。
收割机轰鸣，一种可收两季。
华南农业大学校长薛红卫介绍，学校希望把研究院建设成为华南地区水稻生产模式向“资源节约、环境友好”绿色转型的重要根据地，“我们期望研究院能尽快选育出第一个优质丝苗型节水抗旱稻品种，让撂荒地、边际田地生产出深受广东人民喜爱的丝苗米。同时，推动节水抗旱稻绿色轻简栽培模式与智慧农机技术相结合，进一步解放生产力，提高种植效益。通过以上技术创新，构建节水抗旱稻绿色发展的肇庆模式，并尽快推而广之，早日实现100万亩撂荒地复垦与4亿公斤粮食的增产目标。”
“我们希望让大家深刻了解到，在广东这一水稻主产区，也有节水抗旱稻重要的应用价值和必要的应用场景。节水抗旱稻直播旱管的栽培模式，能给农户带来切实可观的效益。”薛红卫说。
统筹编辑/梁倩薇、嵇沈玲
文/广州日报新花城记者：武威
图/广州日报新花城记者：吴子良 通讯员：安沛、夏辉
视频/广州日报新花城记者：武威、吴子良
