2022年12月16日，美国《科学》杂志公布了本年度十大科学突破榜单。其中，中国的多年生水稻品种的开发入选榜单。
多年生水稻可以省去农民每年数周的辛苦劳动。图片来源：《科学》网站
据了解，入选榜单的是中国云南大学胡凤益团队创制的多年生稻23（PR23），种植一次可连续免耕收获3-4年，这是基于种间杂交培育多年生粮食作物领域的里程碑事件。
“我工作了30多年，就做了一件事，把一年生的水稻变成多年生的水稻。”胡凤益说。
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多年生再生稻具有里程碑式意义
多年生稻是种一次可以连续收割二次、三次，甚至两年、三年，实现多年生长的水稻，换言之，它是一种“韭菜”型水稻。
2022年11月，胡凤益团队宣布，已经成功培育出了能够连续多年生长的水稻PR23。同期，其团队联合国内外相关团队在国际知名学术期刊《自然·可持续性》发表了题为“多年生稻的可持续生产力与生产潜力”的研究论文，并同步发表了题为“多年生稻变革促进可持续农业”的研究简报。
这一创新研究，基于亚洲栽培稻与长雄野生稻种间杂交，成功创制多年生稻，培育了系列多年生稻品系，在全球多年生粮食作物育种领域具有里程碑意义。
《自然-可持续性》的高级编辑William Burnside认为，该项研究从育种、农艺性状评价、潜在影响、农户劳动力和收入、可能的种植范围等方面都证明了，把世界上最古老和最重要的驯化谷物变成多年生范式是一项重大的变革。
”美国农业国际开发署可持续农业研究领域高级顾问、美国国家地理协会科学家Jerry Glover高度评价了这一研究成果。他认为，这是现代农业最重要研究成果之一。“我相信，基于该项研究基础，通过更多科学家对主要粮食作物多年生性的探索，将会产生划时代新发现。对于近万年来全球粮食生产依靠一年生谷物而言，这项研究为全球粮食生产提供了一种重要的新途径。”
中国科学院院士种康、钱前也对此发表了看法。
在种康看来，粮食作物多年生化是粮食作物育种和应用的重要组成部分。云南大学胡凤益团队利用多年生野生种和一年生栽培种杂交，经过长期坚持和探索，把长雄野生稻地下茎无性繁殖特性转移到一年生栽培稻中，成功培育出多年生稻栽培品种并进行商业化生产，是全球多年生粮食作物育种的重要突破。
“多年生稻技术的应用，对扩大水稻种植面积、增加粮食产量、提高种粮积极性、保障粮食安全有积极促进作用，是稻作研究和生产的重要内容。”种康表示，该研究论文的发表，对其他多年生粮食作物以及多年生牧草的遗传改良具有重要借鉴作用。
钱前表示，人类用了近万年时间把粮食作物从多年生野生种驯化成一年生栽培种，一年生粮食作物为人类的生息繁衍提供了充足的物质基础。但是，一年生的生产方式也同时带来许多生产问题，如昂贵的种子、劳动力增加、水土流失等。云南大学胡凤益团队20年磨一剑，把一年生栽培种改良成多年生栽培种，通过越冬和免耕实现种植一次连续收获3-4年，大幅度减少劳动力投入和节约生产成本，是一项轻简化稻作生产技术。
“该项研究，是我国种质资源创新利用领域最具代表性的突破之一，为利用野生种质资源提供了借鉴。”钱前说。
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连种4年收8造仍然产量不减
“把一年生的粮食作物培育成多年生粮食作物，实现栽培品种的多年生化是保障粮食安全和应对环境挑战的一个重要途径。”胡凤益说，创制多年生稻，培育多年生稻品系，在南北纬40度之间的部分无霜稻区具有广泛的应用潜力。
据了解，胡凤益团队是从1997年开始探索研究多年生稻，经过24年的探索研究，把野生种水稻的某些现状恢复到家养种水稻里，育成了多年生水稻品种，是全国水稻育种的一个创新。
2016年，团队开始进行田间试验，经过几年的试验种植，在水稻的适应性、稳定性和丰产性及病虫害防控等各环节均获得了成功。自此，种植一次便可连续免耕收获3-4年，即自第二季起便无需买种、育秧、犁田和移栽等生产环节，仅需田间管理和收获两个生产环节，节约生产成本、减少劳动力的多年生水稻面世。
胡凤益在田间查看多年生再生稻长势。图片来源：云南大学
目前，该团队已成功育成了多个多年生稻品种，包括“多年生稻23”、“云大25”、“云大107”等，在中国及周边多个国家试验成功并推广。其中，多年生稻23于2018年通过品种审定，具有广适、高产稳产、多年生性强等特点。
这是一种轻简化、绿色可持续的稻作生产方式。
据介绍，多年生稻连续种植4年，每年收获2季，平均每季产量为6.8吨/公顷（453.4公斤/亩），与一年生稻产量（6.7吨/公顷）相当。多年生稻第二季起，每季每公顷节约劳动投入68-77个、节约生产投入46.8-51%，极大地提高了农民经济效益。
“多年生稻播种一次持续收获多年，改善了稻田耕层的土壤结构，其土壤有机质和全氮每年都会有所增加。”胡凤益说，与一年生稻相比，多年生稻自第二季起不需要重复买种、育秧、犁田耙田和栽秧等生产环节，有助于节约劳动力和生产投入。
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已在多个国家试验示范成功
当下这个世界，每一粒粮食都不嫌多。
近年来，在培育了多年生稻品种的基础上，胡凤益团队继续进行品种配套栽培技术及耕作研究，创制形成了免耕稻作生产技术-多年生稻技术，该技术于2018年入选联合国粮农组织（FAO）的南南合作项目的创新技术。
据统计，多年生稻技术已在云南14个州市76个县市，推广种植了多年生稻，种植面积达13多万亩。多年生稻在云南省推广的同时，还被河南、湖北、江西、湖南、广东、广西、贵州、海南等地引进种植。
2022年9月6日，农业农村部办公厅发布《关于推介发布2022年粮油生产主导品种主推技术的通知》，组织遴选了2022年粮油生产主导品种128个，主推技术114项。多年生稻23品种入选粮油生产主导品种，是云南省唯一入选的2022年全国水稻生产主导品种。
值得注意的是，多年生稻23品种已经成为全球第一个商业化的多年生粮食作物品种，得到国际同行高度认可，处于全球领先水平。
多年生稻技术也已在“一带一路”倡议沿线的老挝、缅甸、泰国、柬埔寨、越南、孟加拉国、伊朗以及乌干达、科特迪瓦等南亚东南亚国家和非洲多国试验成功，累计推广应用20多万亩，每亩可节省5至6个劳动力、节约人工投入500至600元，具有广泛的应用前景及巨大的经济、社会和生态效益，为世界稻作生产贡献了中国智慧和中国方案。
(环境生态网)