湛江将在“十四五”期间加强农作物良种培育与推广(组图)

药材 (41) 4周前

周鸿凯与团队检验水稻生长情况。受访者供图

燕窝果是近年来湛江引进的新品种,图为燕窝果花。郭龙碧摄

黄金辉正在修剪燕窝果植株的枝条。郭龙碧摄

南吉公司试种试验基地里成片的象山红美人。郭龙碧摄

通明海边,城月河畔,海河交错潮汐带的稻田里,刚插下的秧苗格外嫩绿,空气里弥漫着淡淡的清香。这里是位于湛江遂溪县卜巢村的海水稻原生境保护区,这股清香,是独属于海红香稻的香醇。

海水稻是一种特殊的耐盐碱水稻,被称为盐渍地上的奇迹,海红香稻是其中一种衍生耐盐稻种,由现代香稻和古老海水稻杂交选育而成。自上世纪八十年代开始,广东海洋大学致力于海水稻种业发展,广泛收集华南沿海地区种质资源,探索盐渍地改良技术。

农为邦本,本固邦宁。2021年,中央一号文件明确提出要“打好种业翻身仗”,加强农业种质资源保护开发利用,有序推进生物育种产业化应用,加快南繁硅谷建设,促进育繁推一体化发展。

为此,湛江将在“十四五”期间加强农作物良种培育与推广,推进农业高质量发展。去年,湛江批准了相关议案,各级有关部门正在有序推进。良种是农业的芯片,如何解决种业“卡脖子”问题,湛江正在试图给出自己的答案。

●南方日报记者林露

通讯员陈碧泉梁世华谌惠邦

收集保存种质资源

打好种业翻身第一仗

植物种质资源是人类的宝贵财富,是开展育种工作的物质基础,没有好的种质资源,就不可能育成好的品种。植物育种发展进程表明,突破性成就决定于关键性基因资源的发现和利用,而新品种及其繁育等种业“卡脖子”技术是现代农业可持续发展的关键所在。

“有资源才能出品种,有技术才能提升产业效益,这是一个线性的过程。”广东省科学院南繁种业研究所湛江研究中心(下称“湛江研究中心”)主任罗青文介绍。

培育新品种,要先收集优质的种质资源。为此,罗青文的科研团队通过实地考察和收集、种质交换和购买等方式,收集保存重要的资源,为新品种培育储备丰富的物质材料。

以甘蔗资源为例,通过收集野生种质和种质交换等储备了大量的选育种材料。几十年来科研人员通过不懈的努力,陆续培育出甘蔗新品种70多个,粤糖系列品种种植面积占广东省近40%,累计推广面积占全国首位,为我国糖业发展做出了积极贡献。目前,湛江研究中心围绕牛樟、沉香和鸡血藤等中药材、花卉产业开展了系列工作,收集石斛等中药材和彩叶芋属等花卉种质资源共500余份,已收集保育530份大豆种质资源,并初步建立湛江地区大豆表型数据库。

此外,湛江地区海水稻、热带水果等也形成了种质资源特定保护区域。

“种子保存在种子库一定时间后,萌芽性会降低,所以我们要将种子取出,进行轮种保存。”广东海洋大学滨海农业学院教授周鸿凯介绍,遂溪县卜巢村的海水稻种质资源原生境保护区,设置有种质资源保护种植区、鉴评筛选种植区,以及杂交育种培育的杂种圃、选种圃、鉴定圃、品种比较试验等,并配置有海河水盐度调控蓄水池。

这里原是一片盐渍地,经过十多年改良后成为良田,如今为了进行耐盐品种的保存和选育,周鸿凯又带着团队继续“制造盐碱地”。去年,团队共种植海水稻早季种质资源309份,晚季569份。

在卜巢村的南边,占地面积500亩的国家热带果树种质资源圃里,万物萌生。该资源圃依托中国热带农业科学院南亚热带作物研究所(下称“南亚所”),保存有芒果、澳洲坚果、菠萝、香蕉、荔枝等热带果树种质资源1300余份,是我国热带果树种质资源种类最丰富、数量最多的保存机构之一。

收集种质资源后,如何将其保存?这是一个关键问题。据罗青文介绍,种质资源的保存方式,主要包括建立种质资源圃进行种植保存、利用冷库进行种子保存、利用组织培养技术进行离体保存及利用保存。

“基因库是种质资源保存最好的方法。”罗青文说,种质资源保存的下一步,是探索建设种子基因库,为新品种选育提供参考。

品种选育万里挑一

破解“卡脖子”问题

每天出门,周鸿凯习惯随身带着一顶草帽,雷州半岛猛烈的阳光,把常年在地里的他晒得黝黑。

1983年,周鸿凯入职湛江农业专科学校(广东海洋大学前身),一开始从事甘蔗研究。1996年,他加入前辈方良俊教授的团队,开始从事耐盐碱水稻相关研究工作。

盐化是影响全球灌溉地的严重问题之一,袁隆平院士曾提出,发展一亿亩海水稻,每亩收成300公斤,便可以多养活8000万人口。湛江沿海有盐渍农田50万—60万亩,其中以盐酸田居多;将目光扩大至整个广东沿海,这一数字为500万亩。

湛江水田种植什么药材

1998年,团队搜集到300多份种质资源后,在方良俊教授带领下,制定了海水稻(耐盐碱水稻)杂交育种计划。周鸿凯和同事开始了日复一日的海水稻种质资源鉴定与评价、杂交测试、分子标记辅助选育培育新品种的循环。

“我小的时候,水稻比我长得还高。”周鸿凯用手比划起来,“所以我们要高产,须矮化育种,才能将产量从亩产不到300斤,提高到600斤以上,同时要降低稻米直链淀粉含量而达到软米水平,而且还要保持原海红米的‘药米’活性物质支撑。”

在育种的过程中,方良俊团队用香稻和海水稻的老品种不断测试、回交,挖掘稳定的不育系。2004年,他们得到了第一株具有独特芋头香型、可以稳定遗传株系,进而培育出海红香稻系列品系——海红11、海红12、海红丝苗1、海S1等。“以后你们餐桌上吃的米饭,有芋头香型的,不是我们的米,就是我们品种的后代。”每次谈起,周鸿凯都忍不住感慨,这是老天爷的恩赐。

“一个杂交后代的稳定,要经过7-8年,我们每年在做重复的工作,简单的事重复做。”周鸿凯说,“杂交育种是很枯燥的,在千千百百的种质资源中不断测试、不断选择,推动常规稻培育到杂交稻的发展。”科研人的付出换来了回报——广东海洋大学海水稻团队已选育出海红11、海红12、海红丝苗1、海红丝苗2、海墨1、海墨2、海红13、海红14、海红15、海红16、海红17等品系,海-1s、海-2s等不育系,其中杂交稻天丰海优211、28S/R1965等进入国家水稻品种审定区试。2021年11月9日,组织国内专家对规模种植(350亩)于土壤含盐量为0.4-1.0%湛江海河潮汐田的海红11进行实地机械收割测产验收,亩产达909.68斤;在温州盐碱地,2020年海红11的试验产量达到亩产800斤。

当周鸿凯在烈日下的水田里筛选不育系时,罗青文可能正一头钻进甘蔗林里,观察甘蔗的生长情况。

甘蔗品种选育比水稻耗时更长,需要8-10年。成千上万株甘蔗,无一相同。“首先我们要配好父本母本的组合,再去海南基地开展杂交工作。”海南温度高、光照充足,甘蔗才能同期开花,育种人才能用花穗进行杂交工作。

如果说杂交是万里长征的第一步,那么选种是第二步。每期,像罗青文一样的科研人员都要从几千几万个植株里选出二三十个材料,再栽种至选种圃里进行对比。

“甘蔗鉴定品种稳定性就要花三年。”罗青文说,“新的品种一定要符合DUS(特异性、一致性和稳定性)要求。”第四年便可以进行区域试验,幸运的话,三四年后则能培育出新品种。

对以热带作物为重心的南亚所而言,品种选育耗费时间更长,一般要经过十几二十年。全所设有香蕉杂交育种、剑麻、菠萝、澳洲坚果、芒果、荔枝龙眼等研究中心。

热带作物市场占比份额小,其育种过程也非常辛苦,育种人常常要“卖种苗去做育种试验”。育种失败的例子数不胜数,如南亚所所长杜丽清所言,杂交100个果,如果能够有1个成功,就非常了不起。多年的发展,南亚所共筛选出了“红杧6号”等优良晚熟芒果品种6个湛江水田种植什么药材,培育了“热农1号”等晚熟新品种,选育出9个澳洲坚果优良品种,筛选出“台农16号”“台农17号”“金菠萝”等品种。

推动科研成果转化

产业兴旺带动致富

“对农作物而言,湛江是天然的温室和乐园,除了偶有台风,其他自然条件秒杀不少地方。”罗青文说。

种业翻身,不仅要有新种子,更要把种子推广出去,为产业服务。而湛江正具有得天独厚的产业孵化条件。上个世纪五六十年代,老一代农业专家开始了南繁的探索和实践。如今,海南是我国一线南繁基地农村种植,雷州半岛是具有潜力的二线南繁基地,在南繁农作物(C4/C3作物)的推广种植上,有很大的优势。

“我们一直以来都是把钱变成‘纸’,变成一张品种登记证书,变成一个专利,变成一篇文章,现在我们的工作就要把抽屉的纸再转成钱,种到千千万万亩土地上去,带动群众致富,促进乡村振兴。”罗青文说道。

种业是大范畴的种业,不单指品种,还包括种苗、配套栽培技术,机械化、数字化程度,以及储存保鲜、产品加工等。2018年的雷州杨家镇,原本荒芜人烟的撂荒地上,迎来了一批政府工作人员、科研人员和企业家。按照“政企合作、产业带动、精准扶贫”模式,雷州市源果汇农业科技有限公司与湛江研究中心共建科研与农业技术推广平台,完善红薯“脱毒试管苗—原原种—原种—良种”的种苗体系,建起6600亩的红薯产业化示范基地,推广优良品种蜜薯,带动群众种植红薯面积2万多亩,有人评价其为“小红薯撬起了大产业”。

在周鸿凯看来,良种推广首先要解决“愿不愿意种”和“好不好卖”的问题。对此,周鸿凯往特色稻的方向培育海红香稻,即种下的是稻谷,收获的是药材,以此来增加农民的种植效益。

“我们实行订单农业,比普通稻高30%左右的价格收购,以“高校+公司+订单+大学生创业互联网”的模式来推广海红香米和衍生品。”周鸿凯说,团队正不断开发深加工产品,已制作饮料、米酒、米粉、炒米饼等。海红香米富含膳食纤维、花青素等,现正进行功能性开发基础研究,初步研究得出对阿尔茨海默症有一定好处。

2021年,湛江结合市情实际推广的良种涉及品种13个,推广面积达到12000多亩。湛江提出,到2025年,要完成湛江特色热带作物和水产、畜牧种质资源收集和鉴定,完善优稀资源保护体系,突破新品种育繁卡脖子技术,力争选育出一批市场竞争力强、有自主知识产权的新品种湛江水田种植什么药材,建成一批高效“育、繁、推”一体化基地,培育一批种业高新企业;形成湛江种业创新能力强、新品种储备足、企业竞争力优的新局面。

释迦、燕窝果、榴莲味菠萝蜜……如今的湛江多了很多新鲜品种,越来越多的年轻人、有情怀的企业家,带着真金白银回来投建厂房。“这是很好的氛围,很好的趋势,而在品种引进过程中,大家又意识到种苗、配套技术的重要性。”罗青文语气中带着欣慰。

“种业翻没翻身不是一瞬间的事情,它要不停地翻身,达到1.0、2.0、3.0版本,它和科研一样,永无止境,跟我们的DNA一样,螺旋上升。”罗青文说,湛江地区已经有意识地进行品种的布局跟替换,这正体现出种业未来的希望。

■现场

一块试验田云集30多类珍稀水果

整个下午,广东南吉农业有限公司技术员黄金辉都在修剪燕窝果植株的枝条,他手持一把剪刀,拎着一袋碎布条。看见长得过高的植株,他一刀下去,毫不留情;看见长歪的枝条,又拿起碎布细细绑扎。

广东南吉农业有限公司(下称“南吉公司”)试种试验基地坐落于湛江廉江,其中拥有70亩燕窝果基地,是东南亚最大的原种燕窝果试种试验基地。2018年,南吉公司在此兴建了配备水肥一体、自动喷淋等智能设备的400多亩柑桔柚橙试种试验基地、原种燕窝果试种试验基地和一万平米高标准无病毒育苗大棚。

这片曾经的撂荒地,如今却成了包括榴莲菠萝蜜、红宝石柚子、燕窝果、象山红美人、紫美人等30多类珍稀水果品种的聚集地。

燕窝果学名为黄麒麟量天尺,属于常见的火龙果的近亲。“一开始,我们从南美引进来3000多株燕窝果种苗,植物引进后有一个适应、驯化的过程,引过来不适应,死了一大半。后来我们慢慢进行培育,经过二代、三代之后,它就慢慢适应国内的环境了。”南吉公司负责人俞冠江说道。随着时间的推移,燕窝果稳定性已经越来越强。一个4两的燕窝果,在市场上的售价约为60元。

在试种试验基地里,和燕窝果分布在园区小径两端的,还有同样步入花期的象山红美人。这一品种引自浙江宁波,却在湛江拥有更加不俗的表现。俞冠江表示:“廉江的整个气候条件非常适合种亚热带水果,不需要大棚栽培,日照时间长,产出的果子糖度高,化渣率更好,熟了之后用手揉一揉,可以直接用吸管吸。”

再往前走,红宝石柚子已经陆续挂果,眼前的绿色果子,在成熟中后期将逐渐转为红色,这也是其名字的由来。在长三角一带,一个3斤重的果子,售价约300元。

脱毒种苗、有机肥料、草树共生、起垄栽培……南吉公司在栽培果树的过程中,善于运用各式各样的方法。脱毒种苗是为了从根源上断绝果树生病,有机肥料确保果子品质,草树共生则有利于保水保肥,起垄栽培避免果树在暴雨时期烂根。

通过三年多的试种试验,南吉公司现已从上百个品种中,筛选培育出多个既适合湛江气候、又具有良好经济效益的优良品种。

2020年10月,南吉公司入驻奋勇高新区现代农业产业示范园,并接收土地近1000亩,完成国外引进的原种燕窝果和原种红宝石柚子的种植。今年下半年起,这批大规模种植的燕窝果和红宝石柚子,将陆续挂果、上市销售,进一步推动湛江水果迈入高端市场。

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