作者:繆翼 楊夢帆 來源:農(nóng)民日報 時間:2024-04-17 訪問:4127
何為熱導系?“簡單來說,就是為溫帶玉米‘植入’熱帶‘芯’?!毖轮轂硣覍嶒炇腋呒壙茖W家陳澤輝介紹,因熱帶種質(zhì)與溫帶種質(zhì)遺傳差異大,具有溫帶種質(zhì)不具備的優(yōu)良特性,能很好彌補北方玉米種質(zhì)抗病性差的致命缺點,是改良、擴增溫帶玉米種質(zhì)的優(yōu)異資源。
“近40年來,我國玉米品種的每次迭代,均與熱帶玉米種質(zhì)資源的應用有關(guān)?!备拭C省玉米種質(zhì)創(chuàng)新工程實驗室主任、甘肅五谷種業(yè)股份有限公司董事長李世曉在田野研究、對照試驗中發(fā)現(xiàn),熱帶玉米種質(zhì)資源具有耐澇耐旱、耐高溫和抗病能力強等優(yōu)點。“隨著熱導系玉米品種的推廣種植,黃淮海玉米大面積提單產(chǎn)將指日可待?!崩钍罆詽M懷期待。
一種擔憂
2021年7月,受臺風“煙花”影響,黃淮海夏播區(qū)玉米銹病大暴發(fā)。河南商丘種植大戶李盛宣清楚地記得,當年,抗銹病品種比不抗病品種產(chǎn)量至少高了20%。
“銹病是南方病害,以前有種說法叫‘銹病不過黃河’。”種了15年玉米的李盛宣說,“從那以后,我們種植戶選品種抗銹病成了標配?!?br />
黃淮海地區(qū)是我國最大的夏玉米主產(chǎn)區(qū),播種面積約2.3億畝,占全國玉米面積的35%以上,在我國秋糧生產(chǎn)中占舉足輕重的地位。
然而,近年來,環(huán)境越來越多變、極端天氣愈來愈頻發(fā)。“我國玉米平均單產(chǎn)和總產(chǎn)的增長率都呈下降趨勢,每年因病害損失玉米1000多萬噸。尤其是黃淮海玉米夏播區(qū),因雨光熱同步、生長期短、高溫干旱及病害頻發(fā)?!痹颇鲜∞r(nóng)科院首席專家番興明有擔憂也有對策,“把熱源種質(zhì)導入溫帶種質(zhì)迫在眉睫?!?br />
但由于熱帶種質(zhì)資源在北方區(qū)域表現(xiàn)出熟期晚,植株高大,北方制種產(chǎn)量低等缺點,廣泛應用受到一定限制。“我們要敢于挑戰(zhàn)種業(yè)‘卡脖子’關(guān)鍵點,推進熱帶優(yōu)勢種質(zhì)資源向黃淮海地區(qū)、西北、東北等溫帶玉米主產(chǎn)區(qū)的利用?!毕氲侥軐⒖蒲谐晒D(zhuǎn)化為市場亟需的突破性品種,實現(xiàn)種業(yè)振興,多年來,李世曉與10余家科研教學單位開展了多項務實合作。“種子企業(yè)和科研院所合作,將縮短在育種理論、關(guān)鍵核心技術(shù)方面與國際先進水平的差距,有效促進我國玉米品種的產(chǎn)量提高、品種改良和抗性增強。”李世曉說。
一股巧勁
2022年,黃淮海區(qū)域持續(xù)了25天高溫天氣。“高溫下沒花粒,收獲時還青枝綠葉的?!崩钍⑿f,他被自家地里試種的7畝“隴頂728”震撼到了。
2023年,又是玉米銹病高發(fā)的一年。為了觀察品種抗性和適應性,李盛宣冒著病害風險做了個大膽實驗:從6月13日以每畝5760株的密度把“隴頂728”播種到地里,讓原本9月底收獲的玉米“站”到了10月19日?!?28天,不但幾乎沒有感染銹病,而且不倒伏,每畝還收了1630斤?!?br />
“隴頂728”憑借其父母本均來自熱帶種質(zhì)自交系的特點,又在抗性和產(chǎn)量之間找到了平衡點。”品種主要育成人李世曉說,“熱導系品種不僅可以解決黃淮海夏玉米穩(wěn)產(chǎn)問題,未來還有可能將玉米畝產(chǎn)量平均提升50公斤以上,為我國大面積提高糧食單產(chǎn)作出重大貢獻?!?br />
育種猶如大海撈針,李世曉科研團隊是如何做到的?除了經(jīng)過18年36個育種季的不懈努力,他還用了點兒“巧勁兒”。利用中國農(nóng)業(yè)大學國家玉米改良中心陳紹江主持創(chuàng)建的單倍體育種技術(shù),大大提高了新材料的創(chuàng)制速度?!斑^去,選育1個玉米自交系,要連續(xù)自交8代或更長時間;現(xiàn)在,使用這項技術(shù),快則1年2代就可以選育出純合自交系,進而用于優(yōu)良雜交種的組配,顯著提升了育種效率?!崩钍罆越榻B,該技術(shù)作為現(xiàn)代種業(yè)的“高鐵技術(shù)”,可以大幅提高我國種業(yè)科技競爭力。
同時,陳紹江表示,單倍體育種技術(shù)應用范圍相當廣泛,不僅在玉米上可以使用,而且已發(fā)現(xiàn)在小麥、水稻等其他作物也可使用。不久的將來,這項新型技術(shù)有望成為作物育種領(lǐng)域的一項通用技術(shù)。
一個方向
把玉米種植密度提高到近6000株,這在以往是李盛宣都不敢想的事。
近日,國務院印發(fā)《新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動方案(2024—2030年)》,明確提出,到2030年實現(xiàn)新增糧食產(chǎn)能千億斤以上。玉米播種面積長期在6億畝以上,約占糧食作物播種面積的35%,在我國耕地資源有限的現(xiàn)實約束下,通過擴大種植面積增產(chǎn)已幾乎沒有潛力。
長期以來,玉米合理密植都是公認的增產(chǎn)途徑。然而,生產(chǎn)上高密度種植往往出現(xiàn)倒伏、空稈、早衰、抗性減弱等突出問題,造成“增密不增產(chǎn)、增密風險大”。
而去年,李盛宣種植的“隴頂728”在每畝5760株的種植密度下,1630斤的產(chǎn)量讓他非常滿意。
當年秋收時節(jié),在河南、山東、湖北襄陽地區(qū)、江蘇和安徽兩省淮河以北地區(qū)等黃淮海7省夏玉米生態(tài)區(qū)的田間地頭,隨處可見農(nóng)民試種的“隴頂728”,每畝種植密度從4500-6000株,畝產(chǎn)量也都在1500斤左右。
“除了耐密,根系發(fā)達抗倒伏,脫水也很快?!崩钍⑿嬖V記者,河南農(nóng)田規(guī)模經(jīng)營比重在逐年提升,他從前年開始就流轉(zhuǎn)了500畝地,基本由他一人打理?!安还馐菍ξ冶救?,對品種‘彈性’更是考驗。”李盛宣說,他之所以對“隴頂728”青睞有加,因為這是個“傻瓜品種”,好種好收。
“熱導系玉米品種選育道阻且艱?!崩钍罆哉J為,講好玉米“芯”故事,還需要進一步加強各大科研院所、高校、種子企業(yè)在玉米種質(zhì)資源創(chuàng)新、玉米育種技術(shù)、科技成果轉(zhuǎn)化等方面的經(jīng)驗交流,深化種質(zhì)資源交換、育種、科技轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的合作。
作者:農(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 繆翼 楊夢帆