亲近自然,也在不断抗衡自然
5月7日,中国农业科学院新乡基地,科学家们线上介绍农业科技进展。中国农科院供图
小黑麦是新物种,也是优质的饲粮、饲草作物。中国农科院供图
小麦做青贮饲料并不经济,在“麦子家族”中,小黑麦才是专门为畜牧业育成的饲草、饲粮作物。孟凡华介绍,小黑麦是一种非常年轻的作物,它的发展史只有140多年。“但它结合了小麦的高产和黑麦的抗寒、耐寒、耐瘠薄、抗三锈、白粉病免疫等性状,是非常优秀的饲粮、饲草特色作物。每亩生物量在3吨到3.5吨,晾干后的青干草也可以达到1吨到1.2吨。”
和普通的麦田中整整齐齐的麦子不同,试验田里的麦子长得有些凌乱,高矮不齐、青黄相间。其实,在每一块麦田中,都种植着数十上百种育种材料,科学家们则在其中选育那些性状优良的材料继续培育,一个新品种的育成,往往需要漫长的时间来重复选育。
位于北京的国家作物种质库中,保存着5万多份小麦种质资源,而在河南新乡的基地中,20多个研究组,每年在这里进行着60多项科研任务,面向黄淮海及周边地区,培育一个个新的品种,同时也为无数科研单位,提供育种的材料。
5月27日举行的线上农科开放日活动中,李立会在河南新乡的基地中,以视频的形式介绍了多种“小麦-冰草远缘杂交”的小麦材料,“比如我手边的这种,粒数非常高,正常可以达到100粒以上,千粒重可以保证在50克以上,而且株形紧密,有利于亩穗数提高。”
“在小麦驯化的过程中,长期的近亲繁殖,使得小麦的遗传相似度很高。”李立会说,“而小麦-冰草这样的远缘杂交,引入当前栽培小麦缺乏的关键优异基因,不仅产量能提高,抗逆抗病害能力也会增强。”
在过去,我国弱筋、强筋小麦生产不足,品种不佳,尤其是强筋小麦,长期依赖进口调剂。随着农业科技的发展,如今,中国自己的弱筋、强筋品种,已经普遍赶上国际先进水平。
在新乡的试验田中,几乎种植着近七十年来大部分的主栽品种,有早期的农家品种,也有近年来育成的新品种,还有大量正在选育中的大麦材料,“这里既是一个种质圃,也是大麦育种历史沿革的一个展示区,通过了解育种历史的演变,寻找未来的育种方向,育成农民需要的品种。”
除了接近一人高的小黑麦,试验田中还有一米左右的矮秆小黑麦,是饲粮用的小黑麦,孟凡华介绍,在国外,小黑麦主要以饲粮为主,亩产可以达到600公斤,当前,我国也在着力培育饲粮用的小黑麦。
冰草是一类常见的野草,生命力极其顽强,具有优秀的抗旱、抗寒、抗病性。冰草属的植物,是小麦的近缘野生种,它的穗和小麦有点像,但穗子较大、小穗、小花更多。
中国面包,用中国的小麦
中国农业科学院作物科学研究所副所长王文生介绍,基地具有科普的功能,每年面向政府、企业、种植户及中小学开放,会向更多人介绍育种的故事。
假如小麦也能具有冰草那样顽强的生命力和高产能力,必然会改变小麦种植的历史。早在上世纪30年代,国外就有科学家开始尝试将两者杂交,但一直到80年代,半个世纪过去,无一成功。李立会的导师、著名作物种质资源专家董玉琛院士告诉他,两者的杂交在国际上已经被判了“死刑”。
广袤平坦的黄淮海平原,是我国最大的小麦主产区,种植着超过2亿亩的冬小麦。时值三夏,这里进入了一年中最忙碌的收获季。
在传统不断演变的过程中,新的育种方法,也在改变着育种的状态,尤其是分子育种、智慧育种技术的进步,使得育种的速度、效果都在快速提升。在杨平的试验田中,有一片特殊的大麦材料,是科研人员通过诱变育种的技术获得的材料,其蛋白质含量高出传统品种40%左右。
中国农业科学院作物科学研究所研究员张勇介绍,“2021年,河南焦作的试验田中种植的中麦578,创造了841.5公斤的高产纪录。在规模化生产中,也可达到600公斤左右。2020年,在河北邢台的一个合作社中,实收589公斤。2021年,同一个合作社,实收607公斤,其中连片种植的865亩中,达到了703公斤。”
在小麦品质与新品种选育团队首席科学家何中虎的试验田中,就种植着大片国产强筋小麦中麦578,这是中国农业科学院作物科学研究所和棉花研究所合作,历时二十年育成的优质强筋小麦,品质优良、抗性好、适应性强。在黄河南北、西北地区都可以种植,预计今年种植面积可达到五六百万亩。
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