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2021 07/ 19 07:57:35
來源:經濟參考報

國産大豆種業之困:技術上卡脖子 投入上“掉鏈子”

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  大豆種業新品頻出 尚需破解“三脫節”難題

  國産大豆種業之困:技術上卡脖子 投入上“掉鏈子”

  種子是農業“芯片”。作為大豆起源國,我國保存著世界上最豐富的大豆種質資源,但大豆平均單産不到美國的60%。近年來,我國科研人員加大攻關,選育出一批大豆新品種,在産量、品質、抗性等方面都有所提升,實現了品種數量和質量的雙增長。但專家表示,我國大豆種業在種質資源保護與利用、科研與市場、良種與良法這三個方面仍存在脫節。

  專家建議,加強大豆種質資源的鑒定、評價與利用,加強育種技術創新與育種實踐接軌,強化對大豆種植配套技術的研究,有針對性地破解脫節問題,打好大豆種業翻身仗。

  審定品種數量增多 大豆單産提高

  大豆雖不是主糧,但對肉價和食用油價格有很大影響,直接關係人們生活質量。大豆是我國進口量最多的糧食,去年進口量突破1億噸,自給率不足20%。

  正值大豆田間管理期,大豆已封壟,長勢較好,黑龍江省海倫市前進鎮自新村種糧大戶付正武為大豆噴施葉面肥,今年他種的大豆品種為“東生7號”。“去年種了‘東生7號’,雖然有低溫、多雨、光照不足等不利條件,但平均畝産量達400斤,蛋白質含量40%,抗倒伏、抗病。”付正武説。

  “東生7號”由中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員李艷華培育而成。海倫市農業農村局局長姚宏偉説,去年海倫市大豆種植面積260多萬畝,包括“東生7號”在內的東生係列,成為當地主打大豆品種。

  近年來,我國大豆新品種選育有了一定發展,大豆高産品種不斷出現。“黑農84”由黑龍江省農科院大豆研究所選育而成,據該研究所研究員欒曉燕介紹,該品種2017年至2020年連續四年大面積生産示范,平均畝産超過500斤,平均蛋白質含量42.58%。欒曉燕提供的黃淮海産區一些大豆品種的數據顯示,有的大豆品種百畝測産平均畝産618.48斤,有的大豆品種因其蛋白質含量高,籽粒大,外觀商品性好,年推廣100萬畝以上。

  黑龍江省是我國大豆主産區,大豆面積和産量均佔全國一半左右。去年秋收之際,在黑龍江省和平牧場科技示范園區,由黑龍江省農科院佳木斯分院選育而成的大豆新品種“合農71”進行田間實收測産,實收面積5.2畝,平均畝産量336.2公斤,刷新了東北地區大豆實收單産紀錄。

  據欒曉燕介紹,“十三五”時期我國在大豆新品種選育方面發展很快,大豆品種在産量、品質、抗性、適應性等方面都有提升,實現了品種數量和質量雙增長。我國大豆平均單産從2016年的238.6斤,提高到2020年的264.8斤,單産提高約11%。

  大豆育種技術也不斷提高。中國科學院東北地理與農業生態研究所研究員、大豆分子設計育種重點實驗室主任馮獻忠介紹,該重點實驗室建立了大豆分子設計育種的流程化平臺,實現大豆育種的全過程分子選擇和工程化實施,推進了我國大豆育種技術從常規育種到定向和高效育種轉變的進程,研究團隊實施了“超級綠色大豆計劃”,推動我國大豆單産水平提高。

  馮獻忠説,傳統育種方式需要10年左右培育一個新品種,大豆分子設計育種作為一種先進的大豆育種方式,可以縮短一半以上的時間。近五年,大豆分子設計育種重點實驗室共承擔143項科研項目,獲授權發明專利96項,審定大豆品種13個,優良品種推廣5400萬畝。

  三重脫節制約大豆種業發展

  雖然我國在大豆新品種選育與應用方面取得了一定進展,但與大豆主産國美國、巴西、阿根廷等國家相比還存在一定差距,大豆種業存在三個脫節問題。

  一是大豆種質資源保護和利用存在脫節。種質資源鑒定後,才能知道基因的特性,提取好的基因進行育種。專家表示,作為大豆起源國,我國保存世界上最為豐富的大豆種質資源,但對資源的鑒定評價、利用嚴重不足,儲藏的資源中通過深度鑒定評價比例較低,資源保護和利用存在脫節現象。欒曉燕説,親本資源的有效利用是決定品種産量、品質、抗性的根本,目前我國對大豆種質資源創新、評價、利用不足,育種親本的親緣關係較近,遺傳基礎狹窄,導致品種的産量、品質的潛力提升較慢,很難選育出突破性品種。

  二是大豆産業化程度低,科研與市場存在脫節。馮獻忠説,我國大豆育種産業鏈存在上下遊脫節情況。培育一個品種,傳統辦法可能要10年時間,很多企業不願投入這麼大的精力去等待一個結果。專家表示,我國大豆育種研發,多是有項目才去研究,研究之後未必能推廣,而一些大豆主産國是企業投資,以市場化為目標。

  三是大豆良種與良法存在脫節。我國已有一些高蛋白優質品種,也不乏一些高産新品種,但《經濟參考報》記者發現,一方面新品種不斷推出,另一方面我國大豆平均單産依然很低,不到美國的60%。專家表示,這主要是因為品種研發與配套技術脫節,沒有大范圍實現良種良法配套,沒有實現標準化、規模化種植。也就是説,高産優質品種選育出來後,相應的栽培技術沒有跟上。

  育種技術落後、投入不足是症結

  欒曉燕表示,我國的大豆育種技術相對落後,目前還處在雜交育種和與分子技術輔助選育相結合為主的育種時代,而一些發達國家已進入“生物技術+大數據信息技術”的育種時代。技術上存在“卡脖子”導致我國在大豆育種效率上和具體性狀的精確改良上與國外有很大差距。

  馮獻忠説,種質資源的建設和管理更多是公益性的,難出論文等成果,這在一定程度上導致大豆種質資源保護和利用水平相對較低。專家表示,我國進一步提高大豆單産,使得大豆進口量穩定不增,或者有所降低,需要利用好既有的大豆種質資源,培育自主大豆品種。

  一些專家介紹,國內大豆育種研究主體多是各地農科院、所,發達國家多是大型企業,從經費保障上來看,是萬元級與億元級的對抗。馮獻忠舉例,基因型鑒定是大豆分子設計育種的核心技術之一,過去成本較高,需做約10萬個基因型鑒定,才可能培育出好的品種,成本約1000萬元,目前通過優化,成本可降低至200萬元左右,但這對于普通企業來説,成本仍然較高。

  欒曉燕説,隨著分子生物學、基因組學的發展,大豆重要性狀的分子標記、基因定位、基因編輯、分子設計育種等理論研究突飛猛進,但這些育種技術創新與應用結合脫節。目前,最直接面對生産的省級或省級以下育種單位仍以雜交選育為主要的育種方法,育種周期長,育種效率低,難以滿足産業發展需求。

  此外,我國傳統一家一戶的大豆生産屬于粗放式經營與管理,重茬種植,病蟲害增加,難以達到整地、播種、管理、收獲等過程標準化,這跟國外一些大豆主産國的生産條件相比存在一定差距,也是大豆産量和品質難以大幅提升的重要原因。

  2019年黑龍江省農科院佳木斯分院研究員郭泰及團隊選育的大豆品種“合農71”,在新疆的試驗田畝産447.47公斤,打破國産大豆品種單産紀錄。郭泰説,大豆是一種光溫敏感作物,高産品種適宜種植區較為單一,難以跨區域推廣。如果其與耕作制度不配套,更難以實現持續高産穩産。

  推動育種産學研銜接和配套技術研發

  大豆育種專家建議,多措並舉打好大豆育種與産業發展的翻身仗。

  首先,加強大豆種質資源的鑒定、評價與利用。欒曉燕建議,依托國家和地方的種質資源庫完善大豆種質資源的收集、保護、鑒定、評價體係,通過高通量、規模化表型及基因型鑒定,關注與發掘攜帶優異基因資源種質材料;建立高通量基因型-表型數據庫,創建種質資源管理與共享平臺,為育種提供更多基因源。

  其次,加強育種技術創新與育種實踐接軌,推動大豆新品種産業化應用。欒曉燕、李艷華等建議,加快組建更多現代育種團隊,形成“科研院校+企業”模式,上下遊聯動、優勢互補、協作攻關。在雜交育種基礎上,逐步創新並集成分子標記等技術,直接應用于育種實踐,推進“育繁推”一體化進程,推動科技成果盡早轉化為生産力。

  再次,加大對大豆種植配套技術的研究。專家建議,有關部門應加大支持,以科技立項的形式,加大對大豆種植配套技術的研究,在生産方面實現良田、良種、良法有機結合,向標準化、規模化方向發展。在育種方面,繼續加強科技創新,利用現代育種技術實現品種多性狀基因聚合,提高大豆産量、品質、抗性。(記者 李鳳雙 管建濤 王建 楊喆)

【糾錯】 【責任編輯:施歌 】
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