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河南新鄉 科學家用點播方式種小麥

作者:由 新京報 發表于 文學日期:2023-01-22

國是家成立的基礎對嗎

平整的土地上,畫出一個個方方正正的小格子,戴著草帽的人們排成一排,蹲在地裡,挖開小坑,把一粒粒種子放在小坑中,再覆上土……

霜降前後,正是河南冬小麥播種的季節,河南新鄉七里營鎮,1112畝的中國農科院作科所試驗基地,進入了最忙碌的季節。和普通的秋播不同,這裡的大多數試驗田中,都是人工播種,每一粒種子,都由科學家和工人們親手播下,從發芽出苗,到越冬返青,再到明年收穫,每一株小麥的每一個生長過程,都會被記錄下來,它們結出的小麥,也將成為新的實驗材料,年復一年,為育成更多優質小麥品種打好基礎。

原始方法,藏著尖端的科技

 

新鄉試驗基地,位於河南新鄉市新鄉縣七里營鎮,據介紹,這個基地在上世紀五十年代開始,就一直進行棉花、小麥等農作物抗病蟲育種、有害資源收集鑑定等工作,半個多世紀以來,已經發展成一處1100多畝的大型基地。

河南新鄉 科學家用點播方式種小麥

中國農科院作科所研究員、小麥專家賈繼增(左一)在河南新鄉試驗基地檢視花生收穫情況。受訪者供圖

在這裡,常年駐紮著二十多個農業科研團隊,進行不同的專案研究和試驗,如種質資源鑑定、新材料創制、新品種選育、栽培技術研究等。

每年秋播季節,都是這裡最繁忙的季節,科學家們帶領著研究團隊、農學生,和當地的農民一起,播種試驗用的小麥。

試驗田不同於大田種植,許多小麥材料每次只播種很小的面積,甚至有的只播種幾株,所以無法實行播種機,而是使用人工,一粒粒種植。

不同團隊的科學家們,帶領著農民,在地裡劃定每一種材料的種植區域,插上標記,播下種子,這些工作耗時漫長,且勞動強度很大,整個播種季,需要很多人力,不少當地農民接受僱傭,常年在基地中工作,協助科學家們種植。因此,這裡也能看到機械化種植的大田中看不到的熱鬧景象。

河南新鄉 科學家用點播方式種小麥

河南新鄉 科學家用點播方式種小麥

科學家帶領著當地農民一起,播種試驗用的小麥等農作物種子

。受訪者供圖

不過,看似原始的方法,背後往往藏著最前沿的科技,如有的小麥材料,種植的目的,是為了進行基因組鑑定和分析,有些是多年雜交後,即將育成的品種,在這裡進行產量等各種性狀的試驗……

種質資源,是種業突破的基礎

 

來自作科所的劉少帥助理研究員,是小麥複雜基因組解析研究組的一員,他負責的試驗田,有三部分的實驗,第一部分是112份小麥育種材料,主要進行小區測試,第二部分是262份小麥核心種植材料,這些材料有些是農家種,有些是早期的栽培種,透過基因測序等方法,他們要找到調控小麥發育和產量的位點和基因,並解開這些位點和基因的分子運作機制,為育種打下基礎。第三部分是對育成品種的篩選,同樣需要使用前沿的分子生物學等方法,找到那些影響產量和小麥發育的調控位點。

種質資源是育種的基礎,我國是小麥種植大國,也是小麥育種強國,我國小麥品種100%自主,得益於多年來科學家們的工作。

小麥品質研究與新品種選育團隊成員、作科所研究員張勇介紹,就在這個新鄉試驗基地,曾經培育出全國推廣面積排名第三的小麥品種,中麥895,最高年推廣面積達到1000多萬畝。張勇和他所在的團隊,目前正在進行的,是一種優質小麥品種中麥578的推廣和研究,中麥578是強筋小麥,可用來製作麵包等產品,在我國年推廣量達到550多萬畝。張勇告訴記者,他們當前所做的,包括品種的推廣,同時也在進行品種的提純復壯、去雜等工作。

前沿科技,改變小麥育種歷史

 

作科所研究員張錦鵬告訴記者,他所在的團隊,在新鄉基地有兩個專案,一個是種質資源的精準鑑定,需要鑑定的材料非常多,但每一種的數量都很少,所以都是人工播種。

此外,他們種植的材料中,還有小麥—冰草遠緣雜交的資源創新專案,冰草是一類常見的野草,生命力極其頑強,具有優秀的抗旱、抗寒、抗病性。冰草屬的植物,是小麥的近緣野生種,它的穗和小麥有點像,但穗子較大、小穗、小花更多。

早在上世紀30年代,國外就有科學家開始嘗試將兩者雜交,但一直到80年代,半個世紀過去,無一成功。

作科所研究員李立會帶領的團隊,已經在這裡進行了三十多年的遠緣雜交實驗。就在這個基地,他突破了困擾全球小麥育種家半個多世紀的難題,全國的科學家們,使用他的團隊所選育的新品種,已有10多種,如普冰151,已經是陝西、甘肅等條鏽病流行和旱地麥區的主栽品種。川麥93,穗粒數達54。2粒,增產16。7%。

張錦鵬告訴記者,在新鄉基地,新的材料,仍在不斷地創制之中,在未來,這些材料可能會育成更多優質的品種。

科技發展,在土地中生長

 

人們排成長列,在秋天的曠野中,彎腰播種,這些看起來相似的勞作,其實是許許多多不同的科研專案。

如小麥基因資源挖掘與利用團隊的高麗鋒研究員,正在進行小麥多倍體優勢開發和利用的研究,就在去年,他們在200多個材料中,找到了一個多倍體產量優勢可提高16%的基因位點。

小麥基因資源團隊郝晨陽副研究員,正在進行著多個小麥基因資源挖掘和種質創新的重點科研專案。同時,在這個基地中,他們還培養了許多小麥科研的人才。今年氣候適宜,土壤水分等條件都不錯,郝晨陽他們在基地播下了許多材料,“希望明年能夠取得豐收”。他說。

河南新鄉 科學家用點播方式種小麥

小麥基因資源團隊郝晨陽副研究員在平整好的土地上,為秋播做準備。受訪者供圖

作物化學調控研究組成員、助理研究員董學瑞和團隊的研究人員,正在地裡採集土壤樣本,他們所進行的,是一項小麥肥料增效實驗,需要收集不同肥料品種對不同小麥、不同播期的效果,這個實驗他們已經連續做了六年。

孟凡華副研究員是植物發育生物學研究團隊的一員,他們當前所做的,是小黑麥新品系的鑑定,小黑麥是糧飼兼用的作物,可以做糧食,也可以做飼料,當前正是播種期,他們播種了200多個穩定的品系。

基地中還有小麥—花生輪作的實驗,作科所研究員、小麥專家賈繼增介紹,實驗是為尋找黃淮海麥區小麥—玉米輪作的替代方案。小麥—花生輪作有很多優勢,如花生經濟效益更高,花生是油料作物,可以增加我國油料作物的產量,對緩解大豆進口依賴有很好的幫助,同時,花生秧也是飼料作物,同樣可以增加飼料,並減少玉米秸稈處理的問題,方便秋收後整地,且更加環保。花生是豆科作物,還可以肥田。此外,還能改善病蟲害擴增繁殖的問題,小麥和玉米都是禾本科作物,許多病害是共生的,如根腐病、赤黴病等,但花生是豆科,沒有共生的問題,可以降低一些高發病害的影響。

 

新京報記者 周懷宗

編輯 唐崢 校對 柳寶慶