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奋力谱写中原大地推进中国式现代化新篇章 | 坚决打赢“三夏”攻坚战

0次浏览     发布时间:2025-05-29 08:43:00    

中原粮仓的“芯”动能 ——“打赢这一战 底气从何来”系列观察之四

5月28日,洛阳市伊滨区龙门实验室农业智慧化生产示范基地,无人驾驶收割机在田里进行麦收作业。 倪睿 摄

河南日报客户端记者 刘一洁

粮安天下,种为粮先。

从解决“吃得饱”到保障“吃得好”,从应对“靠天收”到实现“科技赢”,河南种业发展因需而动、向新而行,致力于让每一粒种子都成为丰收的希望,让中原粮仓的根基更深更实。

因需而动,锚定育种方向

种业兴,农业兴。种子是农业的芯片,更是筑牢中原粮仓的核心密码。产量攀升、绿色优质,河南品种选育始终与需求同频共振,新品种选育水平全国领先。

应对环境限制——

“虽然今年天气比较干旱,但‘洛旱’小麦的长势很不错!”5月27日,伊川县吕店镇吕店村的一片麦田里,种粮大户任赠徽蹲下身,随手折下一穗麦穗,搓开“麦皮儿”,望着手心里饱满的麦粒一脸欣慰。

这是由洛阳市农林科学院小麦专家团队选育的“洛旱”系列小麦品种,任赠徽说:“我们这里是典型的丘陵地区,耐旱品种的种植优势非常明显,去年我种的‘洛旱’小麦平均亩产达500多公斤。”

科学布局、合理选用品种是实现小麦高产优质高效的基础,也是高质量种足种好小麦、促进小麦大面积单产提升的重要保障。我省每年小麦种植面积8500多万亩,其中一部分是灌溉条件较差的丘陵、岗坡等中低产地块,提高中低产田的小麦产量,对全省小麦总产量提升意义重大。

豫西旱作区“十年九旱”。早在20世纪70年代,洛阳市农林科学院就开始为旱区选育适合的小麦品种,从最初的“洛旱1”到如今的主推品种“洛旱22”“洛旱28”,抗旱品种已经过4次迭代。

从1代品种到4代品种,“洛旱”系列品种的抗旱特性被保留了下来,同时高产、抗逆性也得到了有效提高,近两年主推的“洛旱22”“洛旱28”都创造了亩产650公斤以上的高产纪录。

“我们选育抗旱品种的目标,是干旱之年少减产、平顺之年能增产、丰水之年创高产。”洛阳市农林科学院小麦研究所副所长吴少辉表示,将继续挖掘旱地小麦品种的高产稳产潜力。

满足优质期待——

一粒良种,千粒好粮。5月22日,滑县白道口镇张林庄村2万多亩“郑麦1860”种粮一体化示范基地里,植株挺拔。

“郑麦1860”连续3年被农业农村部列为国家主导品种,具有高产稳产的特性,而且在减少肥料使用20%的条件下依然能够保持稳产。示范基地负责人徐朝生对此深有体会,他种植“郑麦1860”已有6年,“今年即便在天气比较干旱的情况下,小麦的亩穗数、穗粒数依然比较理想”。

农业绿色发展是加快经济社会发展全面绿色转型的关键一环。“郑麦1860”节本不减产的特点,不仅契合绿色农业的发展需求,而且为种植户带来了收益的增长点,实现了农业生态效益、经济效益和社会效益的统一,为小麦产业的绿色发展提供了品种支撑。

如果说绿色是“郑麦1860”的“生态底色”,那么优质属性则是其闯荡市场的“金名片”。该品种达到了优质中强筋标准要求,商品性好、出粉率高,非常适合订单生产。山东鲁花面粉食品(延津)有限公司负责人王晓建表示,今年公司将以总容量20万吨的仓库收购“郑麦1860”原粮。

2021年以来,我省通过国审小麦新品种162个,占国审数量527个的30.7%、居全国第一。“新麦58”和“郑麦918”分别以1618万元和1918万元相继刷新我国小麦单品种生产经营权转让纪录;“新麦58”荣获2023年农业农村部全国优质小麦产业发展大会优质强筋小麦金奖。

既保持高产、稳产、抗逆等特性,又满足绿色优质的市场需求,“质”“量”并重正是我省种业发展的追求。

“河南种”不仅是我省粮食丰收的基础,更成为衔接生产端与消费端、串联技术创新与市场需求的纽带。

向新而行,提升育种现代化水平

在位于新乡市平原示范区的国家生物育种产业创新中心,正发生着育种技术的一场变革,现代农业“芯片”不断升级。

搭建现代育种“加速器”——

五月,麦香盈满中原大地,田野上勾勒出一幅幅收获的生动图景。国家生物育种产业创新中心的实验室内,却有着不同的景象。

表型鉴定与加速育种智能温室内,刚萌发的麦苗嫩绿,正拔节的小麦挺拔,成熟的麦穗金黄……在这个2000多平方米的空间内,小麦住上了“集体宿舍”,不同隔间内,长势不一。“智能温室就像大型的育种加速器。”省农科院作物分子育种研究院副院长、研究员郑峥介绍。

大田育种需要遵循冬小麦“秋种夏收”的自然节律,200多天才能完成一个生长周期,一年只能种一季。而在智能温室里,冬小麦的生长周期被重新定义。

通过智能控温调湿系统,模拟冬小麦不同的生长环境,即使是炎炎夏日,实验室也可以通过智能调节,模拟冬天小麦的生长环境,缩短冬小麦的春化过程,从而加快育种进程。

传统方式选育一个品种往往需要10年左右的时间,如今,智能温室、实验室的人工气候室和海南加代繁育,为育种按下了“加速键”。

人工智能驱动育种技术革命——

实验室内,表型与信息化平台负责人张梦正全神贯注操作着一台仪器给种子“拍CT”。

“这是在对花生果进行数据采集,数据会实时传递回后台进行分析。”张梦介绍,这台智能设备是植物CT扫描仪,能够多角度精准捕捉育种材料的大小、结构等关键表型特征。

长期以来,观察、记录种子的性状主要依赖人工,效率低下且准确性不高。花生果壳厚度、网纹深度、空腔体积以及小麦腹沟深度、种胚形态这些性状直接影响种子机械化收获和加工。“花生网纹和小麦腹沟,它们的深度越深,就越容易藏灰尘,增加加工时清洗的成本。”张梦表示。

此前,这些关键性状仅依靠人工定性判断,缺乏定量化的数据支撑,给定向选育和品种改良带来了一定的困难。

为了解决育种中存在的“测不准、算不赢、决策难、无法重复”的问题,国家生物育种产业创新中心联合人工智能算法工程师,正在利用AI技术赋能表型采集和育种决策,推动从“经验驱动”向“数智驱动”的育种技术革命,进一步释放生物育种综合效能。

“如今,只需把材料放进仪器里,无论是小麦腹沟深浅、种胚形态,还是花生果壳厚度、花生果网纹深度,都能被更快、更准确地采集。”张梦说,收集的表型信息越全面可靠,就越能有效地筛选出符合需求的育种材料。

植物CT扫描仪为育种材料绘制出立体的“数字画像”,给品种选育提供精准数据支撑。

不仅技术向新,我省良种攻关的模式也在向新发展。为了深入推进种业振兴行动,我省在全国率先实施以28家企业为主体、81个育种创新团队参与的省级农业良种联合攻关,构建“1个企业+1位首席科学家+N个科研单位和企业”的联合攻关模式,加快科技成果转化和产业化应用。

在河南,现代育种新图景正在展开。

“把种业振兴行动切实抓出成效,把当家品种牢牢攥在自己手里。”“靠中国种子来保障中国粮食安全。”推进种业振兴对于扛牢粮食安全责任、加快建设农业强省的意义不言自明。

当前,河南省农作物良种覆盖率超过97%,良种对粮食增产贡献率超45%。从抗旱耐瘠的“洛旱”系列到绿色优质的“郑麦”家族,从智能温室的育种加速到植物CT的微观解码,河南种业做强“农业芯”,扛牢粮食安全责任,书写河南种业振兴行动的新篇章。

“三夏”·我们不一样

■核心提示

习近平总书记在河南考察时指出,要加强耕地保护和建设,扛牢粮食安全责任,延伸现代农业产业链条,以城乡融合发展带动乡村全面振兴,促进城乡共同富裕。我省作为农业大省,在国家粮食安全和农业经济发展中扮演着举足轻重的角色,更是国家“饭碗安全”的压舱石。近日,本报记者走进河南农业的“双胞胎”现场,通过对比探访,用不一样的观察视角揭示河南农业发展的多样路径。

科技育种 量身定制

河南日报客户端记者 赵振杰 任娜 通讯员 贾普君 赵利敏

5月28日,走进河南省杂交小麦工程技术研究中心的一间人工气候室,只见一排排育苗盘整齐排列,嫩绿的麦苗在人工气候条件下茁壮成长。“这批小麦从播种到成熟只需2~3个月。”中心主任陈向东介绍,“通过对环境的精准调控,我们一年能完成4~5个育种周期。”

传统育种需8~10年,利用该中心的“加速育种”技术,最快2~3年就能育成。在该中心不同的人工气候室中,培育着处于不同生长阶段的小麦,温度、湿度、光照等参数均精确设定。

“以前育种靠天吃饭,现在我们能‘定制’小麦的生长环境。”育种专家指着正在抽穗的小麦说,“这间温室可模拟从寒冬到酷暑的各类气候条件,助力我们快速筛选优良品种。”

记者了解到,与国家杂交小麦(邓州)产业化基地专注的原创“中国二系杂交小麦技术体系”不同,河南省杂交小麦工程技术研究中心以黄淮麦区生态条件为基础,聚焦高产、稳产、优质小麦的育种与理论研究,重点突破传统杂交小麦种质资源创新与品种选育难题,走出“常规育种+现代技术”的特色路径。

这一特色路径已取得显著成效。透过新乡县朗公庙镇小麦根系观察走廊的特制玻璃墙,小麦根系生长状况清晰可见。“这是国内首个小麦地下根系研究系统。我们通过抗倒伏基因挖掘、根系性状改良等研究,培育出‘百农’系列品种,其中,‘百农矮抗58’和‘百农4199’累计推广面积近4亿亩。”我省著名小麦育种专家茹振钢教授介绍,“百农矮抗58”科研成果获国家科学技术进步奖一等奖,“百农4199”亩产突破800公斤,已连续5年被农业农村部列为主导品种。

从实验室到田间地头,河南省杂交小麦工程技术研究中心的创新实践贯穿育种全流程:在分子生物学实验室,技术人员正在对小麦材料进行抗性检测。“这项技术能快速诊断小麦生长问题,就像给作物进行体检。”陈向东说,中心还自主研发了“小麦数字化实验风洞”系统,在几平方米空间内即可模拟十级狂风。

“以往检验抗倒伏能力要等刮风天,现在随时都能精准测定。”茹振钢介绍,通过风洞测试的品种能有效避免倒伏导致的减产。这套“基础研究—品种选育—示范推广”全链条体系,通过人工气候室、基因组学实验室等创新设施,实现了育种效率的大幅度提升。

傍晚时分,研究中心灯火通明,年轻科研人员围坐一起讨论实验数据。茹振钢说:“从实验室到田间,我们要确保每个品种都经得起考验。”

培育优势 链出动能

河南日报客户端记者 孟向东 曾倩 通讯员 高爽

5月26日,在国家杂交小麦(邓州)产业化基地的试验田里,收割后的麦穗被码得整整齐齐,每个麦穗上都套着半透明的长方形袋子,上面还有清晰的标号。

“都说十年磨一剑,一个杂交小麦品种从培育到通过品种审定就需要11年,是国际杂交育种研究领域难啃的‘硬骨头’。不过,到了收获的时候看着金黄的小麦就像看见自己的孩子长大了。”北京市农林科学院杂交小麦研究所副研究员、邓州基地生产总负责人叶志杰站在麦田里感慨万千。

“这些麦子高低排列、错落有致,怎么看着跟普通麦子很不一样?”面对记者的询问,叶志杰介绍,“这些都是种子麦。高个子的是父本小麦,矮个子的是母本小麦,母本小麦花粉败育,需要父本小麦提供花粉,这样就实现了杂交。”

种子是农业的“芯片”。小麦杂种优势利用一直被认为是大幅度提高世界小麦综合生产能力的首选途径。2017年,邓州市与北京市农林科学院合作成立了我国首个杂交小麦产业化基地。

同为研究杂交小麦技术的平台,国家杂交小麦(邓州)产业化基地与2012年获批成立的河南省杂交小麦工程技术研究中心有什么不同?

据介绍,邓州基地依托我国原创的“中国二系杂交小麦技术体系”,按照现代产业全产业链一体化设计,集种质创新、品种选育、亲本繁育、杂交制种、示范推广等功能于一体。多年来,该基地承担国家杂交小麦育种联合攻关、国家小麦产业技术体系、国家重大研发等项目十项次。作为我国杂交小麦创新产业联盟成员单位,保存的杂交小麦亲本种质资源超过1.5万份,通过对12.6万份杂交组合的筛选鉴定,选育出增产10%以上的杂交小麦新组合32份,京麦179、京麦183、京麦22等24个杂交小麦品种通过审定。

“目前,邓州市腰店、十林、刘集等地共种植京麦系列杂交小麦5000余亩,用于制种。”国家杂交小麦育种联合攻关首席专家赵昌平告诉记者,“京麦系列品种丰产稳产、节水抗旱、耐盐碱性突出,全程机械化种子生产体系已初步构建完成,不仅覆盖我国北部冬麦区和黄淮麦区北片等主产麦区,还远销巴基斯坦、乌兹别克斯坦等共建‘一带一路’国家。”

“虽然两者的功能定位、研究方向存在显著差异,但我们都知道,只有让杂交小麦具备自己的优势,才能实现大面积推广种植。”北京市农林科学院杂交小麦育种研究室主任孙辉表示,接下来,我们将继续攻克产业核心技术难题,为实现种业科技自立自强、种源自主可控,保障国家种业安全和粮食安全提供重要科技支撑。

来源:河南日报

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