一粒小種子,關(guān)乎大世界
中國國家地理
雜交水稻之父袁隆平院士曾說過:“關(guān)鍵時候,一粒小小的種子能夠絆倒一個巨大的國家。種業(yè)的安全關(guān)系到糧食的安全,也關(guān)系到國家的安全。”
被譽為農(nóng)業(yè)“芯片”的種子到底有多重要呢?
農(nóng)業(yè)發(fā)展的“芯片”
因為大家度過了那個艱難時代,所以無視了糧食的意義,但是真正能夠在關(guān)鍵時掐住命脈的,恰好就是這些糧食,畢竟民以食為天。
新冠疫情對全球造成較大影響,疫情期間個別農(nóng)產(chǎn)品出口大國出現(xiàn)階段性暫停出口,引起社會對糧食安全的擔(dān)憂。要說糧食,必然離不開種子。
種子作為基礎(chǔ)性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響糧食產(chǎn)量和品質(zhì)。從育種到制種再到大田種植,種、糧分工是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的顯著特點。現(xiàn)在農(nóng)民不再自家留種,而是年年從種子公司購買良種。但這些良種一般是通過雜交等技術(shù)獲得的,其后代并不具備遺傳能力,只能作為糧食。
由于種植面積大,商品率較高,三大主糧(玉米、水稻、小麥)種子占據(jù)我國商品種子市場的半壁江山。2020年我國種子行業(yè)整體市場規(guī)模1300億元,其中,玉米就占據(jù)353.67億元。
2020年種子行業(yè)細分領(lǐng)域市場規(guī)模 資料來源:智研咨詢
在中國,有一條“種子繁育黃金走廊”——河西走廊。
在河西走廊游覽時,道路兩邊時不時就會出現(xiàn)一眼望不到邊的“玉米灘”。“全中國農(nóng)民用的玉米種子,一多半出自我們河西。”這句話里透著當(dāng)?shù)厝藵M滿的自豪。
的確,河西走廊生產(chǎn)的玉米種子,可以滿足全國玉米用種需要的一半以上;這里是全國最大的蔬菜、瓜類、花卉等對外制種產(chǎn)業(yè)基地,占全國種子出口量的75%。
圖自《中國國家地理》2016年01期
河西走廊最先發(fā)展起來的是玉米制種。與東北地區(qū)相比,河西走廊則擁有非常明顯的光照優(yōu)勢;內(nèi)有疏勒河、黑河、石羊河等水系,便于灌溉,且水量較為穩(wěn)定;獨特的光熱條件對種子的干燥脫水更為有利。
河西走廊憑借優(yōu)越的地理位置和自然條件、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米種子,發(fā)展成為最具有競爭力的玉米制種基地。河西走廊中部的張掖市,現(xiàn)在是我國最大的地(市)級玉米制種基地。此外,武威、酒泉等地,玉米制種業(yè)同樣非常興盛。
張掖的“玉米灘”
近年來,新疆等地的玉米制種產(chǎn)業(yè)也在迅速發(fā)展,新疆已發(fā)展為全國第二大玉米制種區(qū)。
除了河西走廊的玉米,中國的其他地區(qū)還有很多農(nóng)作物的繁育基地。海南的崖州灣種子實驗室就是其中之一,每年冬春季節(jié),數(shù)以千計的科學(xué)家、技術(shù)員從全國各地聚集到這里育種、制種。
崖州灣種子實驗室是海南省為支撐國家“南繁硅谷”戰(zhàn)略和種業(yè)發(fā)展而設(shè)立的新型研發(fā)機構(gòu)。為現(xiàn)代種業(yè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐,為人類命運共同體的糧食安全問題提供中國方案。
海南三亞,崖州灣科技城的崖州灣種子實驗室,科研人員在崖州灣種子實驗室開展工作。
這些年我國糧食單產(chǎn)有較大幅度提升,50%以上歸功于品種改良。盤點我國種子家底可以發(fā)現(xiàn),我國農(nóng)作物自主選育的品種種植面積占到95%以上,做到了“中國糧主要用中國種”。
做改良種植技術(shù)研發(fā),從而形成我國可控制的優(yōu)良種子體系,掌握定價權(quán)和市場話語權(quán),才能讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得長遠的安全保證。
雜交水稻技術(shù)的根源是一株雄性不育野生稻“野敗”,可見野生種對于科技來說是至關(guān)重要的。培育更多良種的前提是對野生種的保留。這些野生種、農(nóng)家種便組成了一個原始物種的“檔案館”。
生物物種的“檔案館”
在農(nóng)村出身、定居在城市的人,每次春節(jié)回老家嘗到新鮮的瓜果蔬菜,總會感嘆:“這水果雖然長得不怎么樣,但是真好吃啊。”在反季節(jié)蔬菜充斥餐桌的當(dāng)下,西紅柿、黃瓜、桃子、櫻桃等“似乎都不是過去的味兒”。
同一種蔬菜,從過去到現(xiàn)在,味道已經(jīng)逐漸變化,這都是因為種子的更新?lián)Q代。自然界大多數(shù)的植物都以種子的形式存在,只有保存好種子,才能保證植物物種不斷繁衍下去。
在我國,有著自己的植物“諾亞方舟”——中國西南野生生物種質(zhì)資源庫。
在資源庫的展廳里,有一面墻上密密麻麻地安裝著許多亞克力桿,每一個桿中都嵌入若干顆種子,構(gòu)成了一個種子的小世界。種質(zhì)庫工作人員的主要工作就是采集、保存、鑒定珍貴的野生植物種子。
我國是世界上生物種質(zhì)資源最豐富的國家之一,但由于人口壓力大、生態(tài)系統(tǒng)惡化等原因,生物多樣性受到威脅。例如,普通野生稻在云南的分布點已由上世紀(jì)80年代初的26個變成現(xiàn)在的2個,藥用野生稻的許多分布點已經(jīng)消失。
如果中國沒有自己的種質(zhì)庫,一旦某些物種在中國消失,將來可能不得不花費巨資向外國買回自己的資源。有了種質(zhì)庫,中國很多瀕危植物就可以得到長期保存,一旦某個物種在自然環(huán)境下滅絕了,還能夠通過存放在種質(zhì)庫中的種子或DNA使其重生,從而可以避免徹底滅絕的命運。
圖源:《中國國家地理》2018年06期
從人們餐桌上的食物來說,不同種子代表的就是不同的口味。老種子也稱地方品種、土種、農(nóng)家種,是在當(dāng)?shù)刈匀换蛟耘鄺l件下,經(jīng)過長期自然或人為選擇形成的品種。這些品種對當(dāng)?shù)刈匀换蛟耘喹h(huán)境有較好的適應(yīng)性,吃起來口感好,但產(chǎn)量低,大多數(shù)農(nóng)戶還是選擇從農(nóng)資公司購買產(chǎn)量高的種子。
盡管工業(yè)化時代種子產(chǎn)業(yè)化政策的實行,在平原地區(qū)已經(jīng)是不可逆的趨勢,但在地形復(fù)雜的山區(qū),尚未被統(tǒng)一供種、育種的商業(yè)化種子完全覆蓋。尤其是在我國的西南地區(qū),云貴高原向青藏高原過渡地帶,保護土種的條件比在平原地區(qū)好得多,原生物種的種質(zhì)資源沒有被統(tǒng)一供種的外來種子公司所破壞。
由口味到食品安全,再到對區(qū)域種質(zhì)資源的留存,越來越多的人加入了尋找和留存老種子的隊伍。農(nóng)業(yè)應(yīng)該是多樣化的,農(nóng)戶保留的品種是活的種子“檔案館”。老種子的保存、種植和推廣,是小農(nóng)經(jīng)濟和傳統(tǒng)農(nóng)耕文化的延續(xù)。
在世界上,大多數(shù)種子都有自己特定的生存和生長環(huán)境,但是還有一部分種子像“漂流瓶”一樣可以隨海洋飄向遠方,它們雖然不能讓人豐衣足食,但是卻能讓人看到遠方的世界。
遠方植物的“漂流瓶”
有時我們在海島或者海岸邊,會見到落在沙灘、礁石上的植物種子或者果實,你可能會很好奇它們是從哪里來的,因為你所在的海灘邊也許無法找到哪棵樹上結(jié)著果實。
其實這些種實往往來自遙遠的海岸,經(jīng)過數(shù)月甚至數(shù)十年才抵達面前的這片沙灘。對于研究者,收集、鑒定、拍攝、研究這些海漂種實,就像打開一個個遠方植物的漂流瓶,解讀這些植物的分布規(guī)律和海流的信息。
海漂椰子種子
圖源:《中國國家地理》2019年12期,攝影/王辰
有些植物的果實或種子會借助洋流傳播,其中最典型的代表,當(dāng)然就是椰子。世界上大多數(shù)的熱帶、亞熱帶海濱,都能見得到椰子分布,椰子的種子甚至可以跨越大西洋,從亞熱帶家鄉(xiāng)漂到遙遠的北歐。
植物的果實或種子具有漂浮能力,可漂流于海上并抵抗鹽分的侵蝕一段時間,待擱淺于陸地時,若環(huán)境合適且還具有發(fā)芽力的情況下,能夠成長發(fā)育以繁殖其族群。這就是“海漂果實和種子”簡稱為“海漂種實”。
相比于受黑潮支線影響的海南島,黑潮主線為沿岸地區(qū)帶來的“海漂種實”更加豐富復(fù)雜。記錄這些海漂種實就像是記錄候鳥——通過在地圖上它們每一次現(xiàn)身的地點,就能夠大致繪制出候鳥遷徙的線路。這些路線與洋流息息相關(guān)。
圖源:《中國國家地理》2019年12期
個別幸運的種子能夠在遠離家園的海邊生長成新的植株,而它們的同伴大多永遠等不到萌發(fā)的機會。隨著海漂種實的深入調(diào)查與研究,未來有可能為物種擴散、洋流走向甚至基因變遷等研究領(lǐng)域提供新的證據(jù)與解讀。
“
一粒種子可以改變一個世界。
一項技術(shù)能夠創(chuàng)造一個奇跡。
”
【參考文獻】
[1]劉慧 肖明.河西走廊——撐起了中國玉米制種的 “半壁江山”.《中國國家地理》2016年01期.
[2]左凌仁.尋找老種子:一場新的農(nóng)業(yè)實驗?.《中國國家地理》2018年06期.
[3]王辰.隨黑潮流浪 果實與種子尋覓新的棲居地.《中國國家地理》2019年12期.
[4]天冬.拾起遠方的海潮聲:海漂種實的分類收集.上海辰山植物標(biāo)本館CSH.