87歲,本應在家里頤養(yǎng)天年,但玉米育種專家程相文依舊在三亞南繁育種基地里忙碌:準備播種玉米種子、指導工人播種、觀察玉米生長情況……
“這段時間氣溫變化較大,地里玉米種子怎么樣啊?”近3000公里外北京,剛到三亞開始新一季玉米南繁育種沒幾天,臨時有事返回北京73歲的李登海電話里關切地問助手張明。
程相文、李登海等七八十歲老一輩育種專家依然在田間操勞,只因,心里割舍不掉那份濃濃的南繁情愫。
60余年的發(fā)展,南繁,已成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新高地,成為培養(yǎng)科研人才的搖籃,也是轉化科研成果的強力引擎。海南,也成為冬季南繁首選之地,一個個玉米育種奇跡在南海之濱創(chuàng)造。
01
異地培育 雜交玉米開創(chuàng)南繁育種偉業(yè)
進入12月后,三亞南繁季更忙碌了。在三亞市崖州區(qū)中國農(nóng)業(yè)大學海南育種基地,成千上萬的玉米組培育在茁壯成長,基地負責人劉波和幾名研究生穿梭其間,時而彎下腰,盯著幾瓣玉米葉子陷入深思;時而蹲在地里,望著玉米苗細細琢磨。
“我剛接觸南繁育種時,戴景瑞等老一輩育種專家就說,是雜交玉米拉開南繁的序幕,開創(chuàng)了南繁偉業(yè)。”劉波轉頭對在筆記本上記錄玉米生長性狀的研究生說。
南繁,是指將在內地培育r玉米、水稻、棉花等夏季作物的育種材料,秋季收獲后,冬季再拿到我國南方亞熱帶或熱帶地區(qū)進行繁殖和選育的方法。
事實上,南繁始于當時的異地培育。
1956年,為加速我國玉米自交系選育,中國玉米育種奠基人之一吳紹骙提出玉米自交系異地培育方法。利用我國南方冬季氣候溫暖,適于玉米生長的有利條件,進行加代選育,以縮短育種年限,并開始在廣西進行加代選育。
經(jīng)過4年的探索,異地培育作為一種新育種方法得到玉米界的認可。因此,當吳紹骙建議在全國推廣時,得到許多玉米科研人員的贊同。
“吳紹骙老先生的異地培育理論和實踐打開我國加快良種培育的新道路。”劉波說。
12月初,國家統(tǒng)計局公布2022年我國糧食總產(chǎn)量為68653萬噸。其中,玉米產(chǎn)量達27720.30萬噸,比上年增加465.24萬噸,同比增長1.7%。這也是我國玉米連續(xù)11年位居小麥、稻谷、玉米這三大主糧之首。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2022年全國玉米播種面積43070.10千公頃,比上年減少254.14千公頃,同比下降0.6%。
播種面積下降,產(chǎn)量卻逆勢增長,為何?
“這得益于雜交玉米的繁育,特別是單交種選育。”中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所原所長吳景峰回憶說,在雙交種、三交種、單交種中,單交種是玉米雜交種是最好方式。
“新單1號”,是雜交玉米南繁育種結出最大的一個碩果,也是我國玉米育種專家培育出來的第一個單交種。最高產(chǎn)量曾創(chuàng)下畝產(chǎn)608公斤的紀錄,在20世紀六七十年代玉米畝產(chǎn)不到200公斤的時代,這一南繁育種結果讓農(nóng)業(yè)科研人員大為振奮。
此后,我國雜交玉米逐步從雙交種進入單交種階段。
1971年2月,第一次全國“兩雜”(雜交玉米、雜交高粱)育種座談會在三亞鹿回頭國家招待所召開。
經(jīng)過三天激烈討論,最終提出我國雜交玉米的選育和應用以單交種為主,從此開辟了我國玉米單交種選育和應用的新篇章。
從異地培育演化而成的南繁,在玉米繁育、種植中起到“助推器”作用。一般情況下,一個玉米新品種培育至少經(jīng)過8年左右才能成功,但經(jīng)過南繁,玉米的繁育時間至少縮短一半。
特別是1967年三亞南紅農(nóng)場成立后,廣東、山西、遼寧等地科研單位的玉米育種科研人員紛紛來到海南進行育種加代,玉米選育如火如荼。
隨著玉米雜交育種研究技術的發(fā)展,全國玉米雜交種的種植面積不斷擴大。1975年,我國玉米雜交種種植面積占玉米總種植面積的50%左右。
02
脫穎而出 海南成為冬季南繁首選之地
“如果沒有海南南繁,玉米單交種這一良法至少晚3年才出現(xiàn),推廣種植至少晚5年以上。”這是中國工程院院士、玉米遺傳育種學家戴景瑞對海南南繁的評價。
如今,說起南繁,許多人首次想到的是海南,特別是隨著“南繁硅谷”成為打好種業(yè)翻身仗的重要抓手和加速器后,海南南繁在解決種業(yè)“卡脖子”問題,確保中國碗主要裝中國糧,中國糧主要用中國種等方面作用突顯。
事實上,早期的南繁并沒有特指海南,最早進行南繁育種也沒有在海南。
最早,南繁是泛指北緯23°以南的廣西柳州、廣東湛江等地,吳紹骙老先生最早進行玉米異地培育也是在廣西。
但南繁育種對氣候、土壤等要求非常高。經(jīng)過幾年的培育,科研人員發(fā)現(xiàn),地處北緯18°以南的海南省三亞、樂東、陵水這三個市縣是南繁育種的首選之地。
“在其他地方種子發(fā)芽要7至10天,在樂東,只需5至7天就能長成一片綠油油玉米。”自2000年成為南繁育種“候鳥”來,每年11月中下旬,山西省晉城市育種專家劉二東都會到樂東進行育種,清明節(jié)前后再帶著種子飛回北方參加審定。
一般情況下,一個新品種要經(jīng)歷十幾代繁育才能穩(wěn)定下來。雖然,在樂東進行南繁育種,租地成本要比內地高得多,但沖著育種周期能縮短三分之一至二分之一,劉二東一算,還是在樂東育種劃算。
“通常情況下,玉米自交系加代需要6年才能穩(wěn)定,但在海南育種只需要3年,效率提升不小。”談及樂東這塊沃土的豐厚饋贈,劉二東非常感恩。
授粉、套袋……在樂東黎族自治縣九所鎮(zhèn)重慶市農(nóng)科院玉米研究所的玉米育種基地,董昕博士和同事在玉米地里來回穿梭。
樂東的沙地,非常適合篩選玉米耐旱材料。因此,2015年起,重慶市農(nóng)科院玉米所開始搜集耐高溫干旱的育種材料來,一直在海南重慶間來回輪換。今年在樂東繁育的2000多份材料,他們主要開展耐高溫干旱玉米新品種的材料創(chuàng)制以及雜交配組。
三亞距河南鄭州2000多公里,每年,河南農(nóng)業(yè)大學副校長湯繼華和團隊要到三亞三次。每年12月下旬到三亞呆50天左右,返回鄭州后3月底又來三亞一個月,5月中旬又來呆半個月。
湯繼華之所以不辭勞累在三亞和鄭州間往返,為的是,一年三代的玉米繁育。
03
種濟天下 一個個奇跡在南海之濱創(chuàng)造
陽光、沙灘、海浪……每年,全國各地有不少人追逐陽光來到海南,他們,或旅游、或度假、抑或養(yǎng)老。
期間,來自全國29個省份700多家科研單位、種子企業(yè)的7000多名科研人員也追逐陽光而來。但,他們到海南后,一頭扎進田間地頭,默默無聞中為我國種業(yè)發(fā)展、糧食安全作貢獻。
在玉米育種薪火相傳中,玉米育種專家吳紹骙、李競雄是“玉米南繁育種一代”,戴景瑞、程相文、李登海等是“玉米南繁育種二代”。
在海南進行玉米育種20年來,劉波這個“玉米南繁育種三代”目睹了老一輩南繁人幾十年如一日投身科研,也見證了海南這片熱土誕生的一個個良種在全國大面積推廣。
今年冬季,中國種業(yè)十大功勛人物、87歲的玉米育種專家程相文如約而至。
自1964年第一次從河南踏上海南南繁育種路后,今年春節(jié),將是程相文在玉米地度過的第59個春節(jié)。準備播種玉米種子、指導工人播種、觀察玉米生長情況、帶領助手授粉寫標簽……位于三亞市崖州區(qū)的河南省鶴壁市農(nóng)科院南繁基地里,程相文一刻都閑不下來。
近一甲子的南繁育種,程相文及團隊先后選育出39個玉米新品種。其中“浚單”“永優(yōu)”系列玉米品種,在全國累計推廣種植5億多畝,為農(nóng)民帶來經(jīng)濟效益上百億元。
87歲,本應在家里頤養(yǎng)天年,但程相文仍堅守在玉米南繁育種路上。
“經(jīng)過幾十年的發(fā)展,玉米育種已從最早的追求高產(chǎn)轉為追求優(yōu)質、多抗,育玉米良種仍有很長路要走。”每年冬季,三亞南繁育種基地里,程相文仍孜孜不倦忙碌的身影準時出現(xiàn)。
目前,我國玉米產(chǎn)量逐年增長,同為中國種業(yè)十大功勛人物的李登海培育的“掖單”系列作用不小。
“世界玉米栽培史上,有檔案記載的有兩個人,一個是美國先鋒種子公司的創(chuàng)始人華萊士,世界春玉米高產(chǎn)紀錄保持者;另一個就是李登海,世界夏玉米高產(chǎn)紀錄保持者。”談及李登海,山東登海種業(yè)股份有限公司玉米所科研人員張明打心底佩服。
剛來海南進行南繁育種時,李登海觀察記錄上百萬粒種子栽培實驗發(fā)現(xiàn),平展型玉米雜交種很難突破700公斤產(chǎn)量能力極限。于是,他開始轉變觀念,選育葉片上沖、適于密植的緊湊型雜交玉米新品種。
1979年,終于培育出“掖單2號”緊湊型玉米雜交種,創(chuàng)造了我國夏玉米畝產(chǎn)776.6公斤的新紀錄。這一突破,刷新當時玉米畝產(chǎn)紀錄的同時,讓李登海發(fā)現(xiàn)緊湊型玉米的高產(chǎn)潛力。
位于三亞市崖州區(qū)的南繁基地,見證了李登海多年創(chuàng)造的一個個奇跡。尤其是2013年,李登海團隊培育的“登海618”創(chuàng)下了畝產(chǎn)1151.65公斤的百畝豐產(chǎn)方全國高產(chǎn)紀錄,為夏玉米區(qū)玉米高產(chǎn)創(chuàng)建開了路,樹立了樣板。同時,培育的“登海618”畝產(chǎn)達1511.74公斤,創(chuàng)造我國春玉米的高產(chǎn)紀錄。
截至目前,李登海先后主持育成通過審定的緊湊型玉米雜交種90多個。利用自主創(chuàng)新的緊湊型玉米雜交種,先后7次創(chuàng)造全國夏玉米高產(chǎn)紀錄,2次創(chuàng)造世界夏玉米高產(chǎn)紀錄,被譽為“中國緊湊型雜交玉米之父”。
今年冬季,這是李登海在海南南繁的43個年頭,“畝產(chǎn)量提高到2000公斤”是他正在攻破的目標。
04
升級創(chuàng)新 探索玉米全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系
通過南繁加代,依托科技創(chuàng)新突破,目前,我國玉米種植自主選育品種面積占比達到90%以上。玉米單產(chǎn)從2001年的313公斤/畝,提高到2021年的419.40公斤/畝,玉米育種對單產(chǎn)水平的貢獻占到45%以上。
海南,是玉米南繁育種的重要基地。但也面臨產(chǎn)業(yè)升級創(chuàng)新,如何打造玉米產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系問題。
對此,海南廣陵高科實業(yè)有限公司董事長戴揚認為,南繁育種基地可進一步適應質量興農(nóng)、綠色興農(nóng)和品牌強農(nóng)的發(fā)展新要求,引進現(xiàn)代產(chǎn)業(yè),發(fā)展高端農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)等。
為解決南繁產(chǎn)業(yè)升級問題,海南提出做好產(chǎn)業(yè)化、市場化、專業(yè)化、集約化、國際化等“五化”文章,以產(chǎn)城融合模式建設南繁科技城,推進科技成果就地轉化,加速南繁產(chǎn)業(yè)換擋升級。
自2008開始到海南進行南繁育種來,山東省菏澤市農(nóng)業(yè)科學院玉米所的科研人員通過加代繁殖,已培育出菏玉167、菏玉189等6個玉米新品種,在國內大面積示范推廣。
探索玉米全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系,是山東省菏澤市農(nóng)業(yè)科學院玉米科研人員的共同目標。今年,他們在海南育種基地共種植自交系和低代等育種材料1081份,繁育制種組合91個,計劃組配雜交小組合2000個以上。
2019年12月,國際玉米技術創(chuàng)新與成果轉化中心在三亞崖州灣科技城啟動,海南探索玉米全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系也邁出實質性一步。
國際玉米技術創(chuàng)新與成果轉化中心將在玉米育種的基礎研究、育種技術發(fā)展和搭建共性研發(fā)創(chuàng)新平臺等方面發(fā)力,探索構建從基礎研究、應用研究到成果推廣的玉米全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新體系。
中國工程院院士、國家玉米改良中心名譽主任戴景瑞表示,過去,玉米在海南加代繁育后,仍然要送回北京鑒定,海南僅作為田間種植基地。隨著崖州灣種子實驗室、國際玉米技術創(chuàng)新與成果轉化中心等高標準、國際化的機構逐步建設,將有助于培養(yǎng)更多年輕科研人員為“南繁硅谷”服務。
繼南繁服務站先后在陵水安馬洋、三亞坡田洋揭牌后,12月6日,又一個南繁服務站也在樂東抱孔洋揭牌。
在三亞、陵水、樂東這三個南繁育種主要基地成立南繁服務站,是海南省深入貫徹落實南繁“一體兩翼”協(xié)同發(fā)展的指示精神,發(fā)展壯大南繁育種產(chǎn)業(yè),做大做強南繁服務產(chǎn)業(yè),推進南繁產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務的又一新舉措。
此外,還將建設全國農(nóng)技中心南繁技術服務工作站,加快南繁技術更新?lián)Q代步伐,加快南繁科研成果轉化推廣,更好地服務于海南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。
“目前,我們樂東已經(jīng)衍生、發(fā)展出以玉米育種為核心,囊括農(nóng)資銷售、玉米加工、農(nóng)業(yè)保險等完整產(chǎn)業(yè)鏈。”樂東黎族自治縣相關部門負責人說,這意味著,樂東玉米產(chǎn)業(yè)加快升級腳步,向打造海南種業(yè)硅谷之路邁進。
來源:南海網(wǎng)