眼下,新疆棉花已完成采收,天山南北傳來(lái)不少好消息——
新疆棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系與國(guó)家棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系聯(lián)合開(kāi)展的“百畝攻關(guān)、千畝創(chuàng)建、萬(wàn)畝示范”高產(chǎn)示范田,分別以畝產(chǎn)769公斤、636公斤、564公斤創(chuàng)下3個(gè)全國(guó)產(chǎn)量質(zhì)量協(xié)同提高紀(jì)錄,纖維品質(zhì)均達(dá)雙30以上,實(shí)現(xiàn)量質(zhì)協(xié)同提升;
新疆精河縣棉花百畝高產(chǎn)示范田以畝產(chǎn)籽棉743.6公斤創(chuàng)全國(guó)棉花機(jī)采實(shí)收高產(chǎn)紀(jì)錄;
新疆沙灣市10萬(wàn)畝棉花高產(chǎn)示范田以畝產(chǎn)籽棉586.4公斤創(chuàng)全國(guó)棉花大面積高產(chǎn)紀(jì)錄;
新疆阿克蘇市棉花高產(chǎn)示范田以畝產(chǎn)籽棉648.8公斤再創(chuàng)新高;
……
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,種子是基礎(chǔ)。棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的背后,除了配套的先進(jìn)栽培管理技術(shù)外,棉花育種科技創(chuàng)新功不可沒(méi)。
瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)需求育種
“品種對(duì)棉花高產(chǎn)貢獻(xiàn)率超過(guò)35%,對(duì)品質(zhì)提升更具有決定性作用。”新疆棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席專(zhuān)家、新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所研究員李雪源說(shuō)。
近30年來(lái),李雪源帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育出20余個(gè)多功能棉花品種,很多品種填補(bǔ)了新疆棉花品種空白,其中新陸中78、源棉8號(hào)已成為當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)品種。
一直以來(lái),新疆棉花育種目標(biāo)主要是早熟、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗病、抗蟲(chóng)、優(yōu)質(zhì)。隨著機(jī)械化水平不斷提升,育種專(zhuān)家們開(kāi)始積極培育適宜機(jī)采的品種,未來(lái)還需選育棉油飼兼用品種。
世界棉花看中國(guó),中國(guó)棉花看新疆。新疆棉花總產(chǎn)量連續(xù)5年穩(wěn)定在500萬(wàn)噸以上,種植面積、總產(chǎn)量連續(xù)30年位居中國(guó)第一。
產(chǎn)量連年提升,但也面臨新的問(wèn)題。一段時(shí)間,棉花重產(chǎn)量輕品質(zhì),產(chǎn)量及品質(zhì)難以協(xié)同提高,植棉成本高、效益下滑,嚴(yán)重影響了新疆棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 針對(duì)這些問(wèn)題,李雪源帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)選育出突破性棉花品種源棉8號(hào),該品種綜合性能優(yōu),集早熟、高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)、機(jī)采等優(yōu)良性狀于一體,在新疆棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“百千萬(wàn)”高產(chǎn)示范田創(chuàng)建中實(shí)現(xiàn)棉花量質(zhì)協(xié)同提高全國(guó)紀(jì)錄。
李雪源介紹,新疆具備棉花大面積單產(chǎn)提升的熱量、光照等基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì),規(guī)?;C(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的生產(chǎn)方式也為大面積單產(chǎn)提升提供了生產(chǎn)保障,棉花大面積單產(chǎn)提升要重點(diǎn)通過(guò)增加畝成鈴數(shù)和鈴重來(lái)實(shí)現(xiàn),這是育種專(zhuān)家們選育新品種的主要目標(biāo)。
產(chǎn)學(xué)研融合提升創(chuàng)新能力
近年來(lái),新疆種業(yè)企業(yè)與科研院所聯(lián)手,從棉花種質(zhì)資源收集、聯(lián)合培育新品種到共同打造育種創(chuàng)新平臺(tái),集中優(yōu)勢(shì)力量攻克品種選育中的關(guān)鍵“卡脖子”難題,不斷提高新疆棉花品種選育能力。
以新疆金豐源種業(yè)有限公司為例,該公司是一家集農(nóng)作物種子育、繁、推于一體的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)。“隨著國(guó)儲(chǔ)棉政策的調(diào)整,紡織廠(chǎng)對(duì)高品質(zhì)原棉的需求更加迫切。因此,培育出更高品質(zhì)的棉花品種也是育種企業(yè)不懈的追求。”該公司研發(fā)中心副主任劉軍介紹,公司和新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院合作10余年,聯(lián)合培育出3個(gè)棉花新品種,推廣面積超過(guò)300萬(wàn)畝。
截至目前,新疆金豐源種業(yè)有限公司不僅牽頭組建了新疆“新絲路”轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉試驗(yàn)聯(lián)合體,同時(shí)和科研單位聯(lián)合組建了國(guó)家棉花生物育種產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟、棉花生物育種聯(lián)合研究中心、浙阿棉花生物育種創(chuàng)新中心3個(gè)棉花育種創(chuàng)新平臺(tái),旨在促進(jìn)科研成果順利轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)一批素質(zhì)高、能力強(qiáng)、專(zhuān)業(yè)化的本地棉花科研工作者,提升當(dāng)?shù)孛藁ㄓN競(jìng)爭(zhēng)力。
科研單位、企業(yè)共同發(fā)力,相關(guān)部門(mén)也積極引導(dǎo)。2022年,由新疆維吾爾自治區(qū)棉花協(xié)會(huì)牽頭,新疆首次面向全區(qū)11個(gè)植棉地(州、市)、38個(gè)植棉縣(市)、45個(gè)生態(tài)區(qū),推薦品質(zhì)與產(chǎn)量兼顧且符合當(dāng)?shù)孛揶r(nóng)種植意愿的棉花主栽品種35個(gè),其中北疆15個(gè)、東疆4個(gè)、南疆16個(gè)。
“新疆棉花種植區(qū)域廣闊,環(huán)境復(fù)雜多樣,培育符合新疆氣候資源特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)棉花品種,對(duì)棉花產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。”新疆維吾爾自治區(qū)棉花協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)蘇旭紅說(shuō),“我們通過(guò)公正科學(xué)篩選比對(duì),提出推薦意見(jiàn),推薦相同生態(tài)區(qū)域種植一個(gè)主栽品種、兩個(gè)輔助品種,即‘一主兩輔’棉花品種,旨在更好解決新疆棉花品種多亂雜現(xiàn)象,提高原棉品質(zhì)一致性,提升新疆棉花質(zhì)量。”
經(jīng)過(guò)各部門(mén)共同努力,新疆棉花育種創(chuàng)新能力不斷提升。截至目前,棉花主栽品種以本地自育品種為主導(dǎo),占90%以上。新疆已成為全國(guó)很大的棉花制種基地,棉花種子加工水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
破解關(guān)鍵技術(shù)難題
目前新疆棉花主栽品種以及即將大面積推廣的品種綜合性能優(yōu)良,具備高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等特性,但在抗逆性等方面有待進(jìn)一步提升。
植物的抗逆性是指植物具有的抵抗低溫冷害、高溫、干旱、鹽堿、病蟲(chóng)草害等不利環(huán)境的特性。研究表明,植物的優(yōu)良抗逆性狀,在自然條件下很難轉(zhuǎn)移到其他種類(lèi)植物體內(nèi),需借助基因工程改良等生物育種技術(shù)將優(yōu)良基因?qū)肫渌魑镏?,進(jìn)而提升抗逆性。
在全球變暖背景下,極端天氣氣候事件頻發(fā)多發(fā),提升新疆棉花品種的抗逆性顯得更為迫切。
2023年2月,國(guó)家棉花生物育種產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新聯(lián)盟揭牌成立,該創(chuàng)新聯(lián)盟旨在整合全國(guó)范圍內(nèi)的優(yōu)勢(shì)科研院所、種業(yè)和棉花龍頭企業(yè)等棉花全產(chǎn)業(yè)鏈資源,以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,借助基因工程和全基因組設(shè)計(jì)育種等關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展精準(zhǔn)育種,促進(jìn)中國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新。
不僅如此,為破解棉花育種面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題,新疆啟動(dòng)了一批棉花育種領(lǐng)域重大科研項(xiàng)目。如“棉花品種重大農(nóng)藝性狀解析與分子設(shè)計(jì)育種”。該項(xiàng)目首次以科研單位作為發(fā)榜方,面向全國(guó)科研單位發(fā)榜,組織優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān),圍繞源棉8號(hào)等品種,解析品種重要農(nóng)藝性狀,開(kāi)展品種改良,提高品種的衣分和抗逆性,為新疆棉花產(chǎn)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)保供、提質(zhì)增效、綠色可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。
“生物育種可以推動(dòng)經(jīng)驗(yàn)育種向智能設(shè)計(jì)育種轉(zhuǎn)變,有效縮短育種周期,使育種技術(shù)向精準(zhǔn)化、智能化發(fā)展。”李雪源說(shuō),“但如何確保導(dǎo)入的優(yōu)異基因能夠保持性狀穩(wěn)定仍是我們要關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)。”
發(fā)展生物育種技術(shù),新疆也面臨一些挑戰(zhàn),比如針對(duì)棉花重要性狀形成的遺傳基礎(chǔ)與調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究不系統(tǒng),高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)、耐旱等重大基因挖掘不夠等等。李雪源認(rèn)為,這需要進(jìn)一步加大棉花種質(zhì)資源收集、保護(hù)、鑒定和育種材料創(chuàng)制力度,闡析優(yōu)異種質(zhì)資源形成與演化規(guī)律。同時(shí),深化育種理論方法研究,持續(xù)推動(dòng)生物育種關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新,真正發(fā)揮種業(yè)作為農(nóng)業(yè)“芯片”的關(guān)鍵作用,助力產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展。