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【人民日报海外版】高原种业科技让土豆变“金豆”(科技名家笔谈)—王舰

今年4月10日,习近平总书记在海南省三亚市崖州湾种子实验室考察调研时强调,种子是我国粮食安全的关键。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。习近平总书记十分关心中国马铃薯品种创制和产业发展。2017年1月,在河北省张北县考察时,习近平总书记调研了解马铃薯原种和成品的价格情况,并鼓励当地民众做大做强马铃薯产业。2020年,全国两会期间,参加内蒙古代表团审议时,习近平总书记向来自内蒙古自治区乌兰察布市的人大代表询问当地马铃薯种植与加工情况。

作为从事马铃薯脱毒和育种研究的农业科技工作者,笔者与业内专家一起致力于推动中国马铃薯种薯生产体系和质量监测体系建设,为马铃薯产业高质量发展,保障国家粮食安全而努力奋斗。

营养高产    晋升为我国主粮

马铃薯又名洋山芋、土豆等,适应性强,甚至能在干旱等恶劣气候条件下获得不错的收成,因而受到广泛欢迎,种植范围从原产地南美洲逐渐扩展到全球各地。马铃薯块茎含有大量的淀粉,能为人体提供丰富的热量,且富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质,尤其是其维生素含量,是所有粮食作物中最全的。

全球人口数量快速增长、气象灾害频发等因素导致世界粮食短缺,一些地区甚至出现粮食危机。面对困局,联合国把目光投向马铃薯,将其作为保障世界粮食安全的一大希望。2007年10月,第62届联合国大会宣布2008年为“国际马铃薯年”,并以此提高各国对这种农作物价值的重视。

马铃薯于16世纪17世纪之交开始被引入到中国种植,逐渐发展成为我国主要农作物之一,种植面积和产量不断提高,直至居世界首位,使我国成为世界马铃薯生产的第一大国。马铃薯产业日益壮大,在种植业中的重要性和保障国家粮食安全中的价值渐渐凸显出来。

2015年,国家农业主管部门正式提出马铃薯主粮化战略,即推动实现马铃薯由副食消费向主食消费转变、由原料产品向产业化系列制成品转变、由温饱消费向营养健康消费转变,作为我国小麦、玉米、水稻三大主粮的补充,逐渐成为第四大主粮作物。第二年,《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》印发实施,正式开启了马铃薯在我国的主粮化进程。

持续创新    产业竞争力显著增强

种子是农业的“芯片”,马铃薯种业创新支撑中国马铃薯产业发展取得突出成就。最近几十年间,中国马铃薯育种研究经历了从国外引种鉴定,到品种间和种间杂交,再到生物技术育种的过程。

20世纪30年代后期,中国马铃薯品种选育与改良工作开始起步,彼时以引种为主。到20世纪50年代,马铃薯育种协作工作全面展开,一批马铃薯种质资源从苏联和东欧引进国内。

从20世纪80年代开始,随着改革开放进程不断深化,中外交往日益频繁深入,中国马铃薯种质资源研究和育种工作取得突破性进展。1985年,国际马铃薯中心北京联络处成立,以此为契机,中国加大马铃薯优良种质资源引进力度,荷兰、美国、加拿大等均成为我国马铃薯资源的引种国家,马铃薯育种亲本的遗传背景进一步拓宽。同时,相关国际科研合作和科技人员技能培训活动等日益活跃。这些因素大大加速了我国马铃薯产业的发展。

进入20世纪90年代,我国引进一些专用型马铃薯品种、育种材料和杂交组合。进入新世纪,尤其2008年原农业部启动马铃薯现代农业产业技术体系项目之后,中国马铃薯产业进入了发展新阶段,选育品种的遗传背景得到进一步改善,马铃薯的育种目标除了抗病、高产外,还注重加工专用品种的选育,审定品种的数量迅速增加,选育出适合淀粉加工、炸片、炸条、鲜食出口等一大批适应市场需求的品种,中国马铃薯科技创新能力和产业的竞争力显著增强。

高原育种    夯实产业发展基础

马铃薯是青海省最具特色的优势农作物,在农业生产中占有举足轻重的地位。由于海拔高、日照长、气候冷凉和传毒介体少等特点,青海生产的种薯以病害少、增产潜力大享誉全国,是我国主要的马铃薯种薯生产基地之一。

青海高原马铃薯育种已经有50多年的历史,在长期育种科研实践中,1000多份马铃薯种质资源被收集并保存下来。依托这些资源,笔者团队先后育成了“高原”“青薯”系列品种30多个并得到广泛推广种植,在农业生产中发挥了很大的作用,为解决品种缺乏问题作出了应有贡献。

科研团队育成的众多马铃薯品种中,“高原4号”“青薯168”“青薯3号”“青薯6号”分别获国家级品种审定,并推广到甘肃、宁夏、新疆等地大面积种植。在马铃薯育种实践中,我们建立了温室杂交、高山繁种、多生态区选择和早代扩繁的高原育种技术体系,缩短了新品种的选育进程,育成的马铃薯品种“青薯9号”具有高产、抗旱、抗病、优质菜用及加工兼用型等特性。2011年,“青薯9号”通过国家品种审定,2015年,获植物新品种保护权,在全国14个省份推广种植。目前,“青薯9号”年推广面积近1000万亩,累计推广面积达9000多万亩,增加收益350多亿元,促进我国马铃薯产业实现跨越式发展。

脱毒丰产    建设优质种薯基地

马铃薯是无性繁殖作物,病毒在寄主体内随继代繁殖而逐渐积累,导致马铃薯种性退化,产量严重降低,块茎大小、形状、口感等原有品质下降,被称为马铃薯“退化”,影响马铃薯的商品性,最严重的,可导致减产达90%以上。“脱毒”即为除去马铃薯本身所带的病毒,去除引起马铃薯退化主要病毒的“脱毒”生产,是恢复马铃薯的丰产性能的最重要环节。研究表明,应用脱毒种薯,一般增产30%以上。

1985年,我大学毕业后就投入到高原农业科研工作。1995年,我开始从事马铃薯种薯“脱毒”生产科研,在有关方面大力支持下,经过多年不懈努力,建立国内领先的以微型薯大田直播技术为核心的省、县、乡、村四级种薯生产体系和以病毒检测为核心的质量监测体系,降低了种薯生产成本并加快了脱毒种薯的推广进程。据统计,在青海省全省累计推广脱毒种薯1500多万亩,增加产值20多亿元,取得巨大的经济和社会效益,为青海贫困山区群众脱贫致富作出了重大贡献。

近年,笔者带领科研团队,把工作重点放在青海省玉树藏族自治州、果洛藏族自治州等地。通过开展马铃薯新品种筛选试验、密度肥料试验等,团队成员在青南地区筛选出了适合在当地种植的马铃薯品种,开展机械化种植等丰产栽培技术集成,提高了藏区马铃薯种植水平和产量,青南地区马铃薯高质量发展关键技术取得重要突破。

构建体系    打造“北繁硅谷”

2021年6月,习近平总书记在青海调研期间指出,青海要立足高原特有资源禀赋,积极培育新兴产业,加强农畜产品标准化、绿色化生产,做大做强有机特色产业,加快建设绿色有机农畜产品输出地。这为包括马铃薯产业在内的青海农业发展指明了方向。为落实习近平总书记的要求,青海有关方面大力推进高原马铃薯种薯生产体系、高效育种技术体系和高原种薯推广体系建设,建立国家级马铃薯种薯生产基地,着力打造马铃薯种薯的“输出地”,为全国提供优质种薯,把青海打造成为中国马铃薯种薯的“北繁硅谷”。

打造中国马铃薯种薯的“北繁硅谷”是一项艰巨而光荣的工程,我与科研团队很荣幸参与其中。我们将进一步利用青海省特殊的高原气候条件优势,建立以“温室杂交、高山育种、多生态区选择和早代扩繁”为基础的高原马铃薯高效育种技术体系,进一步缩短新品种的选育进程和推广进程,并结合生物技术手段,提升资源深度鉴定评价能力,发掘新的优异基因,强化育种创新基础,提高资源的综合开发和利用水平,提升马铃薯种质创制能力,建立国家级马铃薯育种平台,推动马铃薯育种从传统育种向现代育种的转变,为把青海的生态优势转化为经济优势,推动青海省绿色有机农畜产品更好“走出去”作出新的更大的贡献。

(作者为青海大学农林科学院副院长、三江源生态与高原农牧业国家重点实验室首席专家、国家马铃薯产业技术体系岗位科学家,长期从事马铃薯育种和脱毒种薯的繁育研究工作)

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