中原粮仓的“芯”动能——“打赢这一战 底气从何来”系列观察之四
中原粮仓的“芯”动能——“打赢这一战 底气从何来”系列观察之四
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(jīdì),无人驾驶收割机(shōugējī)在田里进行麦收作业。倪睿 摄
粮安(liángān)天下,种为粮先。
从解决“吃得饱(chīdébǎo)”到保障“吃得好”,从应对“靠天收”到实现“科技赢”,河南种业(zhǒngyè)发展因(yīn)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(xūérdòng),锚定育种方向
种业兴,农业兴。种子是农业的(de)芯片,更是筑牢(zhùláo)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(yǔ)需求同频共振,新品种选育水平全国领先。
“虽然今年天气比较干旱,但‘洛旱’小麦的(de)长势很不错(bùcuò)!”5月27日,伊川县吕店(lǚdiàn)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(yīliǎn)欣慰。
这是由洛阳市农林科学院小麦(xiǎomài)专家团队(tuánduì)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(nàihàn)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(shì)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(tíshēng)的重要(zhòngyào)保障。我省(wǒshěng)每年小麦种植面积8500多万亩,其中一部分是灌溉条件较差(jiàochà)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(zài)20世纪70年代,洛阳市农林科学院就开始为(wèi)旱区选育适合的(de)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(pǐnzhǒng)到4代品种,“洛旱(luòhàn)”系列品种的抗旱特性(tèxìng)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(fēngshuǐ)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(hàndì)小麦品种的高产稳产(gāochǎnwěnchǎn)潜力。
一粒良种(liángzhǒng),千粒好粮。5月22日,滑县白道口镇(dàokǒuzhèn)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(bèi)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(jiǎnshǎo)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(xúcháoshēng)对此深有体会,他种植“郑麦1860”已有6年,“今年即便(jíbiàn)在天气比较干旱的情况(qíngkuàng)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(guānjiàn)一环。“郑麦1860”节本不减产的特点(tèdiǎn),不仅契合(qìhé)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(shèhuìxiàoyì)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(zhèngmài)1860”的“生态底色(dǐsè)”,那么(nàme)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(shāndōng)鲁花面粉(miànfěn)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(wǒguó)小麦单品种生产(shēngchǎn)经营权转让纪录;“新麦58”荣获2023年农业(nóngyè)农村部(nóngcūnbù)全国优质小麦产业发展大会优质强筋(qiángjīn)小麦金奖。
既(jì)保持高产、稳产、抗逆等特性,又满足绿色优质(yōuzhì)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(bùjǐn)是我省粮食丰收的基础,更成为衔接生产端(duān)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(xiàndàihuà)水平
在位于新乡市平原示范区的(de)国家生物育种产业创新中心(zhōngxīn),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(xiàndài)育种“加速器”——
五月,麦香盈满中原大地,田野上勾勒出(chū)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(què)有着不同的景象。
表型鉴定与加速育种(yùzhǒng)(yùzhǒng)智能温室内(nèi),刚萌发的(de)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(jiāsùqì)。”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(yùzhǒng)需要遵循冬小麦“秋种夏收”的(de)自然节律,200多天才能完成一个(yígè)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(tōngguò)智能控温调湿系统,模拟冬小麦不同的生长环境,即使(jíshǐ)是炎炎夏日,实验室也可以通过智能调节,模拟冬天(dōngtiān)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(nián)左右的时间,如今,智能温室、实验室(shíyànshì)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(gémìng)——
实验室内,表型(biǎoxíng)与信息化平台负责人张梦正全神贯注(quánshénguànzhù)操作着一台仪器给种子“拍CT”。
“这(zhè)是(shì)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(yùzhǒng)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(qiě)准确性不高。花生果壳厚度、网纹(wǎngwén)深度、空腔体积(tǐjī)以及小麦腹沟深度、种胚(pēi)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(zēngjiā)加工时清洗的成本。”张梦表示。
此前,这些关键(guānjiàn)性状仅依靠人工定性判断,缺乏定量化的数据支撑(zhīchēng),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(cè)不准、算不赢、决策难、无法重复”的问题,国家生物育种产业(chǎnyè)创新中心联合人工智能算法工程师,正在(zhèngzài)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(xiàonéng)。
“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(xíngtài),还是花生果壳厚度、花生果网纹(wǎngwén)深度,都能被更快、更准确(zhǔnquè)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(yùzhǒng)材料。
植物CT扫描仪为育种(yùzhǒng)材料绘制出立体的“数字画像”,给品种(pǐnzhǒng)选育提供精准数据支撑。
不仅技术向新,我省(wǒshěng)良种攻关的模式也在(zài)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(qǐyè)为主体(zhǔtǐ)、81个育种创新团队参与的省级农业良种联合攻关(liánhégōngguān),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(yùzhǒng)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(zhōngguó)种子来保障(bǎozhàng)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(jiànshè)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(cóng)抗旱耐瘠的(de)“洛旱”系列(xìliè)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(káng)牢粮食安全责任,书写河南种业振兴行动的新篇章。


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