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,无人驾驶收割机在田里进行麦收作业(zuòyè)。倪睿(níruì) 摄
粮安天下(tiānxià),种为粮先。
从解决“吃得饱”到保障“吃得好”,从应对“靠天收”到实现“科技(kējì)赢”,河南种业发展因需而动、向新而行,致力于让每一粒种子(zhǒngzi)都成为丰收的(de)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(zhǒngyè)兴,农业兴。种子是农业的芯片,更是筑牢中原粮仓的核心密码。产量(chǎnliàng)攀升、绿色优质,河南品种选育(xuǎnyù)始终与需求同频共振,新品种选育水平全国领先。
“虽然今年天气比较干旱,但‘洛旱’小麦的长势(zhǎngshì)很不错!”5月27日,伊川县吕店(lǚdiàn)镇吕店村的一片(yīpiàn)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(bǎomǎn)的麦粒一脸欣慰。
这(zhè)是由洛阳市农林(nónglín)科学院小麦专家团队选育的“洛旱”系列小麦品种,任赠徽说:“我们这里是典型的丘陵地区(qiūlíngdìqū),耐旱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、合理选用品种是实现小麦(xiǎomài)高产优质高效的(de)基础,也是高质量(gāozhìliàng)种足种(zhǒngzúzhǒng)好小麦、促进小麦大面积单产提升的重要保障。我省每年小麦种植面积8500多万亩,其中一部分是灌溉条件较差的丘陵、岗坡等(děng)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20世纪70年代,洛阳市农林(nónglín)科学院就开始为旱区(hànqū)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代品种到4代品种,“洛旱”系列品种的抗旱特性(tèxìng)被保留了下来,同时高产(gāochǎn)、抗逆性也得到了有效(yǒuxiào)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(zhī)年少减产、平顺之年能增产、丰水之年创高产。”洛阳市农林科学院小麦研究所副所长吴少辉表示,将继续(jìxù)挖掘旱地小麦品种的高产稳产(gāochǎnwěnchǎn)潜力。
一粒良种,千粒好粮。5月(yuè)22日,滑县白道口镇张林庄村2万多亩“郑麦1860”种粮一体化(yītǐhuà)示范基地里,植株挺拔。
“郑麦1860”连续3年(nián)被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(shǐyòng)20%的条件下依然能够保持稳产。示范(shìfàn)基地负责人徐朝生对此深有体会,他种植“郑麦1860”已有6年,“今年即便在天气比较(bǐjiào)干旱的情况下,小麦的亩穗数、穗粒数依然比较理想”。
农业绿色(lǜsè)发展是加快经济社会发展全面绿色转型的关键一环。“郑麦1860”节本不减产的特点,不仅契合(qìhé)绿色农业的发展需求,而且为(wèi)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的统一,为小麦(xiǎomài)产业的绿色发展提供了品种支撑。
如果说绿色(lǜsè)是“郑麦1860”的(de)“生态底色”,那么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(dìngdān)生产。山东鲁花面粉食品(shípǐn)(延津)有限公司负责人王晓建表示,今年(jīnnián)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(xiǎomài)(xiǎomài)新品种162个,占国审(zhànguóshěn)数量527个的30.7%、居全国第一(dìyī)。“新麦58”和“郑麦918”分别以1618万元和1918万元相继刷新我国小麦单品种生产经营权转让纪录;“新麦58”荣获2023年农业农村部全国优质小麦产业发展大会(dàhuì)优质强筋小麦金奖。
既保持高产、稳产、抗逆等特性,又满足绿色优质的(de)(de)市场需求,“质”“量”并重正是我省种业发展的追求。
“河南种”不仅是我省粮食丰收的(de)基础,更成为衔接生产端与消费(xiāofèi)端、串联技术创新与市场需求的纽带。
向新而行,提升育种(yùzhǒng)现代化水平
在位于新乡市平原示范区的国家生物育种产业(chǎnyè)创新中心,正发生着育种技术的一场变革,现代农业(xiàndàinóngyè)“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(gōulè)出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)智能温室内,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(yī)。“智能温室就像大型的育种加速器。”省农科院(shěngnóngkēyuàn)作物分子(fènzǐ)育种研究院副院长、研究员郑峥介绍。
大田育种需要遵循(zūnxún)冬小麦“秋种夏收”的自然节律,200多天才能完成一个生长周期,一年(yīnián)只能种一季。而在智能温室里,冬小麦的生长周期被重新(chóngxīn)定义。
通过智能控温调湿(diàoshī)系统,模拟冬小麦不同的生长环境,即使是炎炎夏日,实验室也可以通过智能调节,模拟冬天小麦的生长环境,缩短冬小麦的春化(chūnhuà)过程,从而加快育种进程(jìnchéng)。
传统方式选育一个品种往往需要10年左右的时间,如今,智能温室、实验室的人工气候室和海南加代(jiādài)繁育,为育种按下了“加速键(jiàn)”。
人工智能驱动育种技术革命(gémìng)——
实验室内,表型与信息化平台(píngtái)负责人张梦正全神贯注操作着一台仪器给种子“拍(pāi)CT”。
“这是在对花生果进行数据采集(cǎijí),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(jīngzhǔn)捕捉育种材料(cáiliào)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,效率低下且准确性不高。花生(huāshēng)果壳厚度、网纹深度(shēndù)(shēndù)、空腔体积以及小麦腹沟(fùgōu)深度、种胚形态这些性状直接影响种子机械化收获和(hé)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,增加加工时清洗的成本。”张梦表示。
此前,这些关键性状仅(jǐn)依靠人工(réngōng)定性判断,缺乏定量化的数据支撑,给定向选育和品种改良带来了一定的困难。
为了解决育种(yùzhǒng)中存在的(de)“测不(bù)准、算不赢、决策难、无法重复”的问题,国家生物育种产业创新中心联合人工智能算法工程师,正在利用AI技术赋能表型采集和育种决策,推动从“经验驱动”向“数智(shùzhì)驱动”的育种技术革命,进一步释放生物育种综合效能。
“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,还是花生果壳厚度、花生果网纹深度,都(dōu)能被更快、更准确地采集。”张梦说,收集的表型信息(xìnxī)越全面可靠,就(jiù)越能有效地筛选出符合需求(xūqiú)的育种材料。
植物CT扫描仪为育种材料绘制(huìzhì)出立体的(de)“数字画像”,给品种选育提供精准数据支撑。
不仅技术向新,我省良种(liángzhǒng)(liángzhǒng)攻关的模式也在向新发展(fāzhǎn)。为了深入推进种业振兴行动,我省在全国率先实施以28家(jiā)企业为主体、81个育种创新团队参与的省级农业良种联合攻关,构建“1个企业+1位首席科学家+N个科研单位和(hé)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,现代育种新图景正在(zhèngzài)展开。
“把(bǎ)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、加快建设农业强省的(de)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%。从抗旱耐瘠(nàijí)的(de)“洛旱”系列到绿色优质(yōuzhì)的“郑麦(zhèngmài)”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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