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果然有种·非凡南繁丨杂交玉米拉开南繁序幕 一个个奇迹在南海之滨创造

2022-12-29 12:23:08 南海网

新海南客户端、南海网、南国都市报记者 利声富

87岁,本应在家里颐养天年,但玉米育种专家程相文依旧在三亚南繁育种基地里忙碌:准备播种玉米种子、指导工人播种、观察玉米生长情况……


李登海和他在三亚南繁育种基地繁育的玉米。记者 利声富 摄

“这段时间气温变化较大,地里玉米种子怎么样啊?”刚到三亚开始新一季玉米南繁育种没几天,临时有事返回北京的73岁的李登海在电话里关切地问助手张明。

程相文、李登海等七八十岁老一辈育种专家依然在田间操劳,只因,心里割舍不掉那份浓浓的南繁情愫。

60余年的发展,南繁,已成为农业科技创新高地,成为培养科研人才的摇篮,也是转化科研成果的强力引擎。海南,也成为冬季南繁首选之地,一个个玉米育种奇迹在南海之滨创造。

异地培育 杂交玉米开创南繁育种伟业

进入12月后,三亚南繁季更忙碌了。在三亚市崖州区中国农业大学海南育种基地,成千上万的玉米组培育在茁壮成长,基地负责人刘波和几名研究生穿梭其间,时而弯下腰,盯着几瓣玉米叶子陷入深思;时而蹲在地里,望着玉米苗细细琢磨。

“我刚接触南繁育种时,戴景瑞等老一辈育种专家就说,是杂交玉米拉开南繁的序幕,开创了南繁伟业。”刘波转头对在笔记本上记录玉米生长性状的研究生说。


南繁科研人员记录繁育玉米的各种数据。记者 利声富 摄

南繁,是指将在内地培育r玉米、水稻、棉花等夏季作物的育种材料,秋季收获后,冬季再拿到我国南方亚热带或热带地区进行繁殖和选育的方法。

事实上,南繁始于当时的异地培育。

1956年,为加速我国玉米自交系选育,中国玉米育种奠基人之一吴绍骙提出玉米自交系异地培育方法。利用我国南方冬季气候温暖,适于玉米生长的有利条件,进行加代选育,以缩短育种年限,并开始在广西进行加代选育。

经过4年的探索,异地培育作为一种新育种方法得到玉米界的认可。因此,当吴绍骙建议在全国推广时,得到许多玉米科研人员的赞同。

“吴绍骙老先生的异地培育理论和实践打开我国加快良种培育的新道路。”刘波说。

12月初,国家统计局公布2022年我国粮食总产量为68653万吨。其中,玉米产量达27720.30万吨,比上年增加465.24万吨,同比增长1.7%。这也是我国玉米连续11年位居小麦、稻谷、玉米这三大主粮之首。

统计数据显示,2022年全国玉米播种面积43070.10千公顷,比上年减少254.14千公顷,同比下降0.6%。

播种面积下降,产量却逆势增长,为何?


南繁育种基地里繁育的玉米。记者 利声富 摄

“这得益于杂交玉米的繁育,特别是单交种选育。”中国农业科学院作物科学研究所原所长吴景峰回忆说,在双交种、三交种、单交种中,单交种是玉米杂交种是最好方式。

“新单1号”,是杂交玉米南繁育种结出最大的一个硕果,也是我国玉米育种专家培育出来的第一个单交种。最高产量曾创下亩产608公斤的纪录,在20世纪六七十年代玉米亩产不到200公斤的时代,这一南繁育种结果让农业科研人员大为振奋。

此后,我国杂交玉米逐步从双交种进入单交种阶段。

1971年2月,第一次全国“两杂”(杂交玉米、杂交高粱)育种座谈会在三亚鹿回头国家招待所召开。经过三天激烈讨论,最终提出我国杂交玉米的选育和应用以单交种为主,从此开辟了我国玉米单交种选育和应用的新篇章。

从异地培育演化而成的南繁,在玉米繁育、种植中起到“助推器”作用。一般情况下,一个玉米新品种培育至少经过8年左右才能成功,但经过南繁,玉米的繁育时间至少缩短一半。

特别是1967年三亚南红农场成立后,广东、山西、辽宁等地科研单位的玉米育种科研人员纷纷来到海南进行育种加代,玉米选育如火如荼。

随着玉米杂交育种研究技术的发展,全国玉米杂交种的种植面积不断扩大。1975年,我国玉米杂交种种植面积占玉米总种植面积的50%左右。

脱颖而出 海南成为冬季南繁首选之地

“如果没有海南南繁,玉米单交种这一良法至少晚3年才出现,推广种植至少晚5年以上。”这是中国工程院院士、玉米遗传育种学家戴景瑞对海南南繁的评价。

如今,说起南繁,许多人首次想到的是海南,特别是随着“南繁硅谷”成为打好种业翻身仗的重要抓手和加速器后,海南南繁在解决种业“卡脖子”问题,确保中国碗主要装中国粮,中国粮主要用中国种等方面作用突显。

事实上,早期的南繁并没有特指海南,最早进行南繁育种也没有在海南。

最早,南繁是泛指北纬23°以南的广西柳州、广东湛江等地,吴绍骙老先生最早进行玉米异地培育也是在广西。

但南繁育种对气候、土壤等要求非常高。经过几年的培育,科研人员发现,地处北纬18°以南的海南省三亚、乐东、陵水这三个市县是南繁育种的首选之地。

“在其他地方种子发芽要7至10天,在乐东,只需5至7天就能长成一片绿油油玉米。”自2000年成为南繁育种“候鸟”以来,每年11月中下旬,山西省晋城市育种专家刘二东都会到乐东进行育种,清明节前后再带着种子飞回北方参加审定。

一般情况下,一个新品种要经历十几代繁育才能稳定下来。虽然,在乐东进行南繁育种,租地成本要比内地高得多,但冲着育种周期能缩短三分之一至二分之一,刘二东一算,还是在乐东育种划算。

“通常情况下,玉米自交系加代需要6年才能稳定,但在海南育种只需要3年,效率提升不小。”谈及乐东这块沃土的丰厚馈赠,刘二东非常感恩。

授粉、套袋……在乐东黎族自治县九所镇重庆市农科院玉米研究所的玉米育种基地,董昕博士和同事在玉米地里来回穿梭。

乐东的沙地,非常适合筛选玉米耐旱材料。因此,2015年起,重庆市农科院玉米所开始搜集耐高温干旱的育种材料以来,一直在海南重庆间来回轮换。今年在乐东繁育的2000多份材料,他们主要开展耐高温干旱玉米新品种的材料创制以及杂交配组。

三亚距河南郑州2000多公里,每年,河南农业大学副校长汤继华和团队要到三亚三次。每年12月下旬到三亚呆50天左右,返回郑州后3月底又来三亚一个月,5月中旬又来呆半个月。

汤继华之所以不辞劳累在三亚和郑州间往返,为的是,一年三代的玉米繁育。

种济天下 一个个奇迹在南海之滨创造

阳光、沙滩、海浪……每年,全国各地有不少人追逐阳光来到海南,他们,或旅游或度假,抑或养老。

期间,来自全国29个省份700多家科研单位、种子企业的7000多名科研人员也追逐阳光而来。但,他们到海南后,一头扎进田间地头,默默无闻中为我国种业发展、粮食安全作贡献。


南繁育种基地里繁育的玉米。记者 利声富 摄

在玉米育种薪火相传中,玉米育种专家吴绍骙、李竞雄是“玉米南繁育种一代”,戴景瑞、程相文、李登海等是“玉米南繁育种二代”。

在海南进行玉米育种20年来,刘波这个“玉米南繁育种三代”目睹了老一辈南繁人几十年如一日投身科研,也见证了海南这片热土诞生的一个个良种在全国大面积推广。

今年冬季,中国种业十大功勋人物、87岁的玉米育种专家程相文如约而至。

自1964年第一次从河南踏上海南南繁育种路后,今年春节,将是程相文在玉米地度过的第59个春节。准备播种玉米种子、指导工人播种、观察玉米生长情况、带领助手授粉写标签……位于三亚市崖州区的河南省鹤壁市农科院南繁基地里,程相文一刻都闲不下来。

近一甲子的南繁育种,程相文及团队先后选育出39个玉米新品种。其中“浚单”“永优”系列玉米品种,在全国累计推广种植5亿多亩,为农民带来经济效益上百亿元。

87岁,本应在家里颐养天年,但程相文仍坚守在玉米南繁育种路上。

“经过几十年的发展,玉米育种已从最早的追求高产转为追求优质、多抗,育玉米良种仍有很长路要走。”每年冬季,三亚南繁育种基地里,程相文仍孜孜不倦忙碌的身影准时出现。

目前,我国玉米产量逐年增长,同为中国种业十大功勋人物的李登海培育的“掖单”系列作用不小。

“世界玉米栽培史上,有档案记载的有两个人,一个是美国先锋种子公司的创始人华莱士,世界春玉米高产纪录保持者;另一个就是李登海,世界夏玉米高产纪录保持者。 ”谈及李登海,山东登海种业股份有限公司玉米所科研人员张明打心底佩服。

刚来海南进行南繁育种时,李登海观察记录上百万粒种子栽培实验发现,平展型玉米杂交种很难突破700公斤产量能力极限。于是,他开始转变观念,选育叶片上冲、适于密植的紧凑型杂交玉米新品种。

1979年,终于培育出“掖单2号”紧凑型玉米杂交种,创造了我国夏玉米亩产776.6公斤的新纪录。这一突破,刷新当时玉米亩产纪录的同时,让李登海发现紧凑型玉米的高产潜力。

位于三亚市崖州区的南繁基地,见证了李登海多年创造的一个个奇迹。尤其是2013年,李登海团队培育的“登海618”创下了亩产1151.65公斤的百亩丰产方全国高产纪录,为夏玉米区玉米高产创建开了路,树立了样板。同时,培育的“登海618”亩产达1511.74公斤,创造我国春玉米的高产纪录。

截至目前,李登海先后主持育成通过审定的紧凑型玉米杂交种90多个。利用自主创新的紧凑型玉米杂交种,先后7次创造全国夏玉米高产纪录,2次创造世界夏玉米高产纪录,被誉为“中国紧凑型杂交玉米之父”。

今年冬季,这是李登海在海南南繁的43个年头,“亩产量提高到2000公斤”是他正在攻破的目标。

升级创新 探索玉米全产业链创新体系

通过南繁加代,依托科技创新突破,目前,我国玉米种植自主选育品种面积占比达到90%以上。玉米单产从2001年的313公斤/亩,提高到2021年的419.40公斤/亩,玉米育种对单产水平的贡献占到45%以上。

海南,是玉米南繁育种的重要基地。但也面临产业升级创新,如何打造玉米产业链创新体系问题。


科研人员采收晒干的玉米种子。记者 利声富 摄

对此,海南广陵高科实业有限公司董事长戴扬认为,南繁育种基地可进一步适应质量兴农、绿色兴农和品牌强农的发展新要求,引进现代产业,发展高端农业、特色农业等。

为解决南繁产业升级问题,海南提出做好产业化、市场化、专业化、集约化、国际化等“五化”文章,以产城融合模式建设南繁科技城,推进科技成果就地转化,加速南繁产业换挡升级。

自2008年开始到海南进行南繁育种以来,山东省菏泽市农业科学院玉米所的科研人员通过加代繁殖,已培育出菏玉167、菏玉189等6个玉米新品种,在国内大面积示范推广。

探索玉米全产业链创新体系,是山东省菏泽市农业科学院玉米科研人员的共同目标。今年,他们在海南育种基地共种植自交系和低代等育种材料1081份,繁育制种组合91个,计划组配杂交小组合2000个以上。

2019年12月,国际玉米技术创新与成果转化中心在三亚崖州湾科技城启动,海南探索玉米全产业链创新体系也迈出实质性一步。

国际玉米技术创新与成果转化中心将在玉米育种的基础研究、育种技术发展和搭建共性研发创新平台等方面发力,探索构建从基础研究、应用研究到成果推广的玉米全产业链创新体系。

中国工程院院士、国家玉米改良中心名誉主任戴景瑞表示,过去,玉米在海南加代繁育后,仍然要送回北京鉴定,海南仅作为田间种植基地。随着崖州湾种子实验室、国际玉米技术创新与成果转化中心等高标准、国际化的机构逐步建设,将有助于培养更多年轻科研人员为“南繁硅谷”服务。

继南繁服务站先后在陵水安马洋、三亚坡田洋揭牌后,12月6日,又一个南繁服务站也在乐东抱孔洋揭牌。

在三亚、陵水、乐东这三个南繁育种主要基地成立南繁服务站,是海南省深入贯彻落实南繁“一体两翼”协同发展的指示精神,发展壮大南繁育种产业,做大做强南繁服务产业,推进南繁产业创新服务的又一新举措。

此外,还将建设全国农技中心南繁技术服务工作站,加快南繁技术更新换代步伐,加快南繁科研成果转化推广,更好地服务于海南现代农业发展。

“目前,我们乐东已经衍生、发展出以玉米育种为核心,囊括农资销售、玉米加工、农业保险等完整产业链。”乐东黎族自治县相关部门负责人说,这意味着,乐东玉米产业加快升级脚步,向打造海南种业硅谷之路迈进。

(责任编辑: 陆明 )