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从矮抗58、百农418到百农4199:寻找中国农民丰收节幕后的科学元素

更新时间:2018-09-28    点击次数:359次    文章来源:河南科技报

2018年9月23日,我国迎来了第一个中国农民丰收节。设立中国农民丰收节,是党中央研究决定的,进一步彰显了“三农”工作重中之重的地位,是一件影响深远的大事。秋分时节,全国处处五谷丰登、瓜果飘香,广大农民共庆丰年、分享喜悦,举办中国农民丰收节正当其时。
然而,在生产力和科技水平落后的数千年里,人类却始终面临着饥饿的威胁,即便一年到头辛勤耕作,也很难获得丰收,恰如古诗所言:“四海无闲田,农夫犹饿死”。究其原因,除了封建统治者的盘剥之外,生产效率和作物产量低下也是重要原因。
自从新中国成立、特别是改革开放以来,中华儿女进行了艰苦卓绝而又卓有成效的科技创新,彻底改变了我国农业生产技术落后、产量低下的局面。以我省为例,用全国1/17的耕地生产了全国1/10的粮食、1/8的口粮,连续12年粮食产量超千亿斤,除满足全省1亿人口的粮食需求和粮食加工企业的原料需求外,每年调出的粮食及制成品超过200亿公斤。
河南小麦生产为何风景这般独好,让我们以河南科技学院教授、省杂交小麦工程技术研究中心主任、省小麦抗病虫育种首席专家茹振钢科研团队育成的矮抗58、百农418、百农4199为例,揭示中国农民丰收节幕后的科学元素。
矮抗58:十分天下有其一
自2008年大面积推广以来,矮抗58已经连续十多年成为我省小麦主导品种,至今风采依旧。据统计,矮抗58累计种植面积3亿多亩,增产小麦140多亿公斤,净增效益300多亿元,成为我国年种植面积在4000万亩以上的特大品种,推广面积最高年份,占全国小麦播种总面积的十分之一。
矮抗58缘何如何优秀?据茹振钢教授介绍,这是因为在育种过程中,通过选择不同的亲本材料,成功解决了小麦高产群体大易倒伏、矮秆品种易早衰、高产不优质、高产与广适难以结合等四大技术难题,体现了产量潜力大、稳产性好、适应性广、综合抗性好等难得的优势。中国工程院院士、著名小麦专家程顺和盛赞矮抗58,认为它是“我国近30年来最具突破性的小麦新品种”。
今年,矮抗58种植面积继续保持我省小麦品种的前列,普遍亩产550~600公斤,高标准粮田一般亩产650公斤左右,仍然是引领我省小麦高产的拳头品种。
百农418:升级换代标志品种
根据农业生产对小麦品种的要求,茹振钢科研团队确定了新的小麦新品种培育方向,在收获指数基本不变的情况下提高植株的生物产量。小麦生长发育的前中期是决定产量的关键时期,发育前期是决定亩穗数的关键时期,发育中期是决定穗粒数的关键时期,只有年前生物量大,年后生长快,后期灌浆充分,才能在不增加栽培管理投入的情况下,大幅度地提高小麦产量。本着这一原则,茹振钢小麦科研团队经过多年试验,利用周麦18和矮抗58杂交,再与矮抗58回交,培育成功了百农418,并于2015年通过审定。
百农418不仅携带了矮抗58的优良基因,继承了矮抗58抗冻、抗倒、抗逆性突出的优势,而且融入周麦18的特点。百农418根系活力强,年前生物量大,成熟落黄好,显著提升了产量,此外,生育期更短,能够避免挤占后茬作物光热资源,利于夏播作物增产,是超高产多抗病小麦新品种,也是符合现代农业生产要求和前沿育种理论的标本化品种,被业界誉为划时代超高产小麦新品种,矮抗58正宗接班品种,黄淮麦区升级换代的标志品种。
百农4199:敢与日月争光辉
矮抗58把小麦的亩产水平提高在650公斤左右,百农418的亩产则在650~700公斤。摆在专家们面前的难题是,常规小麦品种的生产潜能几乎挖掘已空,在此基础上培育更高产量的小麦良种被业界认为是“逆天”的任务。
如今,茹振钢正是利用“逆天”的技术,培育出了“逆天”的品种——我国第一个通过审定的真正的高光效小麦百农4199。“它早上工作早,晚上休息晚,中午光照强的时候不怕晒,光合作用照常进行。”茹振钢说,这是一台光合作用的超级“小机器”,产量自然高,大田种植的话,亩产将在700~750公斤,如果管理得当,亩产可以达到820公斤。
如果说矮抗58平衡了小麦的耐冻和抗旱基因,百农418提高了小麦年前生物量,那么百农4199则是协调了小麦的耐强光和耐弱光的矛盾。与普通小麦相比,百农4199的穗光效提高了近40%,叶片光合作用也提高了10%以上。专家指出,高产、稳产、高光效、粒匀、面白、味道好的百农4199在河南潜在的种植面积为4000万~5000万亩。
另外,由河南科技学院茹振钢小麦科研团队承担的省重大科技专项“强优势BNS型杂交小麦组配与规模化高效制种技术研究”已经顺利通过专家组验收。该项目成果达到了国内领先水平,填补了世界杂交小麦的空白,亩产最高达898公斤,将极大推进我省杂交小麦研发和产业化进程。
(本报全媒体记者 郭俊娟)