大豆種業(yè)新品頻出 尚需破解“三脫節(jié)”難題
國產(chǎn)大豆種業(yè)之困：技術(shù)上卡脖子 投入上“掉鏈子”
種子是農(nóng)業(yè)“芯片”。作為大豆起源國，我國保存著世界上最豐富的大豆種質(zhì)資源，但大豆平均單產(chǎn)不到美國的60%。近年來，我國科研人員加大攻關(guān)，選育出一批大豆新品種，在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等方面都有所提升，實(shí)現(xiàn)了品種數(shù)量和質(zhì)量的雙增長。但專家表示，我國大豆種業(yè)在種質(zhì)資源保護(hù)與利用、科研與市場(chǎng)、良種與良法這三個(gè)方面仍存在脫節(jié)。
專家建議，加強(qiáng)大豆種質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)與利用，加強(qiáng)育種技術(shù)創(chuàng)新與育種實(shí)踐接軌，強(qiáng)化對(duì)大豆種植配套技術(shù)的研究，有針對(duì)性地破解脫節(jié)問題，打好大豆種業(yè)翻身仗。
審定品種數(shù)量增多 大豆單產(chǎn)提高
大豆雖不是主糧，但對(duì)肉價(jià)和食用油價(jià)格有很大影響，直接關(guān)系人們生活質(zhì)量。大豆是我國進(jìn)口量最多的糧食，去年進(jìn)口量突破1億噸，自給率不足20%。
正值大豆田間管理期，大豆已封壟，長勢(shì)較好，黑龍江省海倫市前進(jìn)鎮(zhèn)自新村種糧大戶付正武為大豆噴施葉面肥，今年他種的大豆品種為“東生7號(hào)”。“去年種了‘東生7號(hào)’，雖然有低溫、多雨、光照不足等不利條件，但平均畝產(chǎn)量達(dá)400斤，蛋白質(zhì)含量40%，抗倒伏、抗病。”付正武說。
“東生7號(hào)”由中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員李艷華培育而成。海倫市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局局長姚宏偉說，去年海倫市大豆種植面積260多萬畝，包括“東生7號(hào)”在內(nèi)的東生系列，成為當(dāng)?shù)刂鞔虼蠖蛊贩N。
近年來，我國大豆新品種選育有了一定發(fā)展，大豆高產(chǎn)品種不斷出現(xiàn)。“黑農(nóng)84”由黑龍江省農(nóng)科院大豆研究所選育而成，據(jù)該研究所研究員欒曉燕介紹，該品種2017年至2020年連續(xù)四年大面積生產(chǎn)示范，平均畝產(chǎn)超過500斤，平均蛋白質(zhì)含量42.58%。欒曉燕提供的黃淮海產(chǎn)區(qū)一些大豆品種的數(shù)據(jù)顯示，有的大豆品種百畝測(cè)產(chǎn)平均畝產(chǎn)618.48斤，有的大豆品種因其蛋白質(zhì)含量高，籽粒大，外觀商品性好，年推廣100萬畝以上。
黑龍江省是我國大豆主產(chǎn)區(qū)，大豆面積和產(chǎn)量均占全國一半左右。去年秋收之際，在黑龍江省和平牧場(chǎng)科技示范園區(qū)，由黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院選育而成的大豆新品種“合農(nóng)71”進(jìn)行田間實(shí)收測(cè)產(chǎn)，實(shí)收面積5.2畝，平均畝產(chǎn)量336.2公斤，刷新了東北地區(qū)大豆實(shí)收單產(chǎn)紀(jì)錄。
據(jù)欒曉燕介紹，“十三五”時(shí)期我國在大豆新品種選育方面發(fā)展很快，大豆品種在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性、適應(yīng)性等方面都有提升，實(shí)現(xiàn)了品種數(shù)量和質(zhì)量雙增長。我國大豆平均單產(chǎn)從2016年的238.6斤，提高到2020年的264.8斤，單產(chǎn)提高約11%。
大豆育種技術(shù)也不斷提高。中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員、大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馮獻(xiàn)忠介紹，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了大豆分子設(shè)計(jì)育種的流程化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)大豆育種的全過程分子選擇和工程化實(shí)施，推進(jìn)了我國大豆育種技術(shù)從常規(guī)育種到定向和高效育種轉(zhuǎn)變的進(jìn)程，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)施了“超級(jí)綠色大豆計(jì)劃”，推動(dòng)我國大豆單產(chǎn)水平提高。
馮獻(xiàn)忠說，傳統(tǒng)育種方式需要10年左右培育一個(gè)新品種，大豆分子設(shè)計(jì)育種作為一種先進(jìn)的大豆育種方式，可以縮短一半以上的時(shí)間。近五年，大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共承擔(dān)143項(xiàng)科研項(xiàng)目，獲授權(quán)發(fā)明專利96項(xiàng)，審定大豆品種13個(gè)，優(yōu)良品種推廣5400萬畝。
三重脫節(jié)制約大豆種業(yè)發(fā)展
雖然我國在大豆新品種選育與應(yīng)用方面取得了一定進(jìn)展，但與大豆主產(chǎn)國美國、巴西、阿根廷等國家相比還存在一定差距，大豆種業(yè)存在三個(gè)脫節(jié)問題。
一是大豆種質(zhì)資源保護(hù)和利用存在脫節(jié)。種質(zhì)資源鑒定后，才能知道基因的特性，提取好的基因進(jìn)行育種。專家表示，作為大豆起源國，我國保存世界上最為豐富的大豆種質(zhì)資源，但對(duì)資源的鑒定評(píng)價(jià)、利用嚴(yán)重不足，儲(chǔ)藏的資源中通過深度鑒定評(píng)價(jià)比例較低，資源保護(hù)和利用存在脫節(jié)現(xiàn)象。欒曉燕說，親本資源的有效利用是決定品種產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性的根本，目前我國對(duì)大豆種質(zhì)資源創(chuàng)新、評(píng)價(jià)、利用不足，育種親本的親緣關(guān)系較近，遺傳基礎(chǔ)狹窄，導(dǎo)致品種的產(chǎn)量、品質(zhì)的潛力提升較慢，很難選育出突破性品種。
二是大豆產(chǎn)業(yè)化程度低，科研與市場(chǎng)存在脫節(jié)。馮獻(xiàn)忠說，我國大豆育種產(chǎn)業(yè)鏈存在上下游脫節(jié)情況。培育一個(gè)品種，傳統(tǒng)辦法可能要10年時(shí)間，很多企業(yè)不愿投入這么大的精力去等待一個(gè)結(jié)果。專家表示，我國大豆育種研發(fā)，多是有項(xiàng)目才去研究，研究之后未必能推廣，而一些大豆主產(chǎn)國是企業(yè)投資，以市場(chǎng)化為目標(biāo)。
三是大豆良種與良法存在脫節(jié)。我國已有一些高蛋白優(yōu)質(zhì)品種，也不乏一些高產(chǎn)新品種，但《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者發(fā)現(xiàn)，一方面新品種不斷推出，另一方面我國大豆平均單產(chǎn)依然很低，不到美國的60%。專家表示，這主要是因?yàn)槠贩N研發(fā)與配套技術(shù)脫節(jié)，沒有大范圍實(shí)現(xiàn)良種良法配套，沒有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化種植。也就是說，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種選育出來后，相應(yīng)的栽培技術(shù)沒有跟上。
育種技術(shù)落后、投入不足是癥結(jié)
欒曉燕表示，我國的大豆育種技術(shù)相對(duì)落后，目前還處在雜交育種和與分子技術(shù)輔助選育相結(jié)合為主的育種時(shí)代，而一些發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入“生物技術(shù)＋大數(shù)據(jù)信息技術(shù)”的育種時(shí)代。技術(shù)上存在“卡脖子”導(dǎo)致我國在大豆育種效率上和具體性狀的精確改良上與國外有很大差距。
馮獻(xiàn)忠說，種質(zhì)資源的建設(shè)和管理更多是公益性的，難出論文等成果，這在一定程度上導(dǎo)致大豆種質(zhì)資源保護(hù)和利用水平相對(duì)較低。專家表示，我國進(jìn)一步提高大豆單產(chǎn)，使得大豆進(jìn)口量穩(wěn)定不增，或者有所降低，需要利用好既有的大豆種質(zhì)資源，培育自主大豆品種。
一些專家介紹，國內(nèi)大豆育種研究主體多是各地農(nóng)科院、所，發(fā)達(dá)國家多是大型企業(yè)，從經(jīng)費(fèi)保障上來看，是萬元級(jí)與億元級(jí)的對(duì)抗。馮獻(xiàn)忠舉例，基因型鑒定是大豆分子設(shè)計(jì)育種的核心技術(shù)之一，過去成本較高，需做約10萬個(gè)基因型鑒定，才可能培育出好的品種，成本約1000萬元，目前通過優(yōu)化，成本可降低至200萬元左右，但這對(duì)于普通企業(yè)來說，成本仍然較高。
欒曉燕說，隨著分子生物學(xué)、基因組學(xué)的發(fā)展，大豆重要性狀的分子標(biāo)記、基因定位、基因編輯、分子設(shè)計(jì)育種等理論研究突飛猛進(jìn)，但這些育種技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用結(jié)合脫節(jié)。目前，最直接面對(duì)生產(chǎn)的省級(jí)或省級(jí)以下育種單位仍以雜交選育為主要的育種方法，育種周期長，育種效率低，難以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。
此外，我國傳統(tǒng)一家一戶的大豆生產(chǎn)屬于粗放式經(jīng)營與管理，重茬種植，病蟲害增加，難以達(dá)到整地、播種、管理、收獲等過程標(biāo)準(zhǔn)化，這跟國外一些大豆主產(chǎn)國的生產(chǎn)條件相比存在一定差距，也是大豆產(chǎn)量和品質(zhì)難以大幅提升的重要原因。
2019年黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院研究員郭泰及團(tuán)隊(duì)選育的大豆品種“合農(nóng)71”，在新疆的試驗(yàn)田畝產(chǎn)447.47公斤，打破國產(chǎn)大豆品種單產(chǎn)紀(jì)錄。郭泰說，大豆是一種光溫敏感作物，高產(chǎn)品種適宜種植區(qū)較為單一，難以跨區(qū)域推廣。如果其與耕作制度不配套，更難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
推動(dòng)育種產(chǎn)學(xué)研銜接和配套技術(shù)研發(fā)
大豆育種專家建議，多措并舉打好大豆育種與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的翻身仗。
首先，加強(qiáng)大豆種質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)與利用。欒曉燕建議，依托國家和地方的種質(zhì)資源庫完善大豆種質(zhì)資源的收集、保護(hù)、鑒定、評(píng)價(jià)體系，通過高通量、規(guī)模化表型及基因型鑒定，關(guān)注與發(fā)掘攜帶優(yōu)異基因資源種質(zhì)材料；建立高通量基因型-表型數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建種質(zhì)資源管理與共享平臺(tái)，為育種提供更多基因源。
其次，加強(qiáng)育種技術(shù)創(chuàng)新與育種實(shí)踐接軌，推動(dòng)大豆新品種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。欒曉燕、李艷華等建議，加快組建更多現(xiàn)代育種團(tuán)隊(duì)，形成“科研院校+企業(yè)”模式，上下游聯(lián)動(dòng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)作攻關(guān)。在雜交育種基礎(chǔ)上，逐步創(chuàng)新并集成分子標(biāo)記等技術(shù)，直接應(yīng)用于育種實(shí)踐，推進(jìn)“育繁推”一體化進(jìn)程，推動(dòng)科技成果盡早轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
再次，加大對(duì)大豆種植配套技術(shù)的研究。專家建議，有關(guān)部門應(yīng)加大支持，以科技立項(xiàng)的形式，加大對(duì)大豆種植配套技術(shù)的研究，在生產(chǎn)方面實(shí)現(xiàn)良田、良種、良法有機(jī)結(jié)合，向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化方向發(fā)展。在育種方面，繼續(xù)加強(qiáng)科技創(chuàng)新，利用現(xiàn)代育種技術(shù)實(shí)現(xiàn)品種多性狀基因聚合，提高大豆產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性。（記者 李鳳雙 管建濤 王建 楊喆）
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