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锻造农业“芯”福建打响种业翻身仗

admin 冰种翡翠 2021年06月25日

  种子是农业的“芯片”。种业发展直接关系国家粮食安全和百姓的“米袋子”“菜篮子”。习总书记高度重视种业问题,强调要下决心把民族种业搞上去。2021年中央一号文件提出,打好种业翻身仗。

  福建农业种质资源丰富,种业创新成果层出不穷:水稻育种水平位居全国前列,杉木育种领跑世界,食用菌、茶树、果树等特色种业实力不凡,近年来更在白羽肉鸡、设施茄果等领域接连取得突破性进展。然而,福建种业也面临着种源“卡脖子”、现代育种手段创新不足、商业化育种体系不健全、产业化进程迟缓等难题。锻造农业“芯”,福建打响种业翻身仗。

  春节假期刚过,省农科院水稻研究所助理研究员周鹏便准备动身前往位于海南三亚的福建南繁育种基地。此时正值杂交水稻抽穗前的幼穗分化期,田间管理至关重要。再过半个月,基地就将迎来授粉高峰期。

  38岁的周鹏,已连续12年参与南繁育种。每年11月至翌年4月,像他这样的育种“候鸟”们,来到海南岛,利用得天独厚的光热条件,开展穿梭育种,多做一季杂交试验。

  上世纪80年代,福建是稻瘟病高发区。1981年,水稻主产区三明大规模受灾,减产近亿公斤。“一名专业户种了11.5亩稻子,几乎绝收,只剩田埂边零星植株。”中科院院士、省农科院研究员谢华安还记得当年参与灾情调研时的所见所闻,“他边流泪边指着稻田说,这丘田,放三只母鸡下去都吃不饱。”

  随后,福建启动水稻育种协作攻关计划。南繁育种成果让水稻产业转危为安。1986年起,谢华安团队选育的高抗性、广适性新品种“汕优63”连续16年保持全国杂交稻种植面积之最,累计推广近10亿亩,其中1991年就推广近亿亩,在世界稻作史上实属罕见。福建也由此打破了以往水稻品种“南靠广东、北靠浙江”的局面。

  经过几十年深耕,福建水稻育种水平已跃居全国前列,尤其在稻瘟病抗性育种、超级稻育种、航天育种、优质稻育种、超级再生稻育种等方面科技储备深厚。“十三五”期间,“明轮臻占”“宜优嘉七”“福香占”等3个新品种获全国优质稻品质鉴评金奖。全省米质达部颁二等以上优质稻品种比例,从2016年的5%提高到2020年40%左右。

  2011年以来,福建共实施三轮种业创新与产业化工程,第四轮也已启动。不仅仅是水稻,福建正在更多农业领域突破种源禁区,突破种业“卡脖子”难题。

  白羽肉鸡是中国第二大消费肉类。上世纪80年代,我国曾开展白羽肉鸡育种工作。但2004年后,受禽流感等动物疫病影响,白羽肉鸡市场剧烈波动,育种工作一度中断。此后,我国白羽肉鸡生产所用良种全部依赖进口。

  “长期从美国进口鸡苗,带来鸡病高发、价格从6美元攀升至35美元、引种数量不可控等种源安全问题。”福建圣农集团董事长傅光明说,有感于此,2015年,圣农启动白羽肉鸡育种项目。

  经过数年攻关,圣农累计培育11个白羽肉鸡原种新品系,正在培育首个配套系——SZ901,拟申请国家审定,有望真正实现国产原种进口替代,打破长达40多年的国外垄断。

  “我们着力解决种业发展短板,以产业提升和市场需求为导向,以优质品种选育为重点,选育出了一批突破性、具有自主知识产权的优质、绿色、专用农业新品种。”省农业农村厅种业管理处处长郑钱华说,这样的突破,不胜枚举,“育成的设施专用茄子新品种,填补了我省无自主育成设施专用茄子的品种空白;金针菇、真姬菇等食用菌品种综合性状已达到或超过境外进口同类品种,初步解决了长期以来这类品种基本从境外引进的问题……”

  今年,厦门市同安区种植户陈火烟家的反季节尖椒丰产又丰收。主打品种“37-89”,行情最好的时候收购价高达每公斤12元,预计亩产值可达六七万元。

  作为近年辣椒市场上的强势品种,“37-89”来自荷兰种业巨头瑞克斯旺公司。与洋种子每包500元、每亩两包用种成本相比,国产辣椒种子售价每包仅数十元。但陈火烟却用脚投票,选择了外国“芯”。

  “进口品种稳定性强、产量高、商品性好、成品率高。”陈火烟在对比中发现,每年3月以后,国产辣椒品种更容易感染花叶病毒病,极大影响产量,提高植保成本。“国产种子与进口种子成本悬殊,但效益差别更大,至少相差三分之一。”

  作为世界最大蔬菜生产国,中国自改革开放以来累计育成新品种超过5000个,大宗露地蔬菜基本实现自主。本土企业厦门百利种苗有限公司从事蔬菜育种近十年。其自主选育的温带甜玉米品种“SBS902”,在全国推广百万亩,占据甜玉米主产区云南省90%以上市场份额。苦瓜育种成果——珍珠瓜系列,在主产区山东属于拳头产品。

  “然而,番茄、青花菜、胡萝卜、菠菜和洋葱等高附加值的设施蔬菜,品种对外依存度居高不下。”厦门百利种苗有限公司董事长康英德说。

  引领中国胡萝卜市场10多年的日本品种“SK4-316”,最高的时候,每罐种子市场售价高达1万多元,一罐种子可满足2.5亩播种量。即便如此,经历了市场教育的广大农户,依然一边倒地选择外来品种,国产胡萝卜种子甚至“白送都没人要”。

  尽管种业创新成果不断涌现,但设施蔬菜、畜禽育种等依然相对薄弱,“卡脖子”难题尚未完全突破。

  本土“芯”还是外来“芯”的困扰,在水稻领域同样存在。一个不可忽视的现象是,福建水稻育种水平在全国名列前茅,但进入21世纪后,福建选育出的水稻品种市场占有率相当有限。即便在省内水稻产区,种植户也更倾向于使用浙江、安徽、广东等省份选育的品种。来自浙江的甬优系列、浙优系列,占据福建水稻用种市场21%份额。

  建宁县是全国制种面积最大的国家级杂交水稻种子生产基地县,制种面积与产量均占全国10%。得益于适宜的气候、天然隔绝的地势条件,全国主要水稻种业公司几乎都在这里开展制种业务。

  “我们以代制种为主,本省自主选育的水稻品种仅占10%左右比例。”建宁县农业农村局总农艺师余添发说,福建自主选育的水稻品种数量不在少数,但真正实现产业开发与大规模市场推广的品种并不多。

  业内人士认为,福建种业还存在资源保护与利用水平亟待加强、现代育种关键技术创新不足、种业企业创新能力弱、良种推广与营销体系不健全等短板问题。

  在康英德看来,建立健全以企业为主体的商业化育种体系,是种业现代化的必由之路。

  “长期以来,我们的育种力量集中在科研院校,依托课题组开展。”康英德说,“在当前评价体系下,选育出来的品种同质化问题突出,突破性品种不多,与农业发展方向不相适应。”

  以建宁县为例,尽管全县杂交水稻制种产业规模领跑全国,但由于缺乏源头创新,更多的时候像水稻种业的“富士康”。

  “为种业公司提供代制种服务,利润微薄,每斤就赚几毛钱。”福建禾丰种业股份有限公司董事长吴仁晖说,为改变这一局面,禾丰公司从2014年开始,通过引入专家团队、与科研院所合作、品种有偿授权等方式,自主开发水稻新品种,目前累计有36个水稻品种通过审定,是全县唯一具有自主创新能力的制种公司。“尽管自主品种仅占公司制种规模的10%左右,但利润是代制种的十几倍。”

  建立健全商业化育种体系,既要通过政策支持赋能创新型企业,更要理顺科研院校与育种企业的职能分工。

  “科研院校应把精力重点投向公益性基础研究,譬如种质资源收集、评价、鉴定,以及分子标记、基因编辑等基础技术创新,为企业育种提供配套支持。”康英德认为,种业企业则应敏锐洞察农业生产与消费两端的新动向、新需求,不断开发适销对路而又高产稳产的优质新品种。

  同时,有必要搭建产学研协作平台,构建紧密的利益联结机制,形成协同攻关、联合创新的合力。

  “支持种业企业与农业科教机构联合共建现代种业产业研究院,推进政产学研联合育种攻关。”省农科院党委书记陈永共说,去年以来,省农科院在全省建成12家农业产业研究院,种业创新是其中重要内容。

  围绕浦城米业转型,省农科院与浦城县政府、本土农企浦城县闽越山水农业开发有限公司共同发起建设浦城米业研究院。

  “我们力争用3至5年时间,为浦城大米产业振兴创制一批具有自主知识产权的高价值科研成果。”省农科院水稻研究所所长张建福说,省农科院最新育成的优质稻品种“福香占”已率先在浦城推广6000余亩。

  “以前,我省种业企业规模小,多数只做原种繁育、生产和销售,普遍缺乏研发创新能力。近年来,在有关科研院所的引领下,通过联合攻关,协同创新,相关种业企业育种创新能力得到迅速提高。”省种子总站站长朱鸿说,“十三五”期间,福建水稻育种团队育成的53个新品种中,有22个品种是由企业主导选育的;设施蔬菜育种团队育成的27个新品种中,有16个品种是由企业主导选育的。

  把西红柿苗嫁接到茄子上,把黄瓜苗嫁接到苦瓜上,把西瓜苗嫁接到冬瓜上……在位于厦门市翔安区的如意种苗高科技股份有限公司,这样的过程只需要在电脑屏幕前动动手指,便可自动实现。

  “传统蔬菜栽培种苗,根部供养不足,容易滋生土传病害,通过人工嫁接,有助于增强种苗抗性,提高营养吸收率。”如意种苗公司总经理助理潘来春说,作为福建省率先开展蔬菜嫁接苗工厂化生产的企业,如意种苗从国外引进全自动播种机、嫁接机等前沿设备,每年为省内外供应嫁接苗5000多万株,实生苗1000多万株。

  近年来,厦门创新产业化发展模式,率先在全国开创蔬菜育苗集约化生产、订单销售的种苗产业化发展模式,着力打造我国长江以南地区最大蔬菜工厂化育苗基地。目前,厦门每年生产品种优良、抗病虫害、耐旱、产量高的蔬菜嫁接苗2.5亿多株,不仅能满足本省的需求,还推广辐射到贵州、云南等7个省区,已成为我国长江以南地区最大的蔬菜工厂化育苗基地。

  与蔬菜种业形成鲜明对比的是,甘薯等传统粮食作物种业产业化进程踟蹰不前。一个典型表现是:优质健康种苗供应能力有限。

  “上世纪70年代以来,福建甘薯育种发展稳健。”省农科院作物研究所研究员邱永祥说,作为最早引进甘薯的省份,福建甘薯育种不乏亮点。其中,叶菜用甘薯育种保持国内领先水平,鲜食型品种育种处于国内先进水平。

  好品种有,好种苗却稀缺。“农户依然习惯自家留种育苗。”邱永祥说,种苗未经脱毒处理,病菌逐年累积,虫卵难以有效去除,加上育苗方式粗放,缺少壮苗措施,育出来的种苗抵抗力弱,更易受病虫害侵扰。“家庭育苗方式已不合时宜,应加速种苗产业化进程,鼓励农业企业、专业合作社、家庭农场建立健康种苗标准化繁育基地,同时健全甘薯种苗质量溯源机制。”

  推进种业产业化,更要培育有利于自主创新的土壤,其中农业知识产权保护尤为重要。

  “培育一个蝴蝶兰新品种至少需要6年时间,而申请新品种权少则又要3年时间。每年,我们需要栽种10万株实生苗,从中挑选优良单株,每年育种投入超过200万元。”漳州钜宝生物科技有限公司副总经理胡华珍说,公司自主选育的数十个蝴蝶兰品种已获得国家植物新品种授权,数量位居行业前列,但时常遭遇侵权的烦恼,“蝴蝶兰品种侵权几乎无技术门槛,只要获取植株花梗芽或组培苗,就可通过无性繁殖大量扩繁”。

  业内人士呼吁,加强农业知识产权保护,净化种业市场,为种业产业化发展提供健康环境。

  中央经济工作会议明确提出,要立志打一场种业翻身仗。刚刚发布的中央一号文件对打好种业翻身仗做了顶层设计和系统部署。中科院院士、植物遗传育种学家、福建省农业科学院研究员谢华安认为,种业是农业现代化的基础。在水稻育种方面,应当具备战略眼光,像培养领军人才一样,培育一批超级品种,将水稻品种的丰产性、优质性、抗性、广适性等农艺性状聚合在更高水平。

  上世纪80年代,福建稻瘟病肆虐,三明、南平等水稻主产区普遍减产,乃至绝收。藏粮于技,为了寻找水稻抗稻瘟病的基因型,以谢华安为代表的福建水稻育种家们,开展了艰苦卓绝的科技攻关。

  “过琼州海峡,从晚上7点多开始彻夜排队,到第二天早上才有可能买到票。”谢华安还记得,彼时科研环境艰苦,条件落后,10多个人在生产队的仓库里挤通铺睡觉,每晚与农机、稻谷、柴油、农药、化肥为伴。早上下田,直到中午才能抽空回来喝口水。半夜还要轮流打着手电筒在稻田里打老鼠。有一次,谢华安在田间不慎踩到蛇,吓得一蹦三尺高,摔倒在田埂上。直到现在,他还经常做与蛇有关的噩梦。

  正是在这样的恶劣条件下,福建水稻育种团队披肝沥胆,协作攻关,才智与汗水浇铸出丰硕成果。

  以“明恢63”为父本配制出来的杂交稻新品种“汕优63”,丰产性高、适应范围广、品种优良、抗稻瘟病。该品种自1986年开始连续16年种植面积居全国首位,累计推广近10亿亩,在世界稻作史上具有里程碑意义,引入东南亚国家后被当地农民誉为“东方神稻”。

  接续奋斗,久久为功。继“汕优63”后,谢华安领衔的福建水稻育种团队,在超级稻育种、航天诱变育种、优质稻育种、抗稻瘟病不育系选育、两系稻育种、超级再生稻育种和高产栽培等方面,屡创佳绩。

  谈及新时期水稻育种方向,谢安华认为应当瞄准市场需求,培育出将丰产性、优质性、抗性、广适性综合到较高水平上的超级品种,以适应农业现代化要求。

  “育种与培养人才一个道理,不仅要有过硬的技术水平,还要具备前沿的战略眼光。”谢华安说,这就要求,种业创新要跳出育种看育种,通过顶层设计与机制创新,推动多学科交叉合作、融合发展。“应当打破学科界限,鼓励遗传育种、分子生物学、栽培、植保、土肥、农业机械等不同领域的专家,围绕共同目标,汇聚合力打好种业翻身仗。”

  我国农业多样性资源丰富,种业发展基础深厚。经过长期持续科研投入与育种工作者接续努力,我国种业科技实现长足发展,农业用种安全基本有保障,风险基本可控。

  但同时也应看到,还有不少种业短板亟待补齐。从品种水平来看,不少品种对外依存度较高,如作为第二大消费肉类的白羽肉鸡,祖代鸡主要依赖进口,种源“卡脖子”难题还未得到彻底解决。部分国产品种与国外品种相比,缺乏竞争力。如一些国产大豆、玉米单产只有美国的60%不到;一些国产生猪繁殖的效率和饲料转化率、国产奶牛产奶量只有国际先进水平的80%左右。伴随着经济社会发展和消费升级,人们对高品质、功能性的品种有了更大需求。但育种水平与消费需求并不完全匹配。

  补齐短板,破解瓶颈,加快构建种业创新体系,是打好种业翻身仗的关键所在。具体来说,应当加快构建种质资源保护利用体系、种业产业体系和治理体系,全面提升种业自主创新、企业竞争、供种保障和依法治理四种能力。以产业体系为例,必须发展壮大一批具有自主创新能力的种业企业,促进产学研协作,推动育繁推一体化,建立健全商业化育种体系。(记者 张辉)


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