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中国大豆育种何处去?
日期:2019-12-26 作者:中国科学报 来源:中国科学报 点击:
 

  “我们要有自己的备案,以保证大豆的完全自给,所以任务非常艰巨。”近日,中国农业科学院作物科学研究所(以下简称作科所)举行了《王连铮文选》首发式暨大豆学科发展战略研讨会,国家大豆产业体系首席科学家、作科所研究员韩天富在会上如是说。

  王连铮研究员是我国大豆育种家,他培育的“中黄13”累计推广面积超过一亿亩。在王连铮逝世一周年之际,大豆育种学家齐聚一堂,探讨我国大豆育种的未来走向。

  如何增加种植面积?

  我国每年进口9000多万吨大豆,主要用于畜牧业饲料。韩天富告诉《中国科学报》,我国耕地资源有限,扩大大豆种植面积的唯一途径是与主粮作物轮作倒茬。通过粮豆轮作,在适度扩大大豆种植面积的同时,改善土壤肥力,实现粮豆持续均衡高产优质。建议在东北地区主推大豆—玉米轮作;在黄淮海冬麦区,提高麦豆两熟制比例;在南方和西北地区发展多种形式的粮豆间套复种,实行条带轮作。

  韩天富指出,实行粮豆轮作后,全国大豆面积可达到2.6亿亩,平均亩产可达到155公斤以上,大豆供给能力可达到4000万吨以上,除保证食用大豆完全自给外,还可提升压榨用大豆的应急供应能力。“通过轮作倒茬和秸秆还田等措施,可显着改善土壤肥力,稳步提高主粮作物单产。”韩天富说。

  中国工程院院士、南京农业大学教授盖钧镒在会上表示,未来也有可能把饲用玉米和饲用大豆种在一起,充分利用光能。“在同一亩地上种玉米、大豆,都做饲料,但它们都需要品种改良,既要利用它们的籽粒,还要利用它们的秸秆。”

  通过间套作来解决饲料问题,扩大大豆产业。“我们在育种方向上要勇于争先。十年以后需要的品种,现在就得考虑。”盖钧镒说。

  如何改善大豆品质?

  中国是大豆原产国,也是发明豆制品的国家。“未来如果能够用大豆蛋白替代肉类蛋白,我们就可以减少大豆进口。”韩天富说,而这依赖于大豆品质的改良。

  盖钧镒表示,如果要用大豆部分替代肉类蛋白,“必须考虑大豆的全面合理蛋白”,即提高蛋氨酸和胱氨酸等含硫氨基酸的含量,以达到营养均衡。大豆蛋白在品质上突破后,再推动加工领域科研工作者发展大豆素肉的终端产品。

  作科所所长刘春明研究员则提醒,在注重蛋白质含量这个育种目标的同时,也应考虑大豆油脂含量。

  如何提高大豆产量?

  盖钧镒强调,提高产量是大豆育种的关键目标,而手段就是“围绕大豆株型来做文章”。

  新中国成立之初,小麦产量比大豆产量低,水稻、玉米产量也和大豆不相上下。韩天富介绍,经过几十年的绿色革命,这些单子叶作物的株型改善了,种植密度大大增加,产量实现了质的飞跃。小麦平均亩产可达400多公斤,玉米最高产量可达每亩1500公斤,而大豆在非常好的栽培条件下才能达到每亩400多公斤。

  “矮秆、窄叶、直立为主的株型改变,使得水稻、小麦、玉米产量翻了几番。”盖钧镒说,尽管每一代育种学家都有新品种,但大豆的绿色革命还没有最终实现。

  与会者围绕单产问题展开了热烈讨论。刘春明强调,从其他作物的经验来看,大豆单产提高的一个诀窍是密度增加。因此,株型设计要考虑如何提升抗密植能力,考虑抗逆和抗性能力。

  黑龙江省农业科学院大豆研究所研究员刘丽君也认为,提高群体种植密度,以及单秆的强度和韧性,是提高产量的重要前提。

  “我们不仅要降低株高,更关键的是要提高单位面积的有效结荚数,这才是我们后期攻关的重点。”安徽农科院作物所研究员张磊说,同时还要抗倒伏。

  如何转变育种思路?

  盖钧镒说,中国大豆资源的一部分——东北大豆资源其实是全世界85%以上大豆产量的主要来源。“同样的遗传资源,经过美国育种专家的改良,现在平均产量200公斤左右。”而我国大豆品种的平均单产仅为每亩120公斤左右。

  “差距在哪儿?在育种工作上。”盖钧镒认为,美国的育种技术和理论结合得比较紧。未来我国大豆育种要实现快速发展,关键要有好的思路。

  近年来,我国大豆产业建立了联合攻关模式,五年之内培育了207个品种,所以才能实现最高亩产400多公斤。

  然而,盖钧镒认为,育种技术如果没有突破,大豆育种的未来目标就很难实现。首先,高通量的表型精确鉴定是研究品种改良的基础。其次,相关研究不能只停留在发文章上。再次,要重视分子技术的应用和创新,不能还停留在100年前的传统育种方法上,而要学会使用大数据、人工智能等高通量的育种手段。

  我国也初步建立了一体化的种业体系。“但还很难跟国际种业相比。育繁推一体化体系就是育种单位跟中小型种业公司结合起来,我们缺乏大型公司。因此谈到种业的发展,我们还是滞后,有待于进一步发展。”盖钧镒说。

  作科所研究员邱丽娟说:“我们要做的工作,是进一步提升原始创新能力,无论在资源挖掘、育种技术、品种选育栽培方面,都有很大的努力空间。要进一步服务产业发展的需求,完善学科基地网络建设。”

(文章来源:中国科学报)

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