中新網福建新聞正文

馬鈴薯育種的福建探索

  核心提示

  民以食為天。也許您不知道,如今您吃的馬鈴薯,或許就凝結著福建科研人員的貢獻。

  種子是農業的“芯片”,好種子是豐收的基礎。眼下,福建主要春糧馬鈴薯采收已進入尾聲。今年“五一”前,一場驗收會在福州市長樂區江田鎮友愛村的利豐農業專業合作社舉行。經專家測產,由省農科院薯類科研團隊選育的新品種“閩薯5號”,實現平均畝產3692.8公斤。不久前,該品種剛剛通過國家馬鈴薯南方冬作區試驗,畝產在國內8個參加區試的品種中位于第一。

日前,在福州市長樂區江田鎮友愛村,中國科學院院士、省農科院研究員謝華安(中)在了解采收的“閩薯5號”馬鈴薯情況。
日前,在福州市長樂區江田鎮友愛村,中國科學院院士、省農科院研究員謝華安(中)在了解采收的“閩薯5號”馬鈴薯情況。
日前在福州市長樂區利豐農業專業合作社拍攝的一處將要采收的馬鈴薯地(無人機照片)。 林善傳 攝
日前在福州市長樂區利豐農業專業合作社拍攝的一處將要采收的馬鈴薯地(無人機照片)。 林善傳 攝
馬鈴薯開花。
馬鈴薯開花。
薯農在采收馬鈴薯。
薯農在采收馬鈴薯。
近日,在武平縣中山鎮新城村的彩色馬鈴薯育種基地,省級科技特派員梁金平(右)在篩選馬鈴薯新品種。
近日,在武平縣中山鎮新城村的彩色馬鈴薯育種基地,省級科技特派員梁金平(右)在篩選馬鈴薯新品種。

  2015年國家啟動馬鈴薯主糧化戰略,馬鈴薯被列為水稻、小麥、玉米之后的我國第四大主糧作物。在福建,馬鈴薯是僅次于水稻、甘薯的第三大糧食作物。多年來,沿海平原地區利用冬閑田種植馬鈴薯,與北方錯峰上市,福建由此成為馬鈴薯南方冬作區的領銜者。然而,囿于氣候條件限制,福建馬鈴薯育種進展遲緩,種薯長期依賴北方調運。

  福建育種專家歷經十多年艱辛探索,成功選育出一批原創馬鈴薯品種。2020年,福建馬鈴薯自育品種種植面積已超過四成。

  多年曾受無自育品種之苦

  畝產近3700公斤,這讓利豐農業專業合作社負責人陳穎感到驚喜。

  陳穎一家種植馬鈴薯近20年。過去,近千畝馬鈴薯基地都靠省外引種。來自黑龍江克山縣的“紫花851”曾是當家品種!耙婚_始種得很好,但種性逐年退化,病害頻發,產量銳減!标惙f還記得2015年的“至暗時刻”,“受晚疫病、瘡痂病等病害影響,薯塊開裂嚴重,畝產腰斬!

  2016年,迫不得已,利農合作社轉種市面上流行的“興佳2號”,但依然擺脫不了種薯“水土不服”種性退化的惡性循環。從小就跟著父親種植馬鈴薯的“90后”新農人陳穎,不禁感慨:“福建馬鈴薯何時擁有適合本地的原創優良品種?”

  福建是最早種植馬鈴薯的省份之一,明末《松溪縣志》便有相關記載。高海拔地區向來有種植馬鈴薯的傳統,但僅限于零星栽培,自給自足。馬鈴薯產業化發展則始于上世紀90年代的閩南沿海地區。

  在漳州龍海,春夏種雙季稻,秋冬輪作小麥,是當地特色耕作制度,但南方冬小麥畝產低,效益差,久而久之,冬閑田便出現了。從廈門同安引進的馬鈴薯產業,改變了冬閑田的境遇。

  “冬種春收,充分利用冬閑田,不與水稻爭地!闭闹菔旋埡^農業技術推廣站副站長方明清說,福建冬季氣候溫暖、晝夜溫差大、無霜期長,尤其適合種植馬鈴薯。更重要的是,福建冬作馬鈴薯最早于春節前后上市,持續供應至5月份,此時正值北方主產區斷檔期,價格優勢明顯!20多年前,一斤馬鈴薯田間收購價就有一塊多!

  可觀的效益吸引農民爭相種植。最高峰時,龍海馬鈴薯種植規模近5萬畝。目前,全省馬鈴薯種植面積近70萬畝,其中冬作馬鈴薯占比超過八成。

  可是,作為南方冬作區的代表,福建以往卻沒有自己的馬鈴薯品種。

  事實上,早在上世紀60年代初,福建便有計劃地啟動了馬鈴薯科研工作,但最終止步于老品種提純復壯與外來品種引進,雜交育種難有突破。最大的瓶頸在于馬鈴薯生長習性與本地氣候間的天然矛盾。

  “馬鈴薯是冷涼作物,開花結實需長日照條件!笔∞r科院作物研究所薯類研究室副研究員羅文彬說,南方地區普遍光照不足,馬鈴薯開花結實難,人工雜交自然無從開展。此外,在高溫高濕條件下,馬鈴薯還易出現熱害,引發種性退化,致使其雜交后代在選拔過程中,應有的優良性狀無法充分表現。

  此外,長期以來,福建馬鈴薯生產所需種薯,高度依賴外省調運!扒蓝喽s,無法保證脫毒種薯供應,質量參差不齊!标惙f說,“在冷涼的北方地區,病毒處于抑制狀態,一旦到了南方地區,就‘原形畢露’,引發減產!

  在高山上實現育種突破

  進入5月,位于周寧縣浦源鎮溪坪村的國家南方薯類科學觀測實驗站馬鈴薯高山科研基地,馬鈴薯迎來盛花期。羅文彬和同事忙著人工雜交授粉。今年,他將完成50個雜交組合,產出5萬粒雜交種子。

  溪坪村海拔近900米。正是在這里,福建馬鈴薯育種實現了突破。

  2005年,福建省農科院作物研究所所長湯浩帶領科研團隊,啟動了馬鈴薯育種技術攻關。第一步便是廣泛收集種質資源,2008年首次大批量從中國農業科學院蔬菜所引進了107份種質資源。

  “福建馬鈴薯種植歷史悠久,但育種研究起步晚,種質資源引進和保存不足,對親本的遺傳特性和配合力研究更少!绷_文彬說,育種團隊首先致力于種質資源引進與評價,構建了首個南方冬作區馬鈴薯種質資源保存庫和數據庫。

  有了充足的育種材料供雜交后,如何克服日照不足、開花結果難的問題?

  “一開始,我們在平原地區使用生長調節劑促花,但效果有限!绷_文彬以福州地區為例,要確保馬鈴薯開花結實,需要在1月份播種,但其生長后期又恰逢高溫高濕天氣,容易導致落花掉果。

  在高山上尋求突破!

  幾易方案后,省農科院薯類科研團隊在周寧的高山上建立馬鈴薯雜交育種科研基地!案吆0蔚貐^日照要長得多,借助適當的人工補光,日照條件就能滿足馬鈴薯開花結果的要求!

  第一年,雜交授粉,收獲雜交種子;第二年,撒播種子,培育實生薯;第三年,收獲薯塊,汰弱選優……經過多年探索,2008年,福建第一個自主選育的馬鈴薯品種“閩薯1號”通過福建省品種審定。

  “薯型美觀,商品薯率高,畝產在2500公斤以上!绷_文彬說,相比起市場主流“紫花851”,“閩薯1號”增產超過5%。甫一問世,“閩薯1號”便備受市場青睞,如今已成為福建冬作區的主栽品種,年種植規模近15萬畝。同時,在廣東、廣西、云南等南方冬作區也備受青睞,每年示范推廣面積10萬畝以上。

  “閩彩薯”系列是福建馬鈴薯品種的另一代表作。

  與傳統馬鈴薯“灰頭土臉”的固有模樣不同,“閩彩薯”實現了“顏值”上的突破,多元色彩更加契合多樣化消費需求。同時,彩色馬鈴薯富含花青素,兼具保健功能,拓展了馬鈴薯的市場空間。

  目前,省農科院薯類科研團隊已累計選育出12個馬鈴薯新品種。去年12月,“閩薯2號”“閩薯3號”獲得農業農村部植物新品種權授權。省內馬鈴薯種植格局也由此打破。數據顯示,福建馬鈴薯自育品種種植面積從2008年的5.16萬畝增加至2020年的30.43萬畝,占比從5.3%增加至41.86%。

  馬鈴薯育種的新構想

  盡管選育品種突破不斷,但近年來馬鈴薯種植效益卻不盡如人意。

  “在龍海,平均每斤馬鈴薯種植成本要八九毛錢。前段時間,田間收購價才每斤七八毛,種植戶普遍虧損!狈矫髑逭f,馬鈴薯效益降低,一方面源自農資、勞動力成本高企,另一方面則是空檔期優勢在減弱。福建是全國上市最早的馬鈴薯產區,正好與北方主產區錯峰上市。但近年來,北方廣建地窖進行窖藏,馬鈴薯上市季節前移,極大沖擊了福建春收馬鈴薯市場。

  國家馬鈴薯產業體系福州綜合試驗站站長、省農科院副院長湯浩認為,應當通過品種創新,重塑福建馬鈴薯產業優勢!爸攸c是做到人無我有,人有我優!彼f,育種目標多元化是未來福建馬鈴薯產業突圍的關鍵,“既要適應新的消費趨勢,又要立足生產端,解決產業實踐中的技術難題”。

  如今,福建馬鈴薯育種已經有了更多“小目標”:選育早熟品種,鞏固檔期優勢;選育耐寒品種,減少霜凍災害對產量的影響;開發富含花青素等功能型品種,契合大健康消費理念;開發適宜加工的專用型品種,實現鮮食與深加工兩條腿走路……

  育種技術,同樣亟待創新。

  “生產上用的馬鈴薯品種多為四倍體,基因復雜,雜交后代性狀分離大!绷_文彬說,因此,在農業生產中,馬鈴薯并不直接用種子來播種,而是用塊莖進行無性繁殖!榜R鈴薯塊莖生長過程中容易積累病毒,造成品種快速退化,進而影響產量!

  為此,馬鈴薯種薯在退化后,需要進行脫毒處理。相比起種子直播,無論是塊莖運輸還是脫毒過程,都伴隨著生產成本提高!胺N1畝馬鈴薯,一般需要200公斤左右種薯,種薯的栽培、儲存、運輸、損耗等成本,都要比一般的糧食種子更高!绷_文彬說。

  如今,福建馬鈴薯在省政府與中國農業科學院農業高質量發展超越“5511”協同創新工程項目的支持下,有望嫁接分子標記輔助育種、基因編輯等技術,開展高新技術育種合作研究,共同推動福建省馬鈴薯育種技術提升,推動福建省馬鈴薯產業發展。

  記者手記

  創新驅動撬動馬鈴薯主糧市場

  悠悠萬事,吃飯為大。在國人飲食習慣中,水稻、小麥、玉米是傳統三大主糧。事實上,以往主要作為副食品的馬鈴薯,同樣具有主糧化潛力。在所有糧食作物中,馬鈴薯維生素含量最全,擁有人體所需的所有氨基酸種類,且比三大傳統主糧更加耐貯存。更重要的是,在南方地區,種植馬鈴薯能夠有效利用冬閑田,不與水稻等爭水爭地,在水旱輪作中激發耕地潛力。

  早在2015年,農業農村部便提出了馬鈴薯主糧化戰略,主張將馬鈴薯加工成適合中國人飲食消費習慣的主食產品,推動其成為第四大主糧作物。

  推進馬鈴薯成為我國主糧產品,對保障國家糧食安全意義重大。馬鈴薯主食開發是一項系統工程,涉及生產、加工、消費等多個環節。在實踐中,短板依然顯著。譬如,鮮食品種占據主流,適宜深加工的專用品種較少。產品創新有限、加工水平低下、產品質量檢測標準缺位等問題同樣值得關注。推進馬鈴薯主糧化,應當以創新為驅動,以種業創新、工藝創新、產品創新,撬動馬鈴薯主糧市場。

  省級科技特派員梁金平:

  馬鈴薯育種就像“拆盲盒”

  皮膚曬得黝黑,手上沾著泥土,薯類產業技術服務團隊省級科技特派員發起人、龍巖市農業科學研究所推廣研究員梁金平貌似土生土長的農民。然而戴著一副眼鏡的她,又顯得有些與眾不同。近日,在龍巖市武平縣中山鎮新城村的彩色馬鈴薯育種基地,梁金平和她的團隊正忙著“拆盲盒”,選育馬鈴薯新品種。

  田壟上,紫的、紅的、粉的、白的、黃的等五顏六色的馬鈴薯大小不一、形態各異,梁金平喜憂參半。能夠在育種前期就能選到品相好、產量高、抗病性強的品系概率是不高的!敖衲曛皇窃谖淦接N選種的第一年,往后還需要花費五六年甚至更長時間來攻克這些難題!绷航鹌秸f。

  “傳統的馬鈴薯品種和質量參差不齊,時間久了生長退化、個頭小、病害重,要更換新品種就需要我們去培育!绷航鹌酵6畝育種基地,饒有興致地介紹起她的“農活”!榜R鈴薯育種就像‘拆盲盒’,我們這兩天都在田里忙活,通過對這些馬鈴薯雜交后代品系的熟性、塊莖性狀、產量水平、抗病性等方面進行鑒評,篩選適合在閩西種植的馬鈴薯新品種!

  “她身上有股韌勁兒,大太陽的,她可以在田里選種忙活一整天!饼垘r市一零八農業發展有限公司總經理危智華說,“和他們團隊合作我很放心,他們目的明確,就是要通過雜交技術選育高產優質抗病的馬鈴薯新品種,再產業化應用,幫助廣大種植戶增產增收!

  梁金平從事薯類育種研究十年有余,在泥土里“孕育”出自己的彩色人生。她參與選育馬鈴薯新品種3個、甘薯新品種5個,主持或參與省(部)級農業科研項目8項,獲得省級科學技術獎二等獎1項(排名第二),農業部豐收獎二等獎1項(排名第三),市級科學技術獎一等獎1項(排名第一)、二等獎1項(排名第二)。其中,“閩薯1號”“龍薯24號”等薯類新品種新技術在福建、云南、安徽、山東等十余個省份累計推廣總面積達343萬畝,新品種的規模種植在新技術配套良法的加持下帶來豐產豐收,累計凈增經濟效益15.96億元。

  梁金平介紹,為充分利用南方冬種和北方春種馬鈴薯的區域特點,加快馬鈴薯育種步伐,多年來,龍巖市農業科學研究所與福建省農科院作物所、吉林省農科院經濟植物研究所等多家單位建立馬鈴薯育種聯合攻關合作關系,在馬鈴薯種質資源創新利用與新品種培育上深度融合!拔乙浞职l揮省級科特派的科技引領作用,全力推廣新品種和安全高效綠色栽培技術,推動馬鈴薯產業升級發展,助力鄉村振興!(記者 張輝 )

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