河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 吳苗苗 李佳琦 李元華 通訊員 張京慧
“大豆原產(chǎn)于中國，過去幾十年里，國內(nèi)大豆需求量逐漸增加，然而，國產(chǎn)大豆不能完全滿足國內(nèi)需求，超過80%需要進(jìn)口。”11月15日，省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所大豆中心研究員史曉蕾早早來到實(shí)驗(yàn)室里，忙著匯總剛收獲的大豆育種材料的品質(zhì)、產(chǎn)量等性狀檢測數(shù)據(jù)。
史曉蕾對記者說，我國耕地資源有限，難以擴(kuò)大大豆種植面積，而我國大豆平均單產(chǎn)水平遠(yuǎn)低于世界平均單產(chǎn)水平，還不到美國、巴西單產(chǎn)的60%?？萍紕?chuàng)新不足是我國大豆生產(chǎn)落后于美洲大豆主產(chǎn)國的重要原因。
2011年，博士畢業(yè)后的史曉蕾進(jìn)入大豆中心工作，至今已經(jīng)和大豆打了十幾年的交道，作為新一代農(nóng)業(yè)科研工作者，如何挖掘大豆增產(chǎn)潛力，提高我國大豆產(chǎn)量是她長久以來的心頭大事。
史曉蕾介紹冀豆系列大豆品種。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 李佳琦 攝
“提高大豆產(chǎn)量有兩種方法，一是培育高產(chǎn)品種，二是提高單位面積內(nèi)大豆產(chǎn)量。”史曉蕾指著大豆中心展廳內(nèi)擺放著的“冀豆”系列大豆標(biāo)本說，經(jīng)過我們大豆中心幾代科學(xué)家的努力，已經(jīng)培育出冀豆12、冀豆17、冀豆21、冀豆24等一批通過國家審定的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適的大豆品種，冀豆17連續(xù)多年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和河北省列為主導(dǎo)品種，“冀豆”系列品種成為推動黃淮海地區(qū)大豆增產(chǎn)的“主力”。
“那怎么提高單位面積內(nèi)大豆產(chǎn)量呢？”記者追問。
“兩個(gè)字——密植。”史曉蕾回答。
“這個(gè)我知道，在同樣的土地上，播種的更多，收獲也就更多。”
聽了記者的話，史曉蕾笑著說，密植可沒有想象中簡單。增加作物的種植密度，會使作物生長過程中莖葉互相遮擋，影響光照，不僅落花落莢，尤其是造成徒長，莖稈細(xì)弱易倒伏，產(chǎn)量不增反降。
史曉蕾查看豐收的大豆。河北經(jīng)濟(jì)日報(bào)記者 吳苗苗 攝
關(guān)于開展耐密性的研究，史曉蕾說是機(jī)緣巧合。幾年前，在一個(gè)連續(xù)陰雨天過后，她和同事像往常一樣到試驗(yàn)田記錄大豆苗的株型特征和關(guān)鍵性狀，卻發(fā)現(xiàn)原本株型較高的冀豆17的豆苗，比株型較矮的冀豆12的豆苗矮了一截。史曉蕾和同事討論后大膽設(shè)想，會不會是陰雨天的弱光條件造成了這種差異，史曉蕾在溫室內(nèi)模擬了陰雨天的弱光條件。
“我們驚喜地發(fā)現(xiàn)，在弱光照的條件下，冀豆17節(jié)間距增加的長度比冀豆12短，證實(shí)了冀豆17具有更好耐蔭性的特性。”這一發(fā)現(xiàn)讓史曉蕾和同事們興奮不已。隨后，他們開始了大豆耐密性的研究，篩選適宜密植的品種，挖掘耐密性相關(guān)的基因。
“美國大豆種植密度在每畝2萬株以上，而我們黃淮海地區(qū)大豆種植密度約1.5萬株，這里面既是種植模式的差異，也是品種的差異。”史曉蕾繼續(xù)說，因此進(jìn)一步提高大豆品種的耐密性、耐蔭抗倒性是實(shí)現(xiàn)密植提高單產(chǎn)的關(guān)鍵。
近年來，史曉蕾與團(tuán)隊(duì)成員踏上大豆增密種植探尋之旅，奔走于大豆試驗(yàn)田與實(shí)驗(yàn)室之間。
“‘十四五’期間，我主持了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“大豆避蔭反應(yīng)主效位點(diǎn)SAR1候選基因克隆與功能研究”，并參加了國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目，課題的研究內(nèi)容就是‘黃淮夏大豆高產(chǎn)耐密大豆新種質(zhì)的創(chuàng)制與應(yīng)用’，在河北、河南、山東等全國13個(gè)地區(qū)開展大豆耐密鑒定試驗(yàn)。”史曉蕾開玩笑說，大豆也需要“內(nèi)卷”，從播種、出苗，到結(jié)莢、收獲，大豆試驗(yàn)田里每一天都在“卷”，爭水、爭肥、爭光，各個(gè)品種之間“卷”起來，淘汰掉“躺平”的品種，找到那株又高產(chǎn)又多抗的真正“卷王”。
“為創(chuàng)造新的大豆材料，每年我們會制定育種目標(biāo)，做300多個(gè)雜交組合。這100多畝選種田里就有上千個(gè)小區(qū)，上萬個(gè)株行，從種到收，我們需要一行行觀察，一株株篩選，經(jīng)過層層選拔，最終能選出四五十個(gè)優(yōu)秀品系已經(jīng)很幸運(yùn)了。”史曉蕾說。
史曉蕾介紹傳統(tǒng)育種工作就像“拆盲盒”，需要不斷地篩選、組合，周期漫長，充滿偶然性，但現(xiàn)在通過分子標(biāo)記輔助選擇、基因編輯等新技術(shù)，科研人員就可以精準(zhǔn)篩選育種材料是否具備想要的性狀，育種創(chuàng)新變成了一種相對可控、可預(yù)期的過程，大大提高了育種效率。比如我們現(xiàn)在通過基因編輯的方法編輯一個(gè)調(diào)控大豆節(jié)間距的基因，可以縮短大豆的節(jié)間距，降低大豆株高，提高品種的耐密抗倒性。
“現(xiàn)在，我們已經(jīng)找到了冀豆17的耐密位點(diǎn)并開發(fā)了分子標(biāo)記。”史曉蕾介紹，經(jīng)過近幾年的努力，他們對搜集到的黃淮海地區(qū)200多份大豆品種進(jìn)行了耐蔭性、耐密性等實(shí)驗(yàn)，初步篩選出了一些適合黃淮地區(qū)種植的耐密品種，這些優(yōu)異的耐密品種可以作為親本材料，為今后黃淮地區(qū)高產(chǎn)耐密新品種的培育奠定基礎(chǔ)。
據(jù)了解，今年黃淮地區(qū)大豆花期低溫多雨，不良?xì)夂驐l件給大豆生產(chǎn)帶來影響。“我們團(tuán)隊(duì)在基地和種植戶家調(diào)研走訪時(shí)，得知今年個(gè)別地塊的大豆產(chǎn)量較去年有所降低，這也讓我感受到肩上沉甸甸的責(zé)任。”史曉蕾說，接下來，我們必須要加快高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、耐密抗倒、耐鹽堿等大豆新品種的研究步伐，同時(shí)，要采用良種良法配套助力大豆大面積單產(chǎn)提升，實(shí)現(xiàn)我國提升大豆產(chǎn)量任務(wù)目標(biāo)的彎道超車。
