【鄉(xiāng)村·新聚焦】
麥田里的守護(hù)人
——記省農(nóng)科院清水試驗(yàn)站甘谷試驗(yàn)站科研團(tuán)隊(duì)
清水試驗(yàn)站專家在觀測。 本版圖片除署名外均由新甘肅·甘肅日報(bào)記者王朝霞攝
徽縣農(nóng)技中心工作人員在小麥新品種繁育田測產(chǎn)。新甘肅·甘肅日報(bào)通訊員楊曉輝
省農(nóng)科院清水試驗(yàn)站小麥綠中透黃。
徽縣的蘭天小麥品種繁育基地。 新甘肅·甘肅日報(bào)通訊員楊曉輝
新甘肅·甘肅日報(bào)記者 王朝霞
6月中旬，甘肅隴東南地區(qū)的冬小麥，已由翠綠漸次變得青黃，風(fēng)吹麥浪起，撲面穗生香。農(nóng)機(jī)手馳騁麥田，自南向北、自東向西陸續(xù)開鐮收割。
今年的冬小麥長勢如何？抗病情況如何？記者走進(jìn)省農(nóng)科院小麥研究所清水試驗(yàn)站和植物保護(hù)研究所甘谷試驗(yàn)站一探究竟。
這里是我省冬小麥育種、麥類作物種質(zhì)資源研究和小麥條銹病等病蟲害監(jiān)測預(yù)警及防控技術(shù)研究的科研基地。試驗(yàn)站的科研團(tuán)隊(duì)，在種業(yè)“芯片”研發(fā)上下功夫，在新品種選育上做文章，在條銹病綠色防控上出實(shí)招，支撐起口糧安全的保護(hù)網(wǎng)。
培育“蘭天”小麥新品種
仲夏時(shí)節(jié)的清水縣，四野清新，清涼宜人。
清水古稱上邽，以“清泉四注”而得縣名。在這個(gè)農(nóng)耕文明源遠(yuǎn)流長之地，小麥、玉米、馬鈴薯等農(nóng)作物遍布田間，核桃、蘋果、半夏、沙棘等林果藥材綠滿山川。
永清鎮(zhèn)在清水縣縣城東南5公里，省農(nóng)科院小麥研究所清水試驗(yàn)站坐落于此。試驗(yàn)站馬溝村泰山廟塬基地的100畝麥田，綠中透黃。微風(fēng)吹過，飽滿的麥穗在風(fēng)中搖曳。
清水試驗(yàn)站始建于1969年，由我國著名小麥育種家周祥椿教授創(chuàng)立，已有50余年歷史，先后育成“衛(wèi)東”“清農(nóng)”“隴原”“蘭天”等系列小麥品種100余個(gè)。
科研團(tuán)隊(duì)先后引進(jìn)大量國內(nèi)外抗條銹病種質(zhì)資源，建成了國內(nèi)最大的抗條銹病基因庫，育成了一批攜帶不同抗銹基因、分屬不同抗銹類型的抗條銹病品種，提高了隴東南抗條銹病基因的豐富度，減輕了小麥條銹病對我國東部麥區(qū)的危害，為我國糧食安全作出了重要貢獻(xiàn)。
記者在試驗(yàn)田看到，這里有來自全國的各種小麥育種材料，對比試驗(yàn)鮮明：蘭天系列小麥品種青枝綠葉、顆粒飽滿，其他品種因感染條銹病而葉片發(fā)黃、麥粒干癟，對比出蘭天系列品種的良好抗條銹性。
“我們要秉承周祥椿教授等老一輩科學(xué)家精神，持續(xù)做好小麥種質(zhì)資源的創(chuàng)新和新品種的選育。”清水試驗(yàn)站站長、省政府參事魯清林研究員對記者說，目前科研團(tuán)隊(duì)在原有抗銹豐產(chǎn)的基礎(chǔ)上，提出“降低株高和改造株型、進(jìn)一步提高增產(chǎn)潛力”的育種思路，實(shí)現(xiàn)了抗條銹性強(qiáng)、旱地畝產(chǎn)超過600公斤的突破性進(jìn)展。
一方試驗(yàn)田里，一株株無芒小麥長勢整齊，雖然“個(gè)頭”低矮，約70厘米高，剛沒過人膝，但穗粒較長，約8.5厘米。省農(nóng)科院小麥所副所長曹世勤研究員摘下一個(gè)穗頭，揉碎麥皮，露出一顆顆圓潤飽滿的白色籽粒，“這就是蘭天36號小麥，2020年在徽縣創(chuàng)造了620.88公斤的高產(chǎn)紀(jì)錄！”
“通常能抗條銹病的小麥，產(chǎn)量相對較低，這是一對矛盾。培育既抗病又豐產(chǎn)還要抗寒抗旱強(qiáng)的品種難度比較大，而我們很好地做到了這一點(diǎn)。目前我們選育的適合于隴東南山塬旱地的抗病小麥新品種，畝產(chǎn)普遍能達(dá)到400公斤以上。”杜久元研究員介紹。
省農(nóng)科院小麥所冬小麥科研團(tuán)隊(duì)開展的“多抗高產(chǎn)廣適蘭天系列冬小麥新品種選育及應(yīng)用”研究，經(jīng)過20多年的選育，育成的蘭天30號、蘭天33號、蘭天34號、蘭天35號、蘭天36號等5個(gè)冬小麥新品種，株型緊湊、矮稈、豐產(chǎn)、抗銹性顯著提高。2013年以來，5個(gè)冬小麥新品種在我國條銹病核心疫源區(qū)累計(jì)推廣570多萬畝，新增糧食2.69億公斤，新增利潤7.25億元。其中2018至2020年累計(jì)推廣365萬畝，新增糧食1.72億公斤，節(jié)省農(nóng)藥及防治成本5478萬元。在糧食增產(chǎn)、減藥增效、農(nóng)民增收等方面意義重大，這項(xiàng)科研成果獲得2021年度甘肅省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
打造口糧生產(chǎn)的“芯片”
糧食安全，國之大者。小麥?zhǔn)俏覈狈降闹饕Z食作物，更是甘肅省最主要的口糧。
種子是糧食生產(chǎn)的“芯片”。培育和種植抗條銹病品種，實(shí)現(xiàn)小麥綠色、安全、高質(zhì)量生產(chǎn)，是保障糧食安全最主要且經(jīng)濟(jì)有效的措施。為此，省農(nóng)科院小麥研究所科研團(tuán)隊(duì)持續(xù)在基因資源挖掘、育種新技術(shù)研究與育種應(yīng)用等方面不懈努力，創(chuàng)新探索。
科研團(tuán)隊(duì)在國家自然科學(xué)基金支持下，開展小麥品種抗條銹基因的精細(xì)定位與抗病基因聚合育種，如小麥品種“蘭引1號”持久抗條銹性基因解析、小麥品種蘭航選122成株抗條銹病QTL定位等研究。同時(shí)在甘肅省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、省農(nóng)科院生物育種等項(xiàng)目支持下開展隴南持久抗條銹冬小麥分子育種、小麥分子育種平臺創(chuàng)建與品種選育、航天誘變育種等研究。
“我們采取國際先進(jìn)的小麥分子育種和快速育種技術(shù)，加代繁育，一年可培育3至4代，實(shí)現(xiàn)了甘肅小麥快速育種。”省農(nóng)科院小麥研究所白斌博士說。
這位從新加坡國立大學(xué)留學(xué)歸來的博士后，在驕陽炙烤下，皮膚曬得黝黑。“瞧，白博士曬成了‘黑’博士！”同行開玩笑地說。
白斌指著地里的小麥介紹說：“蘭天196，是利用分子育種結(jié)合常規(guī)育種技術(shù)培育的抗病豐產(chǎn)新品系，聚合了持久抗病基因，田間表現(xiàn)優(yōu)異；蘭航選151，對條銹病免疫，蛋白質(zhì)、濕面筋含量高、延展性好，可做掛面專用品種。”
針對小麥重要農(nóng)藝性狀遺傳基礎(chǔ)不明晰、專用性品種缺乏、條銹病和白粉病抗性易喪失等問題，依托西部之光、國家自然科學(xué)基金、甘肅省科技支撐等項(xiàng)目資助，科研團(tuán)隊(duì)與中國農(nóng)科院及華中農(nóng)大合作，楊芳萍研究員與白斌、劉金棟等專家開展小麥重要性狀遺傳解析及基因聚合方法研究。
這項(xiàng)研究成果顯著：率先解析了春化、光周期、矮稈及抗病性等重要農(nóng)藝性狀基因在世界主要國家品種的分布頻率及在我國不同麥區(qū)的遺傳效應(yīng)，明確了我國及甘肅省小麥品種面筋強(qiáng)度及色素基因的分布頻率；立足隴南麥區(qū)應(yīng)用長達(dá)50多年的4個(gè)持久抗性親本，發(fā)掘26個(gè)新的抗病性狀基因座，開發(fā)與其緊密連鎖的分子標(biāo)記，揭示其持久抗病性的遺傳機(jī)理；申請抗條銹輔助選擇國家發(fā)明專利2項(xiàng)（其中1項(xiàng)已授權(quán)），培育兼抗型小麥新品系23個(gè)。
這項(xiàng)研究在國內(nèi)外小麥重要農(nóng)藝性狀和抗病性遺傳解析及分子標(biāo)記輔助選擇育種中起到了一定的引領(lǐng)作用，獲得2021年度甘肅省自然科學(xué)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
團(tuán)隊(duì)經(jīng)過科研攻堅(jiān)，育種取得豐碩成果。隴原235在省隴東片區(qū)域試驗(yàn)中，抗逆性和豐產(chǎn)等表現(xiàn)突出，始終排在參試品種第一位；蘭天58號，由于植株高，平均94厘米，抗旱、抗寒性好，尤其對倒春寒具有較強(qiáng)抵御能力；蘭航選L622，是經(jīng)航天誘變培育而成的優(yōu)質(zhì)春小麥新品種，高抗條銹，中抗白粉病和葉銹病，節(jié)水抗旱耐瘠性強(qiáng)，是適合制作拉面的中強(qiáng)筋品種。
除了抗銹、抗旱、抗寒，科研團(tuán)隊(duì)還研發(fā)出許多功能性小麥新品種。記者在試驗(yàn)田看到，麥穗呈紫紅色的紫麥，籽粒也呈紫色，富含花青素、硒元素等，去年小區(qū)試驗(yàn)中畝產(chǎn)達(dá)600多公斤，市場前景十分廣闊。
防銹除銹的“銹病醫(yī)生”
記者來到甘谷縣新興鎮(zhèn)五甲村，在省農(nóng)科院植保所甘谷試驗(yàn)站的小麥試驗(yàn)田里看到，遭受條銹病侵蝕的小麥，麥穗還是綠色，但株稈、葉子已枯黃，仔細(xì)發(fā)現(xiàn)，小麥葉片上是一條條黃褐色的“銹斑”。剝開麥穗皮屑，麥粒是空癟的。
“小麥沒有來得及灌漿、成熟，甚至有時(shí)候還沒有抽穗，就遭受條銹病的滅頂之災(zāi)，像這種情況，感染銹病的小麥基本絕收了！”省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳總農(nóng)藝師李福介紹，小麥條銹病嚴(yán)重時(shí)，走在麥田里，褲腿全被染黃了。
條銹病是我省小麥生產(chǎn)上的最主要病害。省植保植檢站逐年統(tǒng)計(jì)顯示，條銹菌常發(fā)易變區(qū)的隴南越夏區(qū)，大多數(shù)年份均達(dá)到中度到中度偏重發(fā)生、局部大發(fā)生。小麥條銹菌生理小種變異監(jiān)測表明，80%以上的條銹菌主要流行小種首先在隴南越夏區(qū)被發(fā)現(xiàn)，而后逐步累積并傳播到全國其他麥區(qū)。該區(qū)域是我國小麥條銹病發(fā)生流行最重要的越夏區(qū)和病菌新毒小種的“策源地”。
為了防治小麥條銹病、白粉病、赤霉病等重大病蟲害，1963年建立甘谷試驗(yàn)站。2009年中國農(nóng)科院植保所、甘肅省農(nóng)科院植保所、天水市農(nóng)科所合作共建中國農(nóng)科院天水有害生物防治野外科學(xué)觀測試驗(yàn)站。2018年成為首批36個(gè)國家級野外科學(xué)觀測試驗(yàn)站，被命名為國家植物保護(hù)甘谷試驗(yàn)站。
甘谷試驗(yàn)站在王吉慶、金社林等老一輩科研專家傳承下，賈秋珍、曹世勤、張勃、孫振宇等團(tuán)隊(duì)成員，近十年來進(jìn)行小麥條銹菌條中34號監(jiān)測及防控技術(shù)研究與示范，獲得2021年度甘肅省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
該成果證實(shí)條中34號為歷史毒性最強(qiáng)小種，是導(dǎo)致甘肅及全國小麥品種大面積喪失抗銹性的主要原因，科學(xué)指導(dǎo)了抗病育種和品種合理布局，向甘肅、河南、四川、江蘇、陜西、北京、河北、山東、安徽等國內(nèi)育種單位提供200余份抗病性優(yōu)異資源材料及300余克條銹菌菌種，為國內(nèi)抗銹品種的選育提供了技術(shù)支撐，有效控制了條銹病流行，2018年至2020年累計(jì)示范推廣1962萬畝，增收節(jié)支3.35億元。
“我們主要做小麥條銹病災(zāi)變機(jī)制與可持續(xù)防控技術(shù)研究。根據(jù)目前研究現(xiàn)狀，控制條銹病有兩把‘鑰匙’：一是病菌的研究，明確病菌變異方向、流行趨勢及指導(dǎo)抗病育種；二是品種的研究，重點(diǎn)做好抗條銹品種的篩選，提出抗病品種布局意見。”賈秋珍研究員介紹。
曹世勤研究員認(rèn)為，條銹病的病原菌不斷升級換代，我們需要不斷培育新的抗銹品種，“是在和病原菌變異進(jìn)行時(shí)間賽跑！”
條銹病會導(dǎo)致小麥減產(chǎn)或絕收，而赤霉病則引起麥粒變質(zhì)發(fā)霉，人畜食用后則中毒。對此，科研人員開展了隴南徽成盆地小麥赤霉病監(jiān)測與防控研究。
值得注意的是，目前世界上抗赤霉病的基因較少，在甘肅更是少之又少，而魯清林等科研團(tuán)隊(duì)培育的蘭天45號、蘭天48號兩個(gè)新品種，抗條銹病并兼抗白粉病、赤霉病；蘭天48號畝成穗數(shù)超過40多萬，穗粒超過40粒，預(yù)計(jì)今年在西和縣產(chǎn)量可超過500公斤。
山旱地有了好種子
盛夏的隴東南，小麥一片金黃，逐漸成熟。一株株挺拔的麥稈上，一根根麥穗穗長粒飽。走過麥田，長長的麥芒輕輕劃過胳膊，“唰唰”地發(fā)出富有節(jié)奏感的韻律。
“省農(nóng)科院的專家們頭發(fā)熬白了、臉曬黑了、心操碎了，但培育出的小麥品種，病不死、旱不死、凍不死。特別是抗條銹病新品種，把條銹這個(gè)小麥‘胎兒’時(shí)期的病治了，避免了小麥長大后再打藥。我們合作社非常歡迎。去年種了500畝蘭天小麥，長得像拼盤一樣整齊。”隴南民樂種業(yè)專業(yè)合作社負(fù)責(zé)人郭大全介紹。據(jù)悉，西和縣種植小麥23萬畝，其中蘭天系列品種小麥種植達(dá)17萬多畝。
徽縣農(nóng)技推廣中心楊曉輝研究員說：“蘭天小麥讓徽縣農(nóng)民極大受益，我們是蘭天小麥品種的忠實(shí)推廣者。去年秋天陰雨天氣導(dǎo)致播種較晚，有些地塊立冬后才播種，今年3月份去看麥田，看不到希望。但4月上旬以來，由于政府‘一噴三防’、高效高產(chǎn)、綠色生產(chǎn)等資金和政策扶持力度大，田間管理措施到位，苗情升級轉(zhuǎn)化快，蘭天小麥品種發(fā)揮出獨(dú)特的增產(chǎn)優(yōu)勢，今年小麥豐收在望。”
清水縣今年種植小麥約25萬畝，其中蘭天品種小麥超過60%。去年，蘭天36號在王河鎮(zhèn)李溝村、蘭天42號在金集鎮(zhèn)水清村畝產(chǎn)分別達(dá)584.5公斤和597.5公斤，均創(chuàng)造了當(dāng)?shù)厣胶档匦←湼弋a(chǎn)紀(jì)錄。“這是山旱地‘頂呱呱’的好種子，我縣率先建立小麥良繁基地，將大力推廣應(yīng)用，造福廣大農(nóng)民群眾，同時(shí)讓種業(yè)企業(yè)受益。”清水縣縣長李菊霞表示。
陜西隆豐種業(yè)有限公司董事長秦小龍與省農(nóng)科院小麥所簽訂隴原235品種權(quán)轉(zhuǎn)讓合同。他說：“我從事小麥育種30多年，通常旱地小麥畝株穗35萬穗，但蘭天36號和蘭天43號畝成穗數(shù)達(dá)到60多萬穗、畝產(chǎn)超過600多公斤，這與水澆地小麥產(chǎn)量接近，令人震撼！”
省農(nóng)科院小麥研究所冬小麥育種團(tuán)隊(duì)，先后育成了蘭天36號、蘭天45號、蘭航選121、蘭航選151、蘭天196、蘭天538等多個(gè)適合我省不同生態(tài)區(qū)域（山、川、塬）種植的小麥品種，抗逆性較好，豐產(chǎn)性突出，深受廣大農(nóng)民喜愛。目前蘭天系列小麥品種在甘肅、寧夏、陜西、青海等四省區(qū)每年推廣面積保持在300多萬畝，占甘肅冬小麥總播種面積的38%。
隴東南地區(qū)，大片麥田，豐收在望。而甘谷試驗(yàn)站的麥田里，專家們正在對抗條銹病較好的隴鑒9825小麥品種“評頭論足”：“這小麥長勢整齊，落黃較好。‘落黃’就是成熟時(shí)金黃一片，熟相好，不是那種灰乎乎的顏色。瞧這小麥穗粒多、增產(chǎn)沒問題！”小麥育種專家王世紅邊走邊介紹，還邊走邊用胳膊撫壓麥稈，隨著“唰唰”的聲音，壓彎的麥稈重新“噌噌”地挺立起來，“這小麥抗倒伏性較好！”他解釋說。
省農(nóng)科院清水試驗(yàn)站、甘谷試驗(yàn)站的“小麥人”，從50余年厚重的歷史積淀中探索新的突破，傳承弘揚(yáng)科學(xué)家精神，扎根鄉(xiāng)野，潛心研究，砥礪奮進(jìn)，辛勤耕耘，為實(shí)現(xiàn)藏糧于技和保障口糧安全繼續(xù)勇毅前行。
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