■ 閆文義 王紅蕾
國(guó)以農(nóng)為本,農(nóng)以種為先。種業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的“生命線”,是國(guó)家優(yōu)先支持的戰(zhàn)略性核心產(chǎn)業(yè),是保障國(guó)家糧食安全和主要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的基礎(chǔ)所在。2020年中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議對(duì)農(nóng)業(yè)工作強(qiáng)調(diào)“要解決好種子和耕地問(wèn)題”。黑龍江作為中國(guó)最大的糧食生產(chǎn)基地和商品糧輸出基地,2020年糧食產(chǎn)量754.1億公斤,實(shí)現(xiàn)“十七連豐”,連續(xù)十年領(lǐng)跑全國(guó)。如何進(jìn)一步鞏固國(guó)家糧食安全“壓艙石”的戰(zhàn)略地位,在種子和耕地問(wèn)題上取得新突破,這既是黑龍江2021年農(nóng)業(yè)工作的重點(diǎn)任務(wù),也是“十四五”時(shí)期率先實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、建成農(nóng)業(yè)強(qiáng)省的應(yīng)有之義。
從全球范圍看,在科技進(jìn)步的帶動(dòng)下,近二十年來(lái)世界谷物產(chǎn)量增速明顯加快,其中種子發(fā)展功不可沒(méi)。玉米、水稻、小麥、大豆等主要農(nóng)作物總產(chǎn)量從2000年的17490億公斤上升到2018年的27140億公斤,年均增長(zhǎng)2.5%。2020年10月,美國(guó)對(duì)2020年全球糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)顯示,四大作物總產(chǎn)量將達(dá)到28000億公斤(玉米11590億公斤、小麥7730億公斤、水稻5000億公斤、大豆3680億公斤),創(chuàng)歷史新高。而作為世界最大谷物生產(chǎn)國(guó)和地區(qū)的中國(guó)、美國(guó)、歐盟、印度和俄羅斯,谷物總產(chǎn)量超過(guò)世界總產(chǎn)量的五分之三。但受資源約束及技術(shù)進(jìn)步差異影響,各地區(qū)產(chǎn)量增速不同,在世界谷物總產(chǎn)量中所占的份額也有所變化。美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家的份額呈下降趨勢(shì),而中國(guó)、印度等發(fā)展中國(guó)家的份額明顯上升。
從中國(guó)國(guó)內(nèi)看,糧食總產(chǎn)發(fā)生了巨大變化,進(jìn)入21世紀(jì)后,以千億斤為一個(gè)臺(tái)階,已先后邁上11個(gè)新臺(tái)階。目前,我國(guó)已審定各類農(nóng)作物品種3.6萬(wàn)個(gè),其中玉米、水稻均超過(guò)1萬(wàn)個(gè)。在農(nóng)作物新品種的更新?lián)Q代下,我國(guó)糧食產(chǎn)量不斷提升。2020年糧食總產(chǎn)量達(dá)到6695億公斤,比新中國(guó)成立初期的1131.8億公斤,增產(chǎn)超過(guò)5500億公斤。從2004年至2020年,糧食生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“十七連豐”。目前,我國(guó)主要農(nóng)作物良種覆蓋率在96%以上,自主選育品種面積占比超過(guò)95%。良種對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率達(dá)到46%,為我國(guó)糧食連年豐收和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供提供了關(guān)鍵支撐。從《中國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》可知,技術(shù)進(jìn)步是中國(guó)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率提升的主要驅(qū)動(dòng)力,1978~2018年,中國(guó)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率指數(shù)(TFPI)中,體現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的技術(shù)變化指數(shù)(ETI)增長(zhǎng)2.03倍,年均增長(zhǎng)2.81%,對(duì)農(nóng)業(yè)全要素生產(chǎn)率指數(shù)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率約為78%。
從黑龍江省看,“龍糧熟,天下足”,黑龍江糧食總產(chǎn)量、商品量、調(diào)出量如今分別占全國(guó)的1/9、1/8和1/3,已成為名副其實(shí)的“中華大糧倉(cāng)”。新中國(guó)成立以來(lái),黑龍江省耕地面積從1949年的0.85億畝增長(zhǎng)到2018年的2.39億畝。糧食生產(chǎn)經(jīng)歷了20世紀(jì)60年代以前的緩慢增長(zhǎng)期,60年代至80年代末的波動(dòng)增長(zhǎng)期,90年代至今的高速發(fā)展期。在農(nóng)業(yè)科技的引領(lǐng)下,黑龍江省糧食總產(chǎn)量從全國(guó)第十四位躍居全國(guó)第一位(2011年),并連續(xù)9年穩(wěn)居全國(guó)第一。2020年,黑龍江省糧食產(chǎn)量754.1億公斤,是全國(guó)唯一一個(gè)糧食產(chǎn)量超過(guò)700億公斤的省份,糧食產(chǎn)量比排名最后的13個(gè)省份的總和(陜西、甘肅、重慶、貴州、浙江、福建、寧夏、天津、海南、青海、西藏、上海、北京,共678.3億公斤)還多出75億多公斤。
1.種質(zhì)資源保護(hù)利用奠定基礎(chǔ)。黑龍江省在1982年就建立了農(nóng)作物品種資源庫(kù),掛靠在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,是全國(guó)較早建立的省級(jí)種質(zhì)資源庫(kù)之一。目前擁有一支具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力的種質(zhì)資源研究隊(duì)伍,承擔(dān)國(guó)家種質(zhì)資源道外觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部寒帶作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站、黑龍江寒地作物種質(zhì)資源庫(kù)和黑龍江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái)建設(shè)。擁有種質(zhì)資源低溫保存庫(kù)1個(gè)、總面積540平方米,共保存各類寒地農(nóng)作物種質(zhì)資源5萬(wàn)余份,現(xiàn)已成為全省農(nóng)作物種質(zhì)資源保存、更新、鑒定評(píng)價(jià)與利用的重要科研平臺(tái)。自2003年以來(lái),黑龍江省共審定認(rèn)定推廣大豆、玉米、小麥、水稻新品種1262個(gè),并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用,滿足了我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)品種多樣性的需求,提高了糧食的品質(zhì),促進(jìn)了糧食增產(chǎn),帶動(dòng)了全省現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展。攻破了大豆抗灰斑病育種和高產(chǎn)育種、玉米早熟高產(chǎn)和“水玉米”、水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥新品種等多個(gè)問(wèn)題,使我省大豆、玉米、水稻、小麥、馬鈴薯育種水平處于全國(guó)領(lǐng)先位置,良種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率高于全國(guó)平均水平。
2.大豆育種不斷提升。大豆種植面積從建國(guó)初期的1740萬(wàn)畝增長(zhǎng)到2018年的6419.2萬(wàn)畝,總產(chǎn)量達(dá)到78.1億公斤。在栽培上實(shí)現(xiàn)了黑龍江省大面積高產(chǎn),解決了大豆重迎茬減產(chǎn)的問(wèn)題,探索了大豆窄行密植實(shí)現(xiàn)大豆進(jìn)一步高產(chǎn)的路徑,建立了分子標(biāo)記輔助育種的技術(shù)體系。以“合豐”為代表的大豆品種的育成,實(shí)現(xiàn)了無(wú)限結(jié)莢習(xí)性到有限結(jié)莢習(xí)性的生態(tài)類型轉(zhuǎn)變,引領(lǐng)大豆育種進(jìn)化革命。育成的合豐號(hào)、綏字號(hào)、黑河號(hào)等大豆系列品種適宜黑龍江省不同生態(tài)區(qū)、不同地區(qū)、不同地勢(shì)、不同土壤肥力、不同耕作制度的需要,解決了黑龍江省大豆的產(chǎn)量、抗病、油份、蛋白、加工專用品種(無(wú)腥味大豆、極小粒豆、納豆、功能型大豆)的問(wèn)題,對(duì)促進(jìn)黑龍江省大豆生產(chǎn)起到顯著作用。其中,“合豐25”連續(xù)11年推廣面積超1000萬(wàn)畝,20年間累計(jì)推廣面積達(dá)1.6億畝,是全國(guó)大豆品種推廣面積最大、應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)、效益最高的名牌大豆品種;“黑河43”近四年累計(jì)推廣面積3241.69萬(wàn)畝,是黑龍江省近年種植面積最大的大豆品種;“黑農(nóng)84”填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)兼抗灰斑病、病毒病、胞囊線蟲(chóng)病大豆品種審定的空白;“東生79”平均脂肪含量為24.16%,傳統(tǒng)笨榨工藝達(dá)到18%的出油率,創(chuàng)黑龍江省高油大豆品種紀(jì)錄,是目前黑龍江和吉林大豆主產(chǎn)區(qū)出油率最高的高油高產(chǎn)品種;“合農(nóng)71”在2018年新疆高產(chǎn)創(chuàng)建,實(shí)收面積1.044畝,平均畝產(chǎn)423.77公斤,創(chuàng)造了全國(guó)大豆單產(chǎn)新紀(jì)錄;“合農(nóng)71”在2020年黑龍江省和平牧場(chǎng)高產(chǎn)創(chuàng)建,專家組織實(shí)收測(cè)產(chǎn)面積5.2畝,平均實(shí)收畝產(chǎn)336.2公斤,創(chuàng)造東北地區(qū)大豆實(shí)收單產(chǎn)新紀(jì)錄;“早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)食用、抗病大豆新品種合農(nóng)95”入選2019年中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村10項(xiàng)重大新產(chǎn)品,并居于第一位發(fā)布。
3.玉米育種不斷突破。針對(duì)黑龍江省“水玉米”現(xiàn)象以及由此引起的歉收、絕收現(xiàn)象,積極開(kāi)展玉米栽培和中晚熟玉米育種研究工作,從育種基礎(chǔ)材料抓起,通過(guò)開(kāi)展玉米綜合群體輪回選擇、玉米熱帶種質(zhì)與溫帶種質(zhì)互導(dǎo)研究、窄基因群體的建立、熱帶亞熱帶種質(zhì)的導(dǎo)入、外源DNA的導(dǎo)入等研究,創(chuàng)造晚熟育種材料,選育出“龍單13”“龍單16”“龍單26”等一批新品種,其在產(chǎn)量水平、抗病性和品質(zhì)等方面都明顯優(yōu)于外引玉米品種。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步突破黑龍江省玉米生態(tài)型栽培關(guān)鍵技術(shù),徹底解決了“水玉米”問(wèn)題,使我省自育品種逐步回歸到主導(dǎo)地位。近年來(lái),重點(diǎn)開(kāi)展優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、多抗廣適、適宜機(jī)械化收獲及加工型玉米新品種選育。其中,“龍單128”適宜種植密度在每畝5000株以上,比該區(qū)域目前種植密度高25%,在肇東、蘭西等多個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)示范種植,在2020年臺(tái)風(fēng)天氣下表現(xiàn)出極佳的抗倒性;“克糯256”支鏈淀粉含量達(dá)100%;“克粘845”屬極早熟黏玉米雜交種,口感好,入口甜糯。
4.水稻育種不斷跨越。全省水稻種植面積從1980年至今累計(jì)增加6350萬(wàn)畝以上,1980~2004年平均增幅11.62%,2004~2014年平均增幅9.60%。水稻育種技術(shù)的改良,不但使我省水稻品種在外觀品質(zhì)、食味口感上形成較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),更突破了世界水稻栽培緯度最高限,將水稻種植向北擴(kuò)展。先后育有“龍粳”“松粳”“綏粳”“龍稻”等品種系列。其中,“龍粳31”和“綏粳18”分別是“十三五”期間全國(guó)種植面積最大的普通粳稻、香型粳稻品種;“寒地早粳稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗龍粳系列新品種”榮獲國(guó)家“十三五”十大農(nóng)業(yè)科技標(biāo)志性成果;“松粳”系列品種提升了黑龍江省南部稻區(qū)的品質(zhì)、產(chǎn)量和抗性水平,保證了五常大米在全國(guó)的領(lǐng)先地位;“龍稻18”是黑龍江省首個(gè)達(dá)到國(guó)家一級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)的粳稻品種。2018年至今,連續(xù)三屆“中國(guó)·黑龍江國(guó)際大米節(jié)”評(píng)選出的18個(gè)獲獎(jiǎng)水稻品種中,黑龍江省水稻品種有7個(gè);首屆全國(guó)優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)會(huì)的10個(gè)金獎(jiǎng)品種中,黑龍江省獨(dú)攬四席(“龍稻18”“五優(yōu)稻4號(hào)”“松粳28”“松粳22”)。
5.小麥育種保持穩(wěn)定。黑龍江省是我國(guó)春小麥主產(chǎn)區(qū),約占全國(guó)春小麥種植面積的10%左右。東北春麥區(qū)種植的小麥品種絕大部分為黑龍江省育成的小麥品種,目前應(yīng)用的小麥品種均為強(qiáng)筋、中筋麥類型品種。近幾年,東北春小麥種植面積較大品種為龍麥35、龍麥33、墾九10、龍春4、克春 5、克旱16、龍輻19、龍輻麥20等。其中,面包面條兼用型品種“龍麥35”品質(zhì)性狀突出,在2016年全國(guó)小麥面包品質(zhì)評(píng)比中超過(guò)美麥DNS和金像粉,獲得總分第一名,現(xiàn)已成為東北春麥區(qū)第一大主栽品種;“龍麥60”在區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)中連續(xù)三年產(chǎn)量均位居?xùn)|北春麥晚熟組第一名;“克字號(hào)”小麥在黑龍江省推廣260多萬(wàn)畝,“克春111362”品質(zhì)達(dá)到強(qiáng)筋麥標(biāo)準(zhǔn),面條品質(zhì)和色澤度均較好,深受廣大種植戶青睞,2020年在嫩江市嫩江鎮(zhèn)種植100畝,實(shí)收畝產(chǎn)量達(dá)368公斤,產(chǎn)量居示范區(qū)第一。
一是傳統(tǒng)育種模式效率偏低。黑龍江省大多數(shù)育種單位尚處于傳統(tǒng)育種階段,傳統(tǒng)封閉式小規(guī)模育種不僅效率低,而且能夠測(cè)試的品種極其有限。省內(nèi)種業(yè)科研院所、種子企業(yè)一般都是依靠數(shù)個(gè)育種專家及其帶領(lǐng)的小團(tuán)隊(duì),進(jìn)行“家庭作坊式”育種,育種團(tuán)隊(duì)之間也缺乏合作和交流。
二是種質(zhì)資源挖掘不到位。我國(guó)本是世界上生物資源最豐富的國(guó)家之一,但是由于長(zhǎng)期對(duì)種質(zhì)資源的重視度不高,致使資源外流。美國(guó)曾在20世紀(jì)50年代發(fā)生了一場(chǎng)罕見(jiàn)的蟲(chóng)災(zāi),給當(dāng)?shù)卮蠖箮?lái)滅頂之災(zāi)。然而美國(guó)科學(xué)家在中國(guó)野生大豆中找到抗病基因,成功渡過(guò)了危機(jī)。南美洲的熱帶地區(qū)也曾因溫度條件無(wú)法進(jìn)行大豆栽培,科學(xué)家通過(guò)挖掘耐熱大豆資源,解決了生育期問(wèn)題,目前巴西、阿根廷、巴拉圭等國(guó)不論是總產(chǎn)量還是平均單產(chǎn)均已超過(guò)北美地區(qū),使南美洲成為世界大豆生產(chǎn)第一大洲。目前,雖然我國(guó)在水稻、小麥等大宗作物方面,實(shí)現(xiàn)了100%自主選育品種,但在農(nóng)作物的高端蔬菜領(lǐng)域,外國(guó)公司仍控制了50%以上的種子市場(chǎng),西蘭花、甜菜、青花菜等高端品種,洋種子占比更是超過(guò)80%。
三是育種支持系統(tǒng)不完善。一個(gè)新品種的研發(fā)要投入大量的科研經(jīng)費(fèi),新品種的試驗(yàn)示范、審定、推廣到實(shí)現(xiàn)效益也要經(jīng)過(guò)數(shù)年時(shí)間。這一點(diǎn)決定了種子研發(fā)時(shí)間長(zhǎng)、回報(bào)慢。目前,我省對(duì)種子研發(fā)領(lǐng)域的政策扶持力度不大、經(jīng)費(fèi)投入不穩(wěn)定、支持系統(tǒng)不完善,特別是對(duì)種子研發(fā)類短期不可見(jiàn)經(jīng)濟(jì)效益的應(yīng)用性科研項(xiàng)目,依然采取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的形式分配項(xiàng)目經(jīng)費(fèi),無(wú)法保持種子研發(fā)體系的聯(lián)貫性。
四是良種研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)不穩(wěn)定。良種研發(fā)、繁育是一項(xiàng)農(nóng)業(yè)專業(yè)性基礎(chǔ)工作,要經(jīng)歷一個(gè)長(zhǎng)期的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累過(guò)程。目前我省種子研發(fā)部門(mén)專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重短缺,技術(shù)人員流動(dòng)大、調(diào)動(dòng)頻繁,加之良種繁育工作艱苦、待遇不高,致使人員責(zé)任心不強(qiáng)、工作不安心,這是造成良種繁育工作滯后的根本原因。沒(méi)有穩(wěn)定的研發(fā)團(tuán)隊(duì),很難保證育種研發(fā)工作的延續(xù),長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看會(huì)給育種工作帶來(lái)不必要的損失。
一是加強(qiáng)現(xiàn)代育種手段應(yīng)用。世界種業(yè)正孕育新的科技革命,以生物組學(xué)為代表的前沿學(xué)科揭示了性狀形成機(jī)理,理論突破正在形成;以基因編輯為代表的技術(shù)進(jìn)步,使育種改良更加精準(zhǔn)便捷,品種“按需定制”正在成為現(xiàn)實(shí)。在農(nóng)作物育種上,必須要以問(wèn)題為導(dǎo)向,科技創(chuàng)新與體制創(chuàng)新雙輪驅(qū)動(dòng),加快培育發(fā)展新動(dòng)能。遵循種業(yè)科研連續(xù)性、系統(tǒng)性等特點(diǎn),加快基礎(chǔ)前沿學(xué)科發(fā)展,為理論創(chuàng)新、技術(shù)突破奠定基礎(chǔ)。
二是加強(qiáng)種質(zhì)資源搜集管理。要借助黑龍江省第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng),深入調(diào)查全省各類農(nóng)作物種質(zhì)資源的科屬種、品種分布區(qū)域、生態(tài)環(huán)境、歷史沿革、瀕危狀況、保護(hù)現(xiàn)狀等信息,深入了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對(duì)其優(yōu)良特性、栽培方式、利用價(jià)值、適應(yīng)范圍等認(rèn)知方面的基礎(chǔ)信息,搶救性收集各類作物的古老地方品種、種植年代長(zhǎng)遠(yuǎn)的育成品種、野生近緣植物及其他珍稀瀕危野生植物種質(zhì)資源。對(duì)收集到的種質(zhì)資源,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行初步整理、歸類,將同種異名者合并,科學(xué)進(jìn)行登記和編號(hào)。此外,還要進(jìn)行簡(jiǎn)單分類,以便對(duì)其親緣關(guān)系、適應(yīng)性和基本的生育特性有大概的認(rèn)識(shí)和了解,為保存和做進(jìn)一步研究提供依據(jù)。同時(shí),要加強(qiáng)建設(shè)本土化種質(zhì)資源管理體系。
三是實(shí)施種業(yè)創(chuàng)新工程。對(duì)種子研發(fā)給予穩(wěn)定而持續(xù)的支持,提高種子科研水平。增加基礎(chǔ)性、公益性種子科研投入,對(duì)種子類基礎(chǔ)性研究、公益性研究、行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究應(yīng)逐步提高非競(jìng)爭(zhēng)性科研經(jīng)費(fèi)配置比例。提高向科研機(jī)構(gòu)直接撥款額度,由科研機(jī)構(gòu)組織立項(xiàng)和加強(qiáng)管理,建立科研啟動(dòng)基金,尤其注重向青年科研人員傾斜。對(duì)種子創(chuàng)制類研究項(xiàng)目逐漸采取成果后資助、以獎(jiǎng)代補(bǔ)等形式,確??蒲谐晒|(zhì)量。要充分發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)、黑龍江省“百千萬(wàn)”重大科技專項(xiàng)、生物育種專項(xiàng)、大豆振興計(jì)劃和科技創(chuàng)新跨越工程等專項(xiàng)資金引導(dǎo)作用,鼓勵(lì)科技資源合理流動(dòng),逐步建立運(yùn)行高效的種子成果轉(zhuǎn)化機(jī)制,助推我省由農(nóng)業(yè)大省向農(nóng)業(yè)強(qiáng)省、種業(yè)強(qiáng)省轉(zhuǎn)變。
四是加強(qiáng)種業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)。在種業(yè)人才管理上應(yīng)適當(dāng)給予政策支持和待遇傾斜,以調(diào)動(dòng)種業(yè)科技人員的工作主動(dòng)性,防止人才流失。要?jiǎng)?chuàng)新體制機(jī)制,用成果權(quán)益激勵(lì)科技人才的創(chuàng)新積極性,推動(dòng)種子成果市場(chǎng)化公開(kāi)轉(zhuǎn)化,構(gòu)建政產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的科研攻關(guān)機(jī)制,讓種業(yè)科技人員的“知識(shí)財(cái)富”有條件轉(zhuǎn)化為“經(jīng)濟(jì)財(cái)富”。