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這是豐收的季節(jié)。黃河三角洲農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)(以下簡稱“黃三角農(nóng)高區(qū)”)鹽堿地農(nóng)業(yè)試驗(yàn)示范基地的試驗(yàn)田迎來收獲。這里收獲的不僅是一粒粒糧食，更是一個(gè)個(gè)精心培育的“科研成果”。

鹽堿地是我國極為重要的后備耕地資源，是“潛在糧倉”。眼下的黃三角農(nóng)高區(qū)，科研氛圍濃厚。眾多科研團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)加快品種選育，種植大戶們系統(tǒng)集成良種優(yōu)勢(shì)及改地技術(shù)，努力把鹽堿地變成“希望的田野”。

品種選育全面鋪開

(資料圖)

近日，黃三角農(nóng)高區(qū)的大豆迎來收獲。中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所“田志喜團(tuán)隊(duì)”農(nóng)高區(qū)負(fù)責(zé)人馬燕明在“科豆35”實(shí)驗(yàn)田里掰下幾個(gè)豆莢，難掩收獲的喜悅。“今年，我們種植了325畝共4萬份大豆品系，收獲時(shí)間從9月15日持續(xù)到11月15日。今年產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，其耐鹽堿、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、不炸莢、抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn)非常明顯。”

經(jīng)過近十年的培育，“科豆35”今年將迎來審定“大考”。“作為一名育種工作者，‘科豆35’就像我的孩子，如果能通過審定，就和孩子考上大學(xué)一樣高興。審定后，希望它能得到大面積推廣，為保障國家糧食安全貢獻(xiàn)力量。”馬燕明滿懷期待。

從2018年開始，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田志喜帶著手中數(shù)千份耐鹽堿大豆材料來到東營，在含鹽量5‰的土地上試驗(yàn)種植。他不斷搜集耐鹽堿大豆材料，目前已掌握68份優(yōu)質(zhì)材料，培育的“科豆35”等品系在中度鹽堿地上連續(xù)高產(chǎn)。

國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心(以下簡稱“國創(chuàng)中心”)主任助理、省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃河三角洲現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院院長賈曦，從2015年開始就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)扎根鹽堿地，開展耐鹽堿作物品種選育。

“我們剛來黃三角農(nóng)高區(qū)時(shí)，其他科研團(tuán)隊(duì)來的還不多。隨著國家對(duì)鹽堿地綜合利用越來越重視，到這里育種的科研團(tuán)隊(duì)越來越多，不僅有‘國家隊(duì)’‘省隊(duì)’‘市隊(duì)’，還有不少種子企業(yè)。”賈曦說。

作為濱海鹽堿地的典型代表，黃三角農(nóng)高區(qū)鹽堿土壤分布廣泛、類型豐富，面積達(dá)到43.97萬畝，占全區(qū)總面積的83.75%，是探索鹽堿地治理利用新技術(shù)新模式新路徑的天然本底試驗(yàn)場(chǎng)。

在這里，育種專家主要采用選種和育種兩種方式。選種，即做常規(guī)育種的專家把手中的好品種在鹽堿地上篩選，看其耐鹽堿能力。省農(nóng)科院研究員徐冉培育的“齊黃34”就是原本已成為品種，后來在鹽堿地上試種，發(fā)現(xiàn)其在中輕度鹽堿地上有很好的表現(xiàn)后，被廣泛認(rèn)可、種植。

賈曦說，通過選種已發(fā)現(xiàn)了一些不錯(cuò)的耐鹽堿花生、玉米、高粱、小麥品種。

育種則是一個(gè)長期過程。育種專家把手中掌握的種質(zhì)資源在鹽堿地上試驗(yàn)種植，觀察其在不同程度鹽堿地上的表現(xiàn)，不斷優(yōu)中選優(yōu)，最終形成穩(wěn)定品系。育出一個(gè)好品種一般需要10年左右的時(shí)間。

“鹽堿地是寶貴的資源。”康伯倫生態(tài)農(nóng)業(yè)(山東)有限公司董事長李圣波說，除小麥、大豆等常見作物外，公司在黃三角農(nóng)高區(qū)利用鹽堿地開展了特色中草藥和特色農(nóng)產(chǎn)品的育種工作。以往，很少在中度鹽堿地上種植木瓜。后來我們發(fā)現(xiàn)，受鹽堿脅迫影響，中度鹽堿地種出來的木瓜花色和果品質(zhì)量更好，有效藥用成分高出15%以上。迷迭香、丹參等十余種中草藥品種(系)經(jīng)種植試驗(yàn)驗(yàn)證，均表現(xiàn)出色。

李圣波育種團(tuán)隊(duì)還在中度鹽堿地上對(duì)彩色小麥、彩色玉米進(jìn)行了品種選育，一些品種(系)耐鹽堿能力表現(xiàn)不錯(cuò)。“當(dāng)前，大家對(duì)糧食的營養(yǎng)要求不斷提升，鹽堿地特色農(nóng)作物的市場(chǎng)需求也在日益增長，相關(guān)育種大有可為。”李圣波說。

國創(chuàng)中心加快核心技術(shù)攻關(guān)

采訪中，不少育種人員表示，耐鹽堿作物品種選育難度比較大，很多作物的耐鹽堿機(jī)理尚不清楚。育種團(tuán)隊(duì)如果各自為戰(zhàn)，無法形成合力，也會(huì)影響耐鹽堿作物品種的選育效率。

為做好鹽堿地綜合利用核心共性關(guān)鍵技術(shù)和前沿引領(lǐng)性技術(shù)攻關(guān)，國創(chuàng)中心落戶黃三角農(nóng)高區(qū)。2022年12月獲批建設(shè)，2023年5月正式掛牌運(yùn)行，目前國創(chuàng)中心運(yùn)行一年多，篩選培育小麥、大豆、藜麥、苜蓿、花生等55個(gè)耐鹽堿作物新品種(系)，其中審定田菁、水稻等新品種4個(gè)。

可喜成績的背后，在于國創(chuàng)中心著力構(gòu)建了耐鹽堿作物“保存評(píng)價(jià)—分子設(shè)計(jì)—精準(zhǔn)加速—多梯度驗(yàn)證”育種創(chuàng)新體系。

國創(chuàng)中心種質(zhì)資源庫存放著糧食、油料、牧草等2萬多份種質(zhì)資源，供育種團(tuán)隊(duì)試驗(yàn)研究、品種改良。

在國創(chuàng)中心耐鹽堿植物數(shù)字化育種平臺(tái)，記者看到一個(gè)個(gè)綠色“盆栽”生長在架子上。“這是育種加速器，它通過多項(xiàng)數(shù)字化技術(shù)，根據(jù)植物生長需要布局建設(shè)了適應(yīng)不同植物、不同品種的育種模塊，再配備不同的光照、水培模組等設(shè)備，每年可育種6-8代，比普通育種效率高出好幾倍。”國創(chuàng)中心條件平臺(tái)部工作人員李林波說。

在大田試驗(yàn)中，科研保障必不可少。在這里，中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶所可為育種提供全面完備的土地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)支持。該所張奕博士介紹，對(duì)作物生長過程中的氣象數(shù)據(jù)、地下水、土壤、蟲害等情況進(jìn)行長期定位監(jiān)測(cè)，有助于育種人員對(duì)種子耐鹽堿能力作出準(zhǔn)確判斷。

2023年—2025年是國創(chuàng)中心建設(shè)發(fā)展三個(gè)階段中的第一階段，其設(shè)立的“小目標(biāo)”是突破一批鹽堿地生物育種關(guān)鍵核心問題，帶動(dòng)1300萬畝鹽堿耕地質(zhì)量普遍提升1—2個(gè)等級(jí)，單位面積綜合產(chǎn)能提高25%以上。

“去年以來，國創(chuàng)中心啟動(dòng)了核心科研攻關(guān)，就發(fā)展鹽堿地農(nóng)業(yè)技術(shù)上的共性問題，圍繞5個(gè)方向面向全國公開發(fā)布榜單，以‘揭榜掛帥’方式匯聚國內(nèi)優(yōu)勢(shì)技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)力量參與鹽堿地綜合利用科研攻關(guān)。”李林波說，目前各揭榜項(xiàng)目正在有序?qū)嵤?/p>

在賈曦看來，加快鹽堿地育種關(guān)鍵核心問題突破，需要“有組織的科研”。“搞科研，信息不暢通導(dǎo)致重復(fù)科研的情況很多。以往大家常圍繞項(xiàng)目走，不能針對(duì)核心問題持續(xù)地干下去。”賈曦說。

目前，國家鹽堿地綜合利用技術(shù)創(chuàng)新中心已匯聚各類專家人才團(tuán)隊(duì)100多個(gè)。為更好發(fā)揮各團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，國創(chuàng)中心圍繞耐鹽堿作物種質(zhì)收集評(píng)價(jià)與新品種培育、鹽堿地適生種植與水鹽調(diào)控、鹽堿地特色農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與利用等10個(gè)方向，按照“核心攻關(guān)團(tuán)隊(duì)”“協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”“院士創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”三個(gè)維度，組建了45支創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。各團(tuán)隊(duì)圍繞領(lǐng)域核心任務(wù)，分工協(xié)作，定期組織研討，加快科研進(jìn)展。

鹽堿地如何“長出”更多可能

10月18日，黃三角農(nóng)高區(qū)丁莊街道東官莊村村頭的冬韻家庭農(nóng)場(chǎng)，農(nóng)場(chǎng)負(fù)責(zé)人劉東梅和幾位工人正在大棚里采摘晚熟葡萄。

“一個(gè)大棚里種了四五個(gè)葡萄品種，有紅的、紫的、青的，顏色不同，但都耐鹽堿。”劉東梅說，農(nóng)場(chǎng)里種出的葡萄品質(zhì)好，價(jià)格高，其中“冬韻紅”還在“山東農(nóng)技杯”第二屆葡萄大賽暨鹽堿地現(xiàn)代葡萄產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展交流會(huì)上獲了金獎(jiǎng)。

現(xiàn)在劉東梅成了遠(yuǎn)近聞名的“土專家”，附近村民紛紛來農(nóng)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)。在鹽堿地上種葡萄，劉東梅也走了不少彎路。

“早先不知道種什么耐鹽堿作物品種，就買來獼猴桃、葡萄、地瓜等各類作物試種，看哪種表現(xiàn)好就種哪種。”劉東梅慢慢地發(fā)現(xiàn)葡萄根系在土壤中以橫向生長為主，適合在鹽堿地淺層土壤種植。自己種的葡萄品種耐鹽堿能力不錯(cuò)，品質(zhì)也比一般土地上的要好。

選好了耐鹽堿品種，種植經(jīng)驗(yàn)仍需摸索。在鹽堿地上，作物常種在壟上，但在冬韻家庭農(nóng)場(chǎng)，葡萄專門種在了壟溝里。“以往也是種在壟上，但鹽堿一泛上來，葡萄苗都死了。”劉東梅說，除了良種、良法，還要不斷改善土壤。劉東梅在壟溝中專門為葡萄覆蓋上了葵花籽、大豆、芝麻等油料作物秸稈。“我家的葡萄更愛吃瓜子和芝麻”。她開玩笑說。

這些油料作物秸稈來自農(nóng)場(chǎng)中另外的幾塊大田，原來都是田外處理。把它們作為生態(tài)肥旋耕在土壤中后，不僅減少了水分蒸發(fā)，提高了土壤肥力，還提升了葡萄品質(zhì)。

在鹽堿地上大面積種植芝麻、大豆、葵花籽等油料作物，并非是劉東梅的摸索，而是來自于省農(nóng)科院專家的指導(dǎo)。

“從前幾年開始，我們農(nóng)場(chǎng)成為黃三角農(nóng)高區(qū)鹽堿地科技成果轉(zhuǎn)化示范基地。一些育種專家在這里試驗(yàn)種植耐鹽堿作物品種，推廣以種養(yǎng)地、種養(yǎng)結(jié)合的模式。目前農(nóng)場(chǎng)面積已增長到200畝。”劉東梅希望在專家的指導(dǎo)下，不斷改善種植條件，把鹽堿地特色農(nóng)業(yè)品牌打出去。

在實(shí)際生產(chǎn)中，良種和改土相結(jié)合，系統(tǒng)集成現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已成為更多育種團(tuán)隊(duì)及種植戶的選擇。

近幾年，李圣波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在鹽堿地上嘗試了“藥藥間作”和“糧藥間作”，如將玫瑰花、木瓜、芍藥品種(系)進(jìn)行間作，帶來收益的同時(shí)，也能通過生物舉措改良土壤，讓鹽堿地上“長出”更多可能。(記者 趙豐 張煥辰 楊珂 李明)