國(guó)產(chǎn)大豆種業(yè)如何“脫困”

李鳳雙 管建濤

大豆雖不是主糧，但對(duì)肉價(jià)和食用油價(jià)格有很大影響，直接關(guān)系人們生活質(zhì)量。

種子是農(nóng)業(yè)“芯片”。作為大豆起源國(guó)，我國(guó)保存著世界上最豐富的大豆種質(zhì)資源，但大豆平均單產(chǎn)不到美國(guó)的60%。近年來，我國(guó)科研人員加大攻關(guān)，選育出一批大豆新品種，在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等方面都有所提升，實(shí)現(xiàn)了品種數(shù)量和質(zhì)量的雙增長(zhǎng)。但專家表示，我國(guó)大豆種業(yè)在種質(zhì)資源保護(hù)與利用、科研與市場(chǎng)、良種與良法這三個(gè)方面仍存在脫節(jié)。

專家建議，加強(qiáng)大豆種質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)與利用，加強(qiáng)育種技術(shù)創(chuàng)新與育種實(shí)踐接軌，強(qiáng)化對(duì)大豆種植配套技術(shù)的研究，有針對(duì)性地破解脫節(jié)問題，打好大豆種業(yè)翻身仗。

大豆可期

大豆雖不是主糧，但對(duì)肉價(jià)和食用油價(jià)格有很大影響，直接關(guān)系人們生活質(zhì)量。大豆是我國(guó)進(jìn)口量最多的糧食，去年進(jìn)口量突破1億噸，自給率不足20%。

正值大豆田間管理期，大豆已封壟，長(zhǎng)勢(shì)較好，黑龍江省海倫市前進(jìn)鎮(zhèn)自新村種糧大戶付正武為大豆噴施葉面肥，今年他種的大豆品種為“東生7號(hào)”。“去年種了‘東生7號(hào)，雖然有低溫、多雨、光照不足等不利條件，但平均畝產(chǎn)量達(dá)400斤，蛋白質(zhì)含量40%，抗倒伏、抗病?！备墩湔f。

“東生7號(hào)”由中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員李艷華培育而成。海倫市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局局長(zhǎng)姚宏偉說，去年海倫市大豆種植面積260多萬畝，包括“東生7號(hào)”在內(nèi)的東生系列，成為當(dāng)?shù)刂鞔虼蠖蛊贩N。

近年來，我國(guó)大豆新品種選育有了一定發(fā)展，大豆高產(chǎn)品種不斷出現(xiàn)?！昂谵r(nóng)84”由黑龍江省農(nóng)科院大豆研究所選育而成。據(jù)該研究所研究員欒曉燕介紹，該品種2017年至2020年連續(xù)四年大面積生產(chǎn)示范，平均畝產(chǎn)超過500斤，平均蛋白質(zhì)含量42.58%。欒曉燕提供的黃淮海產(chǎn)區(qū)一些大豆品種的數(shù)據(jù)顯示，有的大豆品種百畝測(cè)產(chǎn)平均畝產(chǎn)618.48斤，有的大豆品種因其蛋白質(zhì)含量高、籽粒大、外觀商品性好，年推廣100萬畝以上。

黑龍江省是我國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)，大豆面積和產(chǎn)量均占全國(guó)一半左右。去年秋收之際，在黑龍江省和平牧場(chǎng)科技示范園區(qū)，由黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院選育而成的大豆新品種“合農(nóng)71”進(jìn)行田間實(shí)收測(cè)產(chǎn)，實(shí)收面積5.2畝，平均畝產(chǎn)量336.2公斤，刷新了東北地區(qū)大豆實(shí)收單產(chǎn)紀(jì)錄。

據(jù)欒曉燕介紹，“十三五”時(shí)期我國(guó)在大豆新品種選育方面發(fā)展很快，大豆品種在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性、適應(yīng)性等方面都有提升，實(shí)現(xiàn)了品種數(shù)量和質(zhì)量雙增長(zhǎng)。我國(guó)大豆平均單產(chǎn)從2016年的238.6斤，提高到2020年的264.8斤，單產(chǎn)提高約11%。

大豆育種技術(shù)也不斷提高。中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員、大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馮獻(xiàn)忠介紹，該重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立了大豆分子設(shè)計(jì)育種的流程化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)大豆育種的全過程分子選擇和工程化實(shí)施，推進(jìn)了我國(guó)大豆育種技術(shù)從常規(guī)育種到定向和高效育種轉(zhuǎn)變的進(jìn)程，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)施了“超級(jí)綠色大豆計(jì)劃”，推動(dòng)我國(guó)大豆單產(chǎn)水平提高。

馮獻(xiàn)忠表示，傳統(tǒng)育種方式需要10年左右培育一個(gè)新品種，大豆分子設(shè)計(jì)育種作為一種先進(jìn)的大豆育種方式，可以縮短一半以上的時(shí)間。近五年，大豆分子設(shè)計(jì)育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共承擔(dān)143項(xiàng)科研項(xiàng)目，獲授權(quán)發(fā)明專利96項(xiàng)，審定大豆品種13個(gè)，優(yōu)良品種推廣5400萬畝。

脫節(jié)問題制約發(fā)展

雖然我國(guó)在大豆新品種選育與應(yīng)用方面取得了一定進(jìn)展，但與大豆主產(chǎn)國(guó)美國(guó)、巴西、阿根廷等國(guó)家相比還存在一定差距，大豆種業(yè)存在三個(gè)脫節(jié)問題。

一是大豆種質(zhì)資源保護(hù)和利用存在脫節(jié)。種質(zhì)資源鑒定后，才能知道基因的特性，提取好的基因進(jìn)行育種。專家表示，作為大豆起源國(guó)，我國(guó)保存世界上最為豐富的大豆種質(zhì)資源，但對(duì)資源的鑒定評(píng)價(jià)、利用嚴(yán)重不足，儲(chǔ)藏的資源中通過深度鑒定評(píng)價(jià)比例較低，資源保護(hù)和利用存在脫節(jié)現(xiàn)象。欒曉燕表示，親本資源的有效利用是決定品種產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性的根本，目前我國(guó)對(duì)大豆種質(zhì)資源創(chuàng)新、評(píng)價(jià)、利用不足，育種親本的親緣關(guān)系較近，遺傳基礎(chǔ)狹窄，導(dǎo)致品種的產(chǎn)量、品質(zhì)的潛力提升較慢，很難選育出突破性品種。

二是大豆產(chǎn)業(yè)化程度低，科研與市場(chǎng)存在脫節(jié)。馮獻(xiàn)忠表示，我國(guó)大豆育種產(chǎn)業(yè)鏈存在上下游脫節(jié)情況。培育一個(gè)品種，傳統(tǒng)辦法可能要10年時(shí)間，很多企業(yè)不愿投入這么大的精力去等待一個(gè)結(jié)果。專家表示，我國(guó)大豆育種研發(fā)，多是有項(xiàng)目才去研究，研究之后未必能推廣，而一些大豆主產(chǎn)國(guó)是企業(yè)投資，以市場(chǎng)化為目標(biāo)。

三是大豆良種與良法存在脫節(jié)。我國(guó)已有一些高蛋白優(yōu)質(zhì)品種，也不乏一些高產(chǎn)新品種，但記者發(fā)現(xiàn)，一方面新品種不斷推出，另一方面我國(guó)大豆平均單產(chǎn)依然很低，不到美國(guó)的60%。專家表示，這主要是因?yàn)槠贩N研發(fā)與配套技術(shù)脫節(jié)，沒有大范圍實(shí)現(xiàn)良種良法配套，沒有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；N植。也就是說，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種選育出來后，相應(yīng)的栽培技術(shù)沒有跟上。

技術(shù)“卡脖子”亟待解決

欒曉燕表示，我國(guó)的大豆育種技術(shù)相對(duì)落后，目前還處在雜交育種和與分子技術(shù)輔助選育相結(jié)合為主的育種時(shí)代，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家已進(jìn)入“生物技術(shù)+大數(shù)據(jù)信息技術(shù)”的育種時(shí)代。技術(shù)上存在“卡脖子”現(xiàn)象導(dǎo)致我國(guó)在大豆育種效率上和具體性狀的精確改良上與國(guó)外有很大差距。

馮獻(xiàn)忠表示，種質(zhì)資源的建設(shè)和管理更多是公益性的，難出論文等成果，這在一定程度上導(dǎo)致大豆種質(zhì)資源保護(hù)和利用水平相對(duì)較低。專家表示，我國(guó)進(jìn)一步提高大豆單產(chǎn)，使得大豆進(jìn)口量穩(wěn)定不增，或者有所降低，需要利用好既有的大豆種質(zhì)資源，培育自主大豆品種。

一些專家介紹，國(guó)內(nèi)大豆育種研究主體多是各地農(nóng)科院所，發(fā)達(dá)國(guó)家多是大型企業(yè)，從經(jīng)費(fèi)保障上來看，是萬元級(jí)與億元級(jí)的對(duì)抗。馮獻(xiàn)忠舉例，基因型鑒定是大豆分子設(shè)計(jì)育種的核心技術(shù)之一，過去成本較高，需做約10萬個(gè)基因型鑒定，才可能培育出好的品種，成本約1000萬元。目前通過優(yōu)化，成本可降低至200萬元左右，但這對(duì)于普通企業(yè)來說，成本仍然較高。

欒曉燕認(rèn)為，隨著分子生物學(xué)、基因組學(xué)的發(fā)展，大豆重要性狀的分子標(biāo)記、基因定位、基因編輯、分子設(shè)計(jì)育種等理論研究突飛猛進(jìn)，但這些育種技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用結(jié)合脫節(jié)。目前，最直接面對(duì)生產(chǎn)的省級(jí)或省級(jí)以下育種單位仍以雜交選育為主要的育種方法，育種周期長(zhǎng)、育種效率低，難以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

此外，我國(guó)傳統(tǒng)一家一戶的大豆生產(chǎn)屬于粗放式經(jīng)營(yíng)與管理，重茬種植，病蟲害增加，難以達(dá)到整地、播種、管理、收獲等過程標(biāo)準(zhǔn)化，這與國(guó)外一些大豆主產(chǎn)國(guó)的生產(chǎn)條件相比存在一定差距，也是大豆產(chǎn)量和品質(zhì)難以大幅提升的重要原因。

2019年，黑龍江省農(nóng)科院佳木斯分院研究員郭泰及團(tuán)隊(duì)選育的大豆品種“合農(nóng)71”，在新疆的試驗(yàn)田畝產(chǎn)447.47公斤，打破國(guó)產(chǎn)大豆品種單產(chǎn)紀(jì)錄。郭泰說：“大豆是一種光溫敏感作物，高產(chǎn)品種適宜種植區(qū)較為單一，難以跨區(qū)域推廣。如果其與耕作制度不配套，更難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。”

多舉措打好翻身仗

大豆育種專家建議，多措并舉打好大豆育種與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的翻身仗。

首先，加強(qiáng)大豆種質(zhì)資源的鑒定、評(píng)價(jià)與利用。欒曉燕建議，依托國(guó)家和地方的種質(zhì)資源庫完善大豆種質(zhì)資源的收集、保護(hù)、鑒定、評(píng)價(jià)體系，通過高通量、規(guī)?；硇图盎蛐丸b定，關(guān)注與發(fā)掘攜帶優(yōu)異基因資源種質(zhì)材料;建立高通量基因型-表型數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建種質(zhì)資源管理與共享平臺(tái)，為育種提供更多基因源。

其次，加強(qiáng)育種技術(shù)創(chuàng)新與育種實(shí)踐接軌，推動(dòng)大豆新品種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。欒曉燕、李艷華等建議，加快組建更多現(xiàn)代育種團(tuán)隊(duì)，形成“科研院校+企業(yè)”模式，上下游聯(lián)動(dòng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)作攻關(guān)。在雜交育種基礎(chǔ)上，逐步創(chuàng)新并集成分子標(biāo)記等技術(shù)，直接應(yīng)用于育種實(shí)踐，推進(jìn)“育繁推”一體化進(jìn)程，推動(dòng)科技成果盡早轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

再次，加大對(duì)大豆種植配套技術(shù)的研究。專家建議，有關(guān)部門應(yīng)加大支持，以科技立項(xiàng)的形式，加大對(duì)大豆種植配套技術(shù)的研究，在生產(chǎn)方面實(shí)現(xiàn)良田、良種、良法有機(jī)結(jié)合，向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；较虬l(fā)展。在育種方面，繼續(xù)加強(qiáng)科技創(chuàng)新，利用現(xiàn)代育種技術(shù)實(shí)現(xiàn)品種多性狀基因聚合，提高大豆產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性。