非凡十年|院士说——提升盐碱地产能 东营最有发言权

第四届国际三角洲论坛暨盐碱地种业创新论坛系列报道——

  院士说——

  提升盐碱地产能东营最有发言权

  9月23日,第四届国际三角洲论坛暨盐碱地种业创新论坛在我市举行。会议主题为盐碱地种业创新与产能提升,旨在深入推动黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的贯彻实施。活动中,中国科学院院士李家洋、杨维才、曹晓风、钱前、种康和中国工程院院士陈温福,围绕耐盐饲草种质筛选与设计、水稻产量与抗逆性状协同调控的分子机制、国家农作物种质库现状与展望等做深度报告与交流。期间,记者对6位院士进行了专访。

  李家洋

  中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员

  余泓院士团队研究员

  以提高产量为核心

  为实现农业现代化贡献力量

  论坛上,李家洋院士因为疫情的原因未能到达现场作报告,李家洋院士团队成员余泓研究员给大家带来了团队的最新研究成果,即如何在应对盐胁迫的同时,提高水稻的产量。

  根据李家洋院士团队研究,盐胁迫是限制植物生产和作物产量的主要非生物胁迫之一,全球盐渍土总面积高达8亿公顷,如能用于粮食生产将对保障粮食安全作出重要贡献,因此不断改良水稻耐盐性具有重要意义。在改良水稻耐盐性的基础上,李家洋率领团队一起着力于提高水稻的产量,克隆了提高水稻产量的关键基因,并进一步解析了水稻产量与抗逆性状协同调控的分子机制,率先提出并建立高效精准的分子设计育种体系,为解决水稻产量与品质互相制约的难题提供了有效策略。

  从试验田到实验室,李家洋和团队一起几十年如一日躬耕田野,为我国粮食安全保驾护航,先后在国际主流学术刊物上发表论文210多篇,带领研究团队在水稻领域取得一系列具有国际影响力的研究成果,先后4次入选中国科学十大进展或中国十大科技进展新闻。

  培育出高产优质的水稻品种,是李家洋及团队一直以来的努力方向。余泓研究员表示,目前最新研究成果——水稻株型调控的主效基因IPA1已广泛应用于优良水稻品种的培育,并有望进一步用于盐碱地水稻品种的改良。

  曹晓风

  中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员

  发展草牧业

  助力盐碱地产能提升

  民以食为天,但食物本身,却在不断变化。近年来,中国人的餐桌上米面变得越来越少了,蔬菜、肉蛋奶等却变得越来越多。而食物结构的变化,也在影响着粮食生产的结构,对研究人员而言,也改变着他们的研究方向。

  “肉蛋白的需求提高了,牧草和饲料的需求也就上去了,粮食安全的主要压力集中在饲料粮安全方面,而多年来我国饲料需要大量进口,因此,亟需培育新型优质牧草解决我国饲料粮安全问题。”在论坛上,曹晓风院士向与会人员分享了她的研究成果,经过改良后的田菁,不仅适宜在盐碱地种植,而且对土壤具有显著的修复作用,有潜力成为优质的高蛋白牧草。

  据曹晓风院士介绍,种植田菁比其他牧草节省了三分之一的土地与三分之二的种植时间,且刈割后可再生,对牛羊来说田菁是营养丰富、口感较好的饲料。值得一提的是,种植田菁可以降低土层中的盐分,对于盐碱、涝地、贫瘠的土地,都能够进行很好地适应。目前,曹晓风团队种植的田菁在我市已达420亩,其中利津陈庄镇国丰农场50亩、垦利区黄河口镇200亩、黄河三角洲国家级农高区170亩,目前利津县盐窝镇的羊就已经吃上了本地自产的田菁。

  “田菁可以作为模式植物进行耐逆机理研究,也可以开发成肥饲兼用的新型豆科牧草,有着十分广阔的应用前景。”曹晓风院士表示,论坛闭幕后,她计划前往我市的田菁种植基地考察培育情况。

 陈温福

  中国工程院院士、沈阳农业大学教授

  端好中国饭碗 加强种稻与盐碱地利用

  在论坛期间,陈温福院士围绕《种稻与盐碱地利用和黑土地保护》做了主旨报告。他在报告中提出,粮食安全是“国之大者”,其基础是耕地、水资源和种子。目前,全国上下最为关注的重点是种业振兴、黑土地保护和盐碱地开发利用。在这样的背景下,召开此次论坛恰逢其时,“把盐碱地发展好、利用好,是我们农业科技工作者的一项光荣而艰巨的任务。”

  据陈温福院士介绍,在滨海盐碱地改良与利用方面,辽宁自1958年开始成立专门研究机构,从事滨海盐碱地改良与利用研究,在世界上都处于领先地位。国内现有盐碱地总面积约15亿亩,而稻米是我国人民的最主要口粮之一。根据他的研究,国内五大片区的盐碱地水盐动态规律是:盐随水来,盐随水去,水随气走,气走盐存。要想实现种稻改良和盐碱地利用,除了工程措施外,更重要的是同步推进耐盐品种培育和盐碱地种稻技术开发。其中,加强耐盐碱品种选育至关重要,必须要以耐盐和高产优质并重为根本目标。

  谈到东营盐碱地的综合利用与开发时,陈温福院士表示东营地处沿海半湿润盐碱区,盐碱地类型和与辽宁有很多相似之处。此前他曾应邀参加中科东营分子设计育种研究中心选育的耐盐粳稻新品系“盐黄香粳”进行了实打测产和品质分析,结果显示:“盐黄香粳”实现了515.31公斤的平均亩产,外观品质达到了一级米的标准。该品种播种在东营市现代农业示范区含盐量为千分之六的沙土里,只在苗期和抽穗期进行淡水灌溉,其他时期采用微咸水灌溉,具有高耐盐性、高抗倒伏、香味浓郁、粒型细长等优点。陈温福院士认为,“盐黄香粳”在6‰的盐碱地上试种成功,实现了高产、优质、抗逆的协调与统一,为滨海盐碱地利用微咸水种稻进行改良,实现粮食生产与生态环境的均衡发展提供了可行途径。

  钱前

  中国科学院院士,中国农业科学院作物科学研究所研究员、所长

  收集抗盐碱作物种质资源

  打好“种业的翻身仗”

  在此次论坛上,受疫情影响,钱前院士通过线上方式与与会专家分享了他近期的研究成果。“作物种质资源是珍贵的战略资源,没有自主的种质资源就没有自主的品种。”一直从事国家农作物种质库研究的钱前院士认为,种子是农业的“芯片”,是整个农业的基础,是促进农业长期稳定发展、保障国家粮食安全的根本。选育耐盐碱作物品种、发展盐碱地种业是保障国家粮食安全的重中之重。

  钱前院士介绍说,我国自1956年开展农作物种质资源普查与收集行动,国家种质库作物种质资源总量超过52万份,保存量居世界第二。通过开展网络化共享、优质资源现场展示、共享和利用,从而推动农业科技的原始创新,为育种提供突破性材料,培育优良品种,支撑特色农业产业的发展,打好“种业的翻身仗”。

  钱前院士此前曾多次来东营考察研究。他表示,中国科学院已经以战略眼光提前谋划布局了种子创新研究院山东基地暨中科东营分子设计育种研究中心,瞄准抗盐碱作物品种选育,紧紧围绕抗盐碱作物种质资源收集、鉴定、保护,耐盐分子机理解析,耐盐品种选育,盐碱地栽培技术等展开系统研究,为盐碱区农业高质量绿色发展提供解决方案和模式,服务黄河三角洲高效生态经济区建设。目前,中国科学院种子创新研究院对遗传资源进行了广泛的筛选,已经从8000余份大豆中筛选出18份耐盐资源,从10000余份水稻中筛选出14份耐盐资源。目前在耐盐大豆、水稻、花生、偃麦草、甜高粱等作物上均取得重要进展。

  杨维才

  中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、所长

  中科院立足东营先行示范

  助力盐碱地开发利用

  “这次论坛聚集了众多的相关领域高层次专家,也是学术活动与盐碱地种业研究示范工作很好地结合。我希望通过举办此次论坛,能聚集更多科研院所,在东营市开展相关的耐盐碱优良品种的选育,为推进盐碱地产能提升新理论、新技术和新成果的应用,促进盐碱地农业高质量发展发挥重要作用。”谈及对这次论坛的期许,对东营感情颇深的杨维才院士说。

  2018年,在东营市现代农业示范区,中国科学院遗传与发育生物学研究所与东营市人民政府共建了中科东营分子设计育种研究中心。自此,杨维才院士高度关注东营盐碱地的开发与利用。据他介绍,中国科学院遗传与发育生物学研究所在东营目前建有1500亩连片的优良品种示范区,包括小燕麦、高粱、水稻和大豆等品种,这是近五年在东营市现代农业示范区所选育优良品种的一个集中展示。“本次论坛期间,我们会邀请与会嘉宾前往市现代农业示范区实地考察,现场实地考察中科院培育的耐盐碱优良品种生长情况。”

  在杨维才院士看来,在东营开展盐碱地研究有很多优势,极大地丰富了科学研究类型,东营盐碱地以新生盐地为主,而且种类繁多,对于环渤海地区和滨海盐碱地综合治理利用具有典型的示范作用。

  为了进一步构建盐碱地农业范式,服务于国家粮食安全及黄河流域高质量发展战略,中科东营分子设计育种研究中心今年在东营市现代农业示范区成立了黄河三角洲盐碱地农业试验站,这是滨海盐碱地综合利用与耐盐作物种子创新研究的重要科研平台,也是中科院在东营地区开展试验工作的基地。目前,试验站运行良好,有包括李振声、李家洋、曹晓风等院士在内的20余个研究团队依托试验站开展盐碱地科研工作,揭示作物耐盐分子机理、编辑作物耐盐基因、选育耐盐作物品种、研发盐碱地利用技术。“试验站示范了我所自主知识产权的植物品种,涉及大豆、玉米、水稻、高粱、田菁、长穗偃麦草、稷子等7个植物种类。”

  种康

  中国科学院院士、中国科学院植物研究所研究员

  筛选耐盐饲草 保障粮食安全

  粮食安全是“国之大者”,其中饲草是粮食安全的重要组成部分,培育抗盐碱饲草作物,充分利用盐碱地增加饲草供给对保障粮食安全至关重要。

  种康院士认为,目前我国饲草的研究和育种水平明显落后于主粮作物,升级换代较慢。根据国家政策,盐碱地等非耕地饲草产业是重要的发展方向,而发展的关键就在于育种的科技创新。

  在论坛中,种康院士向大家介绍了他最新的研究成果,据介绍,多年来他的团队借鉴水稻等主粮作物分子模块设计育种的理念和科技体系,组织队伍开展了耐盐碱饲草种质筛选与设计,目前已经选育出甜高粱、苜蓿等多个新品系,并在我市搭建了耐盐饲草筛选和种植试验平台,同时在黄河三角洲国家级农高区、垦利区永安镇等打造出了盐碱地草牧业全产业科技创新平台。目前黄河三角洲国家级农高区三级育种体系已经搭建完毕,与一邦农业合作的3000亩盐分梯度饲草选育基地也建成投产。

  “目前育种技术的产业化推进缓慢,我们下一步会继续推动先进育种技术的成果转化,有序推动育种的产业化应用,实现我国种业科技自强。”种康在论坛中说道。

  在报告中,种康还进一步列举了多项代表性重大科研进展,其中“块茎繁殖到种子种植”技术首次将基因组设计理念运用到马铃薯育种中,给马铃薯种植模式带来革命性变化,变块茎繁殖为种子种植,有望为国家每年节省数百万亩种薯繁育用地。

(记者:文/陈同磊 闫雯雯 图/ 周广学)


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