中国杂交小麦在“一带一路”汇成金色麦浪_马爱平.pdf

50中国杂交小麦在“一带一路”汇成金色麦浪科技创新SCIENCE,TECHNOLOGY AND INNOVATION文/马爱平日前，正在实验室忙碌的北京市农林科学院杂交小麦研究所所长张胜全，接到了巴基斯坦白沙瓦农业大学教授阿里夫的电话：“张博士，今年试种的中国杂交小麦，产量是我们平均产量的两倍多，农民的收入也增加了，我会建议更多的农民都来种它。”播种、出苗、成熟中国杂交小麦走出国门，来到巴基斯坦，最终汇成金色麦浪。即使遭遇了2022年的罕见高温，最高亩产也近400公斤。“要搞就搞最难的”2016年，第七届世界作物科学大会上，杂交小麦被美国内布拉斯加大学教授斯蒂芬贝恩齐格描述为小麦科学中的“最终前沿”（The Final Frontier）。为何这样说？培育杂交小麦太难了！“水稻和玉米是二倍体，而小麦则是六倍体，小麦杂种优势利用的遗传和代谢机制差异很大，更加复杂。”北京市农林科学院杂交小麦研究所首席专家赵昌平说。这仅是一斑窥豹。杂交小麦是一个复杂的系统性工程，主要集中在一是科学原理，二是技术瓶颈。科学原理主要是解决小麦的雄性不育体系等问题，其中包括不育性、恢复性、异交性等三大科学难点。直到赵昌平在大量的科学研究中首次发现小麦环境敏感型不育现象和调控规律，这一世界性难题的解决才迎来曙光。“科学的挑战和探索是我们这一代中国人必须去面临和攻克的，我经历过吃不饱饭的年代，吃不饱就没有尊严。”20世纪90年代，赵昌平刚参加工作不久，科班学小麦出身的他下定决心：“要搞就搞最难的杂交小麦。”他没日没夜地翻阅和分析了近30多年的小麦科学研究数据，开拓性地提出了“小麦雄性育性的相对性原理”，该创新理论为二系杂交小麦研发提供了理论基础。在解决了科学原理之后，第二步就是攻克“核心技术瓶颈”，其中包括强优势品种选育，种子高效生产与示范应用等全产业链的集成。这一攻克就是30年。缺钱、缺人、缺地、缺理解，在最低谷的十年，他的课题组是院里最穷的，赵昌平也变得沉默寡言。“我们就是拿青春、拿生命在跟杂交小麦赛跑。”赵昌平说，“水稻、玉米育种一年可以做两到三茬，失败了还可以加急去海南加个班，小麦育种一年只有一茬，今年失败了就只有等明年。”直到2011年，赵昌平以“中国二系杂交小麦技术体系创建”的第一贡献者荣获北京市科学技术奖一等奖后，中国二系杂交小麦正式开始登上世界舞台，引领全世界杂交小麦的研究方向。杂交小麦一百年的探索经验和教训告诉人们，用得上才是硬道理！“这30年从来没有轻松过，所走的路很多是前人尚未走过的，商业化是最后的试金石。”赵昌平说。在商业化过程中仅用种量一项就难倒“英雄汉”。“杂交水稻一亩地用一两斤种子，杂交玉米一亩地用两三斤种子，但是杂交小麦一亩地要用二三十斤种子，种子的成本就增加了近10倍。”高效的规模化生产技术赵昌平又用了20年的时间！从1999年亩产69公斤提高到2019年的400公斤，与普通品种相比，增产达到20以上。至此，杂交小麦大面积商业化的最后一个瓶颈解决了。在元谋模拟巴基斯坦有了中国独创的二系杂交小麦技术方法，自“十五”以来，在科技部、农业农村部、北京市政府的持续支持下，北京市农林科学院陆续审定了京麦6号、京麦9号、京麦179、2021年5月26日，赵昌平（左）和助手进行小区制种产量性状调查（新华社记者 李安 摄）51INTERNATIONAL TALENT国际人才交流20233京麦21等一批丰产稳产性好、耐瘠薄土地、抗旱节水能力突出的北京杂交小麦品种，2022年，耐盐碱型京麦系列杂交小麦通过国家审定。凭借着突出的抗逆丰产优势，北京杂交小麦正在成为我国北方麦区中低产田稳产增产的助推器。据初步统计，“十三五”以来，北京杂交小麦在北方麦区应用面积约30万亩/年。长达百年的科学难题和技术瓶颈被一一破解，中国杂交小麦走出国门也有了坚实基础。中国杂交小麦的重大技术突破，令巴基斯坦相关部门心动。小麦是巴基斯坦第一大粮食作物，但其单产水平较低。2009年6月，巴基斯坦驻中国大使馆主动联系北京市农林科学院，希望开展合作，提高当地小麦产量。此后，杂交小麦被中巴列入政府间科技合作框架。相比传统品种，杂交小麦具有高产、稳产、抗逆、用种量少等特点，尤其适合中低产区推广种植。但是，杂交小麦远涉千里来到巴基斯坦并非一路坦途，其间经历了从“水土不服”到落地生根的曲折与艰难。2009年，张胜全第一次来到巴基斯坦信德省，虽然心里早有准备，但是当地的气候还是着实令他大吃一惊。“在小麦收获季，3540的高温司空见惯。干旱的情况更是比比皆是，粮食只能靠灌溉活下去。”张胜全说，当地的高温和干旱远超出他的想象。必须对症下药，解决高温和干旱对杂交小麦种植的不利影响。张胜全带领的团队，果断选择在云南元谋建试验基地，与巴基斯坦方面同步进行种质改良和品种筛选。这一合理、科学的设计，获得意想不到的效果。“云南元谋是闻名全国的小麦繁育基地，这里的高温、干旱甚至比巴基斯坦更严苛。”张胜全说。尽管有了完美的模拟环境，团队还是遇到了第二个难题病虫害。高温、干旱可以模拟，病虫害却没有办法模拟。针对巴基斯坦小麦特有的蚜虫、锈病病害，中国杂交小麦团队设计出了“组装式”试验。从怎么种植，到怎么记录数据，再到遇到问题怎么解决，无论是试验品种还是方案，中国团队都细细罗列，手把手教给巴基斯坦同行，让对方直截了当记录抗病虫害效果和数据即可。叩开国际种业市场大门从春夏到秋冬，中国团队开启了北京巴基斯坦云南元谋三地循环工作模式。团队成员一到元谋，就吃住在村子里，被蚊虫叮咬得满身红肿，成为家常便饭；一到巴基斯坦，常常因水土不服而发烧腹泻，还饱受蟑螂“骚扰”。团队的两个女同志常因暴晒而脱皮。即便如此“狼狈”，大家的干劲儿更足了。据不完全统计，中方累计派遣赴巴基斯坦开展杂交小麦技术合作和产业推广人数达到近150人次，累计走访城市超过20个，累计行驶里程超过10000公里，有的地方连合作的巴方人员都没有去过。巴基斯坦佳德农业有限公司总经理Rizwan感叹道：“超过10000公里的行驶轨迹，正是对中国杂交小麦人不辞辛苦、扎根巴基斯坦的最好注解。”功夫不负有人心。经过前期1100余份杂交组合、230多个种植点的试验示范，中国二系杂交小麦表现突出，较巴基斯坦当地品种平均增产24.4%。20172018年更是全面开花，白沙瓦农业大学Arif博士表示，本年度北方麦区杂交小麦试验最高增产幅度达到50.1%。而佳德农业公司提供的中部麦区数据则表明，杂交小麦组合增产比例达到70%，最高增产幅度达到45%以上。更优异的品种也随之脱颖而出。如今，在巴基斯坦，中国团队实现了杂交小麦播种量减少仍能增产的实效。据测算，与当地常规小麦品种相比，在播种量减少大约80%90%的情况下，中国杂交小麦仍能增产20%左右。北京杂交小麦在乌兹别克斯坦扎根是另一个故事。当时，乌兹别克斯坦主动找到了北京市农林科学院杂交小麦团队，希望将杂交小麦引入乌兹别克斯坦。要知道，小麦是“舌尖上的一带一路”当仁不让的主角，作为“一带一路”沿线国家最主要的口粮作物之一，“一带一路”沿线国家小麦种植面积超过11亿亩，约为中国小麦面积的3.5倍，挖掘提升潜力巨大。接到邀请，张胜全马不停蹄开展与乌兹别克斯坦的合作。但令团队所有人没有想到的是，因乌兹别克斯坦外交政策特殊，团队自2016年以来，一次都没有获得过乌方提供的签证，因此大家并未去过乌兹别克斯坦，那边的工作均是交给对方完成。杂交小麦的筛选是通过与乌兹别克斯坦气候比较和大量新组合在新疆同步测试开展的。即使在这样的情况下，北京杂交小麦团队仍然交出了亮丽的成绩。2019年，北京市农林科学院自主培育的杂交小麦品种“JM6-3”在乌兹别克斯坦通过审定。这是我国通过国外审定的第一个杂交小麦品种。在哈萨克斯坦、伊朗，来自中国的杂交小麦也开始生根、发芽。中国农业科研人员正在不懈努力，让高产杂交小麦，播撒到“一带一路”更广阔的田野！责任编辑：王春晓