科研人員對土豆種苗進行研究成都日報記者胡大田攝
薯作中心主任胡建軍講解“霧培”系統(tǒng)的工作原理成都日報記者胡大田攝
不長在地里,而是像葡萄一樣,莖須懸吊在空中充分吸收霧化的營養(yǎng)液,種薯密密麻麻結成串……這樣的新場景,是四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所薯作中心為提升原原種種薯效率,創(chuàng)新推出“霧培”4.0版本呈現(xiàn)出來的。
在“霧培”環(huán)境下,馬鈴薯植株裸露的根須每15分鐘就可以吸收一次營養(yǎng),使原本每株只能結1-2粒的原原種薯,效率提升到每株可結20-30粒。該技術極大地降低了脫毒馬鈴薯種薯的使用成本,讓種植戶用得起脫毒種薯,每畝地可以增產(chǎn)30%以上。
四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所薯作中心多年來一直是“霧培”技術的領銜者。早在2013年,其推出“霧培”1.0版本便獲得四川省科技進步一等獎,引來世界各產(chǎn)薯大國先后前來學習取經(jīng)。2018年,該項成果登上《科學》雜志封面,為全世界種薯高產(chǎn)繁育提供“成都經(jīng)驗”。
站位新階段,貫徹新理念,在薯作中心一幫人的合力下,“霧培”從當年的1.0版本,反復改進,如今已推出4.0版本,并走出四川,遠赴海外,造福廣大種植戶。
降低成本
緊扣種薯“推廣難”問題
研發(fā)“霧培”技術
三月的成都,空氣涼爽宜人,正是適宜土豆結薯的季節(jié)。
位于四川省農(nóng)業(yè)科學院薯作中心的“霧培”基地,2000余平方米大棚內(nèi),一排排箱體里種植著來自全國各地不同品種的原原種種薯,枝繁葉茂的植株顯示著喜人的長勢。
推開一道側拉的箱體門,眼前的一幕讓記者大吃一驚——箱體里,一株株種薯土豆植株的根須猶如胡須一樣密實,而匍匐莖上密密麻麻結著十多粒種薯。這種栽培方法倒不像是種土豆,更像是在空中藤蔓上結果的葡萄一樣。
“‘霧培’可不是為了觀賞,而是為了提高種薯的效率。”薯作中心主任胡建軍解釋,“霧培”技術的探索,源于馬鈴薯種植源頭的一大瓶頸:
土豆種植上,有一個不得不正視的問題,就是“種薯瓶頸”。原來,土豆是無性繁殖,每種植一代,就會不斷從環(huán)境中積淀各種病毒,而這些病毒會導致種性嚴重退化,最終使產(chǎn)量大幅下降。
要想產(chǎn)量不減,最好使用脫毒種薯。但土豆的另一個特性,使大規(guī)模推廣脫毒種薯困難重重——土豆的繁殖系數(shù)低,約為1比10。通俗地理解,就是每種10畝地的商品土豆,大約就需要1畝地的種薯。高昂的成本,成為規(guī)模推廣脫毒種薯道路上的一只“攔路虎”。
據(jù)介紹,正因為土豆的這個特征,許多農(nóng)民在生產(chǎn)中,都不用脫毒種薯,而是用自家留存的馬鈴薯當種薯,但這些未經(jīng)脫毒的種薯,再次直接種植的后果就是品種嚴重退化,產(chǎn)量銳減,最終導致農(nóng)民收入下降。
在省內(nèi)廣泛種植土豆的“三州”地區(qū),脫毒種薯使用率更低,減產(chǎn)現(xiàn)象很嚴重,原本應該達到平均1500公斤的畝產(chǎn),很多地方實際收獲卻低到只有幾百公斤。
胡建軍介紹,使用基質培育原原種種薯,每株苗一般結薯1-2粒,每一粒的成本在四五毛錢,成本很高。而“霧培”就是要通過大幅度地提升種薯效率,解決種薯成本居高不下的問題,最終要讓農(nóng)民用得起價格實惠的種薯。
提升效率
營養(yǎng)吸收能力強還可擇機采摘
效率提高10—15倍
通過反復實驗探索,胡建軍和他的團隊發(fā)現(xiàn),“霧培”在結薯效率上大為提高:
傳統(tǒng)使用基質培育原原種種薯,每株苗一般結薯1-2粒,而通過霧培,每株苗可以結20-30粒原原種,效率提高了10—15倍,而個別優(yōu)良品種,更是可以結100粒左右,直接提升50倍效率。
為什么同樣的營養(yǎng)液,結出的原原種種薯數(shù)量會有這么大的差異呢?
“差異就在營養(yǎng)液吸收不同上!”看到記者十分疑惑,胡建軍繼續(xù)解釋——培養(yǎng)在基質中的種薯,澆一次營養(yǎng)液差不多要管七天,而通過“霧培”,種薯植株裸露在空中的根須可以每隔十五分鐘就吸收一次營養(yǎng)液。
“一個是吃一頓管七天,一個是每隔15分鐘就吃一次,差別咋會不大呢?”胡建軍介紹,由于土豆不是水生植物,太大的濕度不適宜土豆生長,所以在基質里培育時,營養(yǎng)液澆得太頻繁就會造成爛根?!办F培”則不會,多余的營養(yǎng)液會全部回流,這樣的培育方式極大地提升了種薯吸收營養(yǎng)的能力。
此外,“霧培”還有很大的優(yōu)勢——傳統(tǒng)基質培育種薯,只能等種薯成熟了,一次性采摘。因為根系一旦開挖,植株就死掉。而“霧培”結的所有種薯都懸吊在空中,可以視其生長的數(shù)量、生長的情況,擇機采摘。
“一般長到3-5克就可以采摘了,大的采摘下來,也便于小的繼續(xù)長大?!彼o記者打了個簡單的比方:“就像是一窩豬仔,把最能吃的趕走了,其他瘦弱的才有奶吃?!蓖ㄟ^適度采摘,也可以人為干預提升產(chǎn)薯效率。
經(jīng)過摸索總結,這項技術在2013年獲得四川省科技進步一等獎,2018年成功登上《科學》雜志封面,成為全世界學習的“成都經(jīng)驗”。
完善技術
前后四代改良
“成都經(jīng)驗”走在國際前列
觀察、補充、調(diào)整、完善、再完善……近年來,四川省農(nóng)業(yè)科學院一直在對“霧培”技術進行完善。
在薯作中心胡建軍主任的帶領下,王克秀、唐銘霞等幾位博士聚焦攻堅,課題組一直撲在大棚里不斷研發(fā)改進,這一改就堅持了近10年。
課題組成員唐銘霞博士介紹,經(jīng)過合力,“霧培”從當年的1.0版本,反復改進,如今已推出4.0版本。相對于2013年第一代“霧培”,如今的“霧培”從營養(yǎng)液、箱體、控制系統(tǒng),到噴淋方式上都已經(jīng)全方位改進,更有益于標準化走進工廠,造福廣大種植戶。
“營養(yǎng)液是整個系統(tǒng)最為核心的部分,最開始只有一種,現(xiàn)在已經(jīng)升級專門研發(fā)了根據(jù)土豆不同生長時期適時調(diào)整,滿足土豆最佳生長?!彼e例說。
在箱體上,也有改進,最開始的箱體離地很近,采摘種薯時工人必須蹲到地上去采摘,十分費力氣,后來改成站著就可以采摘;再后來,箱子改成了可以推拉式的側開門,現(xiàn)在仍在繼續(xù)探索,正在改進成可全開放的“卷膜”開箱。
記者在大棚里看到,種薯苗都被一根根繩子吊著,這又是怎么回事呢?
“這是我們的又一個改進。”胡建軍介紹,因為大棚里的溫度較高,水汽重,土豆苗容易感染晚疫病,如果用繩子吊起來,可以讓植株獲得更開闊的空間,植株也長得更高更強壯?!比缃瘢钚碌姆N植方式已不是吊株,而是改成了“蓋網(wǎng)”,不再需要人工用夾子一株一株往上提了。
因為土豆喜好低溫,團隊還反復試驗,改進方法給營養(yǎng)液降溫;主培苗從直接上架到改成水培苗,水培苗的栽培方式又先后經(jīng)歷從人工塑料板升級到薄泡沫板,再到瓶裝水培的多種方式……
在外人眼里,科學研究是一個既簡單枯燥又無比辛苦的工作。團隊成員王克秀博士說:“團隊成員長年都撲在大棚里,對每株種薯的表現(xiàn)做詳細觀察記錄,看它們的結薯表現(xiàn),探索整個發(fā)育過程,逐一完善技術體系。每一年都這樣,周而復始?!?/p>
隨著“霧培”技術越來越完善,省內(nèi)外、國內(nèi)外的種薯企業(yè)都趕來學習,希望合作,目前合作伙伴已走出國門。
記者手記
科技創(chuàng)新
永遠在路上
一杯牛奶,兩顆土豆,就能為我們提供一頓飯足夠的營養(yǎng)。
薯類為糧食、蔬菜、飼料兼用作物,在全世界范圍內(nèi)都受到普遍歡迎,成為僅次于水稻、玉米、小麥、油菜的主要糧食作物之一,在全國、全省都有大面積種植。
近年來,四川省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所潛心鉆研,在品種方面先后選育出川芋系列新品種。在方法上先后創(chuàng)新了高低海拔穿梭、不同生態(tài)區(qū)溫光差異適應性選擇的高效育種新方法,低海拔地區(qū)馬鈴薯雜交制種等方法,技術突破上首次建立薯類萌芽轉錄和蛋白表達信息庫,第一次使用轉錄組測序技術對馬鈴薯癌腫病的分子響應機制……
眾多的“第一次”,凝聚著科技工作者的堅守和心血。正如苦心鉆研20多年選育出突破性土豆品種川芋117的何衛(wèi)博士所說,科學研究需要長時間的沉淀,堅守信念一直往前走,“霧培”從1.0走到4.0,踐行的正是這樣的精神。
土豆種薯品質的提升,不僅能保障糧食安全,也是帶領群眾致富奔康的新機遇。當前,在鄉(xiāng)村振興的道路上,土豆科研工作還有很長的路要走,還等著科研工作者繼續(xù)奮發(fā)前行。(成都日報記者陳方耀)
轉自:成都日報
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