航天育種牧草在西藏錯那市茁壯成長 記者 郭沛然 通訊員 楊勇 攝
航天育種地面選育基地的農(nóng)田里碩果累累 記者 郭沛然 通訊員 楊勇 攝
航天育種地面選育基地的農(nóng)田里碩果累累 記者 郭沛然 通訊員 楊勇 攝
通過層層篩選的“天選之種”從太空“出差”回來后,只完成了航天育種“萬里長征”的第一步。隨后,科學家們還要進行四到五年的地面選育,大浪淘沙般篩選、淘汰與精心培育,留下品質(zhì)最優(yōu)異且能連續(xù)向下遺傳的“太空種子”。正是擁有了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、抗病力強等顯著特性,“太空種子”讓未來農(nóng)業(yè)有了嶄新的想象空間。7萬株從陜西西安選育出來的太空種苗,翻山越嶺到西藏錯那市試種,一叢叢長勢喜人的太空牧草與太空蔬菜,為原本寸草不生的高原荒地孕育無限生機。
攻堅克難
高原荒地成功試種“太空草”
受制于自然條件與長期過度放牧,錯那市地區(qū)的草場面臨嚴重退化和生態(tài)功能減弱的問題……今年6月,陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心與合肥高新區(qū)太空科技研究中心共同合作,決定挑戰(zhàn)這片高寒之地。11名育種工作者組成進藏團隊從西安出發(fā),帶著精心選育的航天育種牧草種苗和蔬菜種子前往海拔4380米的錯那市,開啟了一場充滿挑戰(zhàn)的科學試驗之旅。
輾轉(zhuǎn)抵達試驗地點后,進藏團隊遇到了第一個難題——撂荒斜坡地種植條件差。這塊地面積約38畝、未種過莊稼,處于山坡一隅,地勢起伏不平,南北落差達3米、東西落差達2米,石頭遍地,形狀還不規(guī)則。
今年66歲的地面選育“老手”袁中權(quán),是進藏團隊中最年長,也最不服輸?shù)囊晃弧K麕ьI(lǐng)隊員拿著測量工具,為試驗地“量體裁衣”設(shè)計了種植效果圖。“要想種好地,土壤是關(guān)鍵。”老袁告訴記者,經(jīng)過挖掘機、裝載機進行平田整地作業(yè)后,還要對斜坡地的土壤進行檢測與分析,尋找到更適合高原環(huán)境的有機肥料進行土壤改良,確保太空牧草能夠扎根生長。
“首批太空牧草移栽后,不少當?shù)厝罕姄姆N苗的成活率,也怕種苗長成‘大長腿’,也就是高腳苗。”老袁有信心地說,此次移栽的是在西安培育的星際神農(nóng)系列牧草,已經(jīng)在榆林地區(qū)經(jīng)受過考驗,只要試種成功,即使遇上-40℃的低溫天氣,它們也能安全越冬。
太空牧草移栽完畢后,迎來了一批嘗鮮者——土撥鼠,它們經(jīng)常來啃植物的根系,也不怕人,為種植試驗帶來了威脅。為了解決“鼠患”,工作人員巧妙利用生態(tài)防治措施,在不破壞牧草生長的情況下,用辣椒水和花椒水噴灑在植物根系與葉子上,土撥鼠吃一口被“辣”到后,再也不敢侵害太空牧草了。
“人不哄地皮,地不哄肚皮。你瞧,栽植一個多月了,太空牧草都長高了20到30厘米,只要后期管理好,航天育種牧草就能在高原地區(qū)正常生長。”老袁指著視頻中的牧草笑著說,進藏團隊克服了高原缺氧、風沙肆虐、紫外線強、常年低溫、日照不足等困難,順利完成了太空種苗的移栽作業(yè)。看到太空牧草生根發(fā)芽、長勢喜人,錯那市的5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)競相邀請育種工作者將剩余的“太空種子”播撒到自家門口。
精心選育
“天外來客”在西安結(jié)滿碩果
在不少人的印象中,提到科研人員,立刻就會想到“高大上”的設(shè)備、晦澀難懂的詞匯……8月14日,記者在陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心地面選育基地內(nèi),見到了會干農(nóng)活、接地氣的育種專家。陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心主任郭銳蹲在兩排長壽菜前,麻利地清理完雜草后,一株一株檢查發(fā)育情況。
“今年9月,我們準備把這批富含高蛋白質(zhì)、能降三高的長壽菜搭載返回式衛(wèi)星送上太空進行誘變。”郭銳告訴記者,篩選出現(xiàn)階段性狀最優(yōu)良或者某些性狀亟待改善的株系的種子,這是航天育種的第一階段——精心選種。在他看來,航天育種就相當于開采金礦,航天器搭載種子上天,就等于是將一批批種子變成一座座金礦山。當?shù)谝徊竭x種和第二步太空誘變結(jié)束后,“金礦山”就形成了。等這些種子回到地面,經(jīng)過育種專家艱辛的選育,最后才能得到綜合性狀更優(yōu)秀或有新的優(yōu)良性狀出現(xiàn)的“太空種子”。
立秋時節(jié),走在航天育種地面選育基地內(nèi),蟬鳴聲聲不絕于耳,目之所及皆是郁郁蔥蔥的綠色繁茂植被。遠看平平無奇,走近觀察才發(fā)現(xiàn),與尋常蔬菜花卉不同,這里選育的太空種子結(jié)出了千姿百態(tài)的奇花異果。紫紅色的雞冠花從太空“出差”回來后,能開出黃色、橘色和白色的花朵;太空南瓜更是“百變之王”,它們五顏六色,有的形似佛手、雞蛋,有的形似麥克風……農(nóng)田里結(jié)滿了“天外來客”的碩果。
從1987年中國第九顆返回式衛(wèi)星首次搭載農(nóng)作物種子飛向太空至今,中國航天育種已走過30余年。航天育種搭載試驗品種類繁多,生活中常見的多為太空糧食作物、太空蔬菜水果與太空經(jīng)濟作物。實際上,還有一類太空林木草灌,不同于糧食、花卉,它們的選育周期更漫長,因此還未形成規(guī)模效益。
作為我國航天育種的北方中心——陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心為何將太空林木草灌放在選育的“C位”?
“在中國這樣國土面積遼闊,沙漠荒地占比較大的國情下,選育太空林木草灌的長遠意義不可估量,我們想在高原荒地種出‘綠色奇跡’,解決牧草品種稀缺的‘卡脖子’問題,讓那里的牛羊吃上營養(yǎng)的‘太空草’,讓群眾享受到我國航天科技發(fā)展帶來的實惠。”郭銳堅定地說,按照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的實驗規(guī)律,從播種、收獲到選優(yōu)的工作要反復(fù)進行四輪,平均每一類種子都需要四到五年的選育時間。沒有艱苦而漫長的地面選育,就無從得知種子們在太空中究竟發(fā)生了什么樣的變化。像太空林木草灌的選育過程雖然見效慢,但卻對荒漠化、石漠化與水土流失的綜合治理有著重要意義。
制定標準
送太空產(chǎn)品“飛”入千家萬戶
西安被譽為“中國航空航天城”“航天動力之鄉(xiāng)”,依托雄厚的航天科技實力以及產(chǎn)學研深度融合,加速推動航天育種成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。在陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心內(nèi),一個個透明容器里盛放著各類太空種子,從糧食作物,到蔬菜水果,再到花卉牧草等,不同領(lǐng)域都有成功的品種問世。
記者了解到,該中心已進行航天育種搭載實驗100余項,獲得11項農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)專利,選育出一批如陜北小雜糧、大紅袍花椒、星際神農(nóng)系列牧草等具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)植物新品種,并通過與種子企業(yè)聯(lián)合實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,產(chǎn)生了顯著的社會經(jīng)濟效益。其中,太空大紅袍花椒已經(jīng)開始大面積推廣種植;星際神農(nóng)系列牧草先后在榆林地區(qū)、甘肅地區(qū)、西藏錯那市等扎根生長。
眼下,這些富含科技的新品種、遨游過太空的種子,為攥緊“中國種子”、端穩(wěn)“中國飯碗”貢獻著陜西力量。從2015年蔥蘭、荷蘭菊等一批耐寒、抗旱的太空花卉種子被撒在了哈薩克斯坦和吉爾吉斯斯坦的土地上,到2024年陜西省航天育種研究中心與中加衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)園、伊朗大學、印度理工大學等機構(gòu)簽訂合作備忘錄,陜西航天農(nóng)業(yè)科技正昂首闊步 “走出去”。
“太空咖啡、太空茶葉、太空花椒……這些都是用自主育種的太空種子生產(chǎn)而來。為了讓更多人了解航天育種技術(shù),我們還撰寫了科普讀物與繪本。”郭銳如數(shù)家珍般介紹道,航天育種不是一飛了事,難點在于“入地”選育和未來如何推向市場。前者需要時間,后者需要標準,建立陜西航天生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品(生態(tài)食材)檢測中心、制定航天生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品(生態(tài)食材)團體標準等,正是太空產(chǎn)品“飛”入千家萬戶、航天技術(shù)走入日常生活的關(guān)鍵。
郭銳表示,標準是創(chuàng)新發(fā)展的引領(lǐng)和推動力量,從太空種子衍生的一系列科研產(chǎn)品只有與市場精準對接才能產(chǎn)生價值。為了使太空食品產(chǎn)業(yè)形成規(guī)范化發(fā)展的同時,確保太空食品的質(zhì)量和安全性得到市場的充分認可,陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心參與起草制定的《航天生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品(生態(tài)食材)通用技術(shù)要求》團體標準于今年1月正式發(fā)布,該標準規(guī)范了航天生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流程、安全生產(chǎn)管理等,有助于推動市場良性發(fā)展,滿足群眾食品消費升級的需求。此外,研究中心也為通過檢測的太空食品設(shè)計了專屬LOGO(標識),方便消費者選購時進行辨別。
從生根發(fā)芽到開花結(jié)果,種子萌發(fā)著希望,蘊藏著夢想。期待未來,在科研人員的不懈探索之下,讓更多陜西自主培育的“太空種子”遍撒大江南北,更多優(yōu)質(zhì)的太空果蔬能進入市場、端上市民的餐桌。 記者郭沛然 實習生王一冰 陳沛立
編輯: 張潔
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