讓種子少“吃”肥料多打糧

三農 農民日報 2015年05月04日 10:12 A-A+
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　　編者按

　　雖然氮肥對作物生長起著增加産量、提高質量的作用，而實際上，農作物對肥料的吸收率也各不相同，施肥量與糧食産量並不是正比例關係。就如同人一樣，腸胃消化吸收不好，怎麼吃也不會胖。因此，研究揭示氮高效利用作物種子機理，選育氮高效利用作物品種是大勢所趨。

用分子手段設計氮高效大麥種子

　　想讓農民少用化肥？或許可以讓種子更好地吸收肥料。上海市農業科學院生物技術研究所所長黃劍華正以大麥種子作為突破口，研究氮肥的高效利用問題。這一研究如果成功，可將農作物的氮肥利用率從目前的35%左右提升到約60%。這還將惠及與大麥近源的水稻和小麥，併為上海打造種源農業基礎創新平臺，提供育種共性技術的支持。

　　我國農業高肥耗向來被人詬病，水稻單産跟日本差不多，氮肥用量卻是日本的3倍。“和每個人的胃口大小有差異一樣，農作物對肥料的吸收率也各不相同。”黃劍華説，“目前農作物的氮肥平均利用率只有35%左右，這也意味著絕大部分肥料由於不能被農作物吸收，隨農田排水流向江河湖海或滲透到土壤中。”據統計，這種污染已經成為了我國農業面源污染的主要來源之一。

　　我國正在打造環境友好型和資源節約型的農業發展戰略，減少農藥和化肥使用量是其中的一篇重頭文章。黃劍華説，要減少污染，一個“治本”的辦法是從提高農作物對氮肥的吸收能力入手，減少化肥的流失量。目前，他主持了一個名為“基於細胞、基因水平的節肥、抗病、抗旱種質創新新方法”的項目，計劃利用3年~5年培育出一個能高效吸收氮肥的大麥新品種，在比常規用肥少20%~30%的情況下，保證産量、品質等持平。

　　對農業稍熟悉點的人都知道，三五年想搞出一個新品種，談何容易。從挑選出所需性狀到雜交純合，再到育成穩定品種，花費10年也很平常。黃劍華説：“這幾年，國外育種技術有了突飛猛進的進展。”黃劍華指的是國際流行的分子標記技術和加倍單倍體技術，前者能夠很快從分子層面篩選到農作物的所需性狀，後者則能夠快速將性狀穩定下來形成新品種，用這種複合育種技術，只要三五年就能推出一個新品種。

　　黃劍華對單倍體加倍技術有很深的研究，但想要推出“氮高效種子”，他卻苦於沒有一個好的分子標記。“事實上，在農業科技含量最高的育種技術上，我國與國外有相當大的差距。”

　　黃劍華説，以前我國對農作物育種的主要目標是高産，但如今，營養、氮高效和抗病蟲害等因素也變得越來越重要。發展我國自己的分子育種技術，是他心繫的另一個目標。

　　不久前，每斤10萬元的荷蘭布利塔茄子種子讓人們意識到，農産品也能賣出蘋果手機的價格，然而想要成為賣得出高價的種子，卻需要大量的科學研究。黃劍華表示，世界種業研究已從傳統的常規技術育種階段，進入到依靠生物技術育種階段。世界種業巨頭在生物技術和新品種研發領域投入鉅資，開發出了一大批攜帶抗病、抗蟲、耐除草劑等目標基因的玉米、棉花、大豆新品種，並十分重視種質資源的收集。通過並購，跨國公司不僅獲取了技術和市場，也掌握了大量的種質資源。

　　數年後，黃劍華希望把近30年的育种經驗整合成共性技術，為上海打造種源農業基礎創新平臺。“農業科技體系建設是科技創新中心建設的重要組成部分，上海加快發展現代農業，必須抓住附加值最高的種源環節。”黃劍華説。