【南方+】農(nóng)科新故事?|廣東省農(nóng)科院蔬菜研究所:將綠色瓜果送上餐桌,把形美蔬菜帶進(jìn)公園
南瓜因含肌醇能降膽固醇,苦瓜因含皂苷能清熱降火,冬瓜中的丙醇二酸可以瘦身,紅腳芥藍(lán)富含花青素可以美容……普普通通的蔬菜除了滿足人的味蕾外,竟還有如此神奇的功效。
有這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì),他們以選育優(yōu)良品種為樂趣,以讓農(nóng)民增收為己任,將綠色瓜果送上餐桌,把形美蔬菜帶進(jìn)公園,他們利用分子標(biāo)記給蔬菜育種提速,把互聯(lián)網(wǎng)植入到先進(jìn)蔬菜栽培技術(shù)中。這是一個(gè)怎樣的團(tuán)隊(duì)?一粒種子,在他們手中經(jīng)歷了怎樣的生命歷程?
他們就是廣東省農(nóng)科院蔬菜研究所團(tuán)隊(duì)(以下稱“蔬菜所”),近日,記者走進(jìn)蔬菜所,聆聽他們講述科研過程中的趣聞樂事。
|優(yōu)質(zhì)蔬菜 從育種開始
蔬菜種植,始于育種。什么是育種?就蔬菜育種而言,育種家根據(jù)市場(chǎng)需求,確定育種目標(biāo),運(yùn)用各種手段和技術(shù)找到可以實(shí)現(xiàn)育種目標(biāo)的父本和母本,觀察互配得到的組合其表型是否與目標(biāo)符合,若不符合再重復(fù)尋找合適的父母本進(jìn)行配組,直到獲得與育種目標(biāo)最接近的新組合,進(jìn)而培育成為一個(gè)符合市場(chǎng)需求,甚至引領(lǐng)市場(chǎng)的好品種。
由于地理?xiàng)l件和生活習(xí)慣差異,形成了嶺南特色蔬菜(如菜心、黑皮冬瓜、有棱絲瓜、苦瓜、芥藍(lán)、紫紅茄等),這些具有鮮明地方特色的種類和類型構(gòu)成了嶺南特有的蔬菜種類結(jié)構(gòu),不僅保持了我省城鄉(xiāng)居民長(zhǎng)期形成蔬菜消費(fèi)習(xí)慣、同時(shí)也作為粵菜的重要基礎(chǔ)原料擴(kuò)散到全國(guó)甚至世界各地。據(jù)統(tǒng)計(jì),嶺南特色蔬菜占有我省蔬菜60-70%份額。幾十年年來(lái),蔬菜所致力于研究嶺南特色瓜果、蔬菜的新品種選育,其中,冬瓜就是一個(gè)典型代表。
廣東省農(nóng)科院蔬菜所專家在田間觀察冬瓜長(zhǎng)勢(shì)。
蔬菜所冬瓜品種中,最有名的當(dāng)屬家喻戶曉的“鐵柱”。廣東省農(nóng)科院蔬菜所所長(zhǎng)、著名冬瓜育種專家謝大森研究員回憶道,大概在2010年左右,為解決深受全國(guó)人民喜愛的廣東黑皮冬在北運(yùn)過程中運(yùn)輸效率低、破損率高等問題。通過一系列育種試驗(yàn),“鐵柱”應(yīng)運(yùn)而生,“鐵柱”憑借果實(shí)空腔小而大大提高了裝車容量,果肉致密降低了破損數(shù)量等特點(diǎn),作為突破性品種,轟動(dòng)一時(shí)。
蔬菜所冬瓜新品種長(zhǎng)勢(shì)喜人。
除了“鐵柱”,蔬菜所還培育了“黑優(yōu)1號(hào)”、“黑優(yōu)2號(hào)”、“鐵柱2號(hào)”等品種,實(shí)現(xiàn)了廣東冬瓜品種從農(nóng)家種、地方種向雜交種的轉(zhuǎn)變,相繼解決了廣東冬瓜品質(zhì)不穩(wěn)定、上市較海南等地晚、種子休眠期長(zhǎng)等實(shí)際生產(chǎn)問題。目前,該所收集冬瓜種質(zhì)資源800多份,為世界上保存冬瓜種類最齊全、類型、數(shù)量最多的機(jī)構(gòu),是名副其實(shí)的冬瓜種質(zhì)資源庫(kù)。
從事育種或是其他科研工作一定要有發(fā)自內(nèi)心的興趣,善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題。當(dāng)被問到做科研的心得時(shí),羅少波研究員期望年青的科學(xué)工作者,在育種過程中一定要親力親為,細(xì)心去觀察作物在不同時(shí)間的細(xì)微變化,做研究是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程,要有耐心,要學(xué)會(huì)從細(xì)枝末節(jié)中發(fā)現(xiàn)可以利用的有效資源。
|分子標(biāo)記 讓蔬菜育種坐上“動(dòng)車”
隨著農(nóng)作物的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,蔬菜連作現(xiàn)象越來(lái)越普遍,病蟲害頻繁發(fā)生,嚴(yán)重時(shí)則可能使當(dāng)季作物全軍覆沒。選育抗病(蟲)蔬菜品種,是蔬菜產(chǎn)業(yè)迫切需要解決的問題,也是蔬菜所的重要研究領(lǐng)域之一。
提高蔬菜對(duì)病蟲害的抗(耐)性,通常會(huì)從外因和內(nèi)因入手,傳統(tǒng)上化學(xué)防治是應(yīng)對(duì)蔬菜病蟲害的最常用手段,但由于農(nóng)藥過度使用或使用不當(dāng)引起的“毒蔬菜”事件到現(xiàn)在還讓人心有余悸,而蔬菜所的重點(diǎn)從作物本身入手,練好內(nèi)功,培育自身對(duì)病蟲害抵抗能力強(qiáng)的蔬菜品種,對(duì)于保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、消除食品安全隱患具有重要意義。
共建產(chǎn)學(xué)研示范基地。
要選育對(duì)病蟲害有抗性的品種,可以利用一些地方品種甚至野生種中原有的抗性基因,或者通過誘變育種使作物發(fā)生基因突變創(chuàng)制新的抗性基因。而蔬菜育種本來(lái)就是一個(gè)艱辛的過程,謝大森所長(zhǎng)說道,傳統(tǒng)方法必須要等到田間有表型才知道是否是自己想要的品種,培育一個(gè)優(yōu)良的蔬菜品種往往需花費(fèi)四-五年,甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,精準(zhǔn)的分子標(biāo)記技術(shù)逐漸被應(yīng)用到品種選育中,可在幼苗期通過提取遺傳物質(zhì)(DNA、RNA)判斷是否帶有目標(biāo)性狀,大大縮短了育種時(shí)間,提高了育種效率,如同坐上動(dòng)車一般,為育種提速。除此以外,分子標(biāo)記技術(shù),還可以快速進(jìn)行蔬菜品種的“親子鑒定”,讓以往半年多才可以完成的純度鑒定工作縮短到幾周時(shí)間,加快了優(yōu)良品種推向生產(chǎn)的進(jìn)程。
近年來(lái)蔬菜所的育種團(tuán)隊(duì)獲得了中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廣東省科技技術(shù)二等獎(jiǎng)等一系列獎(jiǎng)項(xiàng)。對(duì)于這些獎(jiǎng)項(xiàng),何曉明研究員說道,“金獎(jiǎng)銀獎(jiǎng),不如農(nóng)民朋友的夸獎(jiǎng)”,她說,作為農(nóng)業(yè)科研人員到田間地頭去幫助農(nóng)民解決實(shí)際生產(chǎn)問題,把我們的科研成果變成農(nóng)民的財(cái)富,才是農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的初衷,我們的初心和本份。
|育種和栽培“兩條腿走路”
好馬需配好鞍,好的蔬菜品種也需要與之配套的栽培技術(shù)才能體現(xiàn)其優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的特性。蔬菜種植后,凡是影響蔬菜產(chǎn)量和質(zhì)量的因素,都是蔬菜栽培需要研究的內(nèi)容。比如,什么時(shí)候需要養(yǎng)分?需要什么養(yǎng)分?需要多少養(yǎng)分?
蔬菜栽培研究室主任何裕志研究員介紹,蔬菜所從1994年開始研究無(wú)土栽培技術(shù),從當(dāng)初的簡(jiǎn)易大棚設(shè)施浮根式栽培技術(shù)到現(xiàn)在的智能化栽培技術(shù),主要通過研究蔬菜的生理特性確定最適合的生長(zhǎng)環(huán)境條件,讓其最大限度的體現(xiàn)自身優(yōu)勢(shì),滿足農(nóng)戶對(duì)蔬菜高質(zhì)、高產(chǎn)的追求。目前,無(wú)土栽培用的最多就是水肥一體化——水肥耦合技術(shù),通過對(duì)水分和養(yǎng)分的綜合調(diào)控與一體化管理,滿足作物對(duì)水肥的需求,提高水肥利用率,提高質(zhì)量和產(chǎn)量,達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)省勞動(dòng)力和優(yōu)質(zhì)高效的目的。蔬菜所還利用水肥一體化技術(shù)開展潮汐式工廠化育苗研發(fā),該技術(shù)打破了傳統(tǒng)工廠化育苗技術(shù)肥水自上而下的灌溉方式,不僅提高了水肥的利用率還提高了育苗的質(zhì)量。
蔬菜水肥同步。
隨著科技信息的快速起步,水肥耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從人為調(diào)控到機(jī)器自動(dòng)化調(diào)控的飛躍。傳統(tǒng)的水肥耦合技術(shù)需要根據(jù)作物的種類特性、生長(zhǎng)狀況人為調(diào)控營(yíng)養(yǎng)液的相關(guān)指標(biāo),而現(xiàn)在這些指標(biāo)將可通過傳感技術(shù)和大數(shù)據(jù)庫(kù)由系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控,不久的將來(lái)我們可以通過手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)智能化種菜。
在談到蔬菜智能化栽培技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景時(shí),何志裕研究員憧憬到,當(dāng)這個(gè)技術(shù)發(fā)展成熟且農(nóng)戶都能接受時(shí),我們就能看到大棚里女士們可以踩著高跟鞋,穿著短裙優(yōu)雅種菜的場(chǎng)景。但何志裕坦言自己更希望智能農(nóng)業(yè)能夠打破小朋友對(duì)農(nóng)業(yè)面朝黃土背朝天的傳統(tǒng)認(rèn)知,讓他們認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
|精準(zhǔn)營(yíng)銷推廣策略 抓好育種工作的最后一公里
優(yōu)良品種是基礎(chǔ),良好的推廣模式是品種走向市場(chǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。蔬菜所推廣中心主任黃智文認(rèn)為蔬菜品種推廣是是育種工作的最后一公里,只有做好品種的宣傳推廣,新品種才能被市場(chǎng)接受實(shí)現(xiàn)其價(jià)值,育種工作才能進(jìn)入良性循環(huán)。他說目前蔬菜品種推廣可以通過政府層面協(xié)調(diào)組織新品種新技術(shù)綜合配套展示,邀請(qǐng)專業(yè)農(nóng)民現(xiàn)場(chǎng)參觀交流,或者直接通過經(jīng)銷商在蔬菜主產(chǎn)區(qū)以商業(yè)化模式做示范展示,但最受歡迎的形式還是廣東種業(yè)博覽會(huì),這是一種集良種良法配套技術(shù)、農(nóng)機(jī)農(nóng)業(yè)融合、現(xiàn)代科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用為一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范平臺(tái)。至今,廣東種業(yè)博覽會(huì)已召開16載,是育種行業(yè)的孵化器和助推器。
辣椒現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。
黃智文介紹道,近年蔬菜所推廣出受歡迎的品種主要有“鐵柱”冬瓜、雅綠絲瓜、匯豐辣椒等。目前占廣東市場(chǎng)雜交冬瓜總份額的30%~40%,絲瓜約占30%。之所以有這么好的成績(jī)還是源于品種本身的優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)和農(nóng)民需要新品種,但更需要的是能解決實(shí)際問題的好品種,無(wú)論推廣制度如何改變,品種優(yōu)良才是根本。
推廣過程中,也常常會(huì)把新選育的品種免費(fèi)贈(zèng)送給農(nóng)戶種植,但由于固化的栽培方法和管理習(xí)慣而導(dǎo)致新品種種性無(wú)法充分表現(xiàn)。針對(duì)這種問題,黃智文認(rèn)為應(yīng)該要對(duì)推廣方法進(jìn)行創(chuàng)新,例如通過微信建立專業(yè)種植群,及時(shí)解決生產(chǎn)上一些共性問題,利用微信視頻解決個(gè)性化難題,在農(nóng)博會(huì)展示時(shí)結(jié)合田間效果向農(nóng)戶或經(jīng)銷商講解配套的栽培管理辦法、應(yīng)注意的問題等,或在不同區(qū)域選點(diǎn)追蹤購(gòu)種者的種植情況,及時(shí)給出合理建議,真正做到服務(wù)到家。
科技推廣僅僅做到把產(chǎn)品銷售給農(nóng)戶或經(jīng)銷商還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更重要的是要了解生產(chǎn)、市場(chǎng)、消費(fèi)者的需求。謝大森研究員強(qiáng)調(diào),在推廣過程中應(yīng)觀察市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化,了解產(chǎn)品的未來(lái)走向,從而選育新品種,及時(shí)占領(lǐng)市場(chǎng)先機(jī),才能實(shí)現(xiàn)從跟隨市場(chǎng)到引領(lǐng)市場(chǎng)的跨越。
|緊跟潮流 育種行業(yè)也需與時(shí)俱進(jìn)
實(shí)現(xiàn)從高產(chǎn)量向高品質(zhì)轉(zhuǎn)變。目前,蔬菜市場(chǎng)逐漸飽和,人們生活水平也不斷提高,開始由“吃飽”要求“吃好”。在談到蔬菜所未來(lái)的育種方向時(shí),羅少波表明將不再以高產(chǎn)作為主要育種導(dǎo)向,而是要實(shí)現(xiàn)品種從高產(chǎn)量到高品質(zhì)的轉(zhuǎn)變,要選育蔬菜中的“精品”,不斷滿足消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品特色化、功能保健等多元需求。
賞食兼用品種:霸王椒。
開發(fā)功能型蔬菜品種。許多蔬菜都有其獨(dú)特的功效,降血壓、降脂、美容養(yǎng)顏,但這些源于蔬菜中功能物質(zhì)的作用,可通過育種選育功能物質(zhì)含量高的品種應(yīng)用到生產(chǎn)中去。蔬菜保健品、食品、飲料也開始出現(xiàn)在我們的生活中,通過育種開發(fā)專門用于加工(如飲料或提取功能保健成分等)等特別用途品種,可以延長(zhǎng)蔬菜產(chǎn)業(yè)的鏈條,促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
賞食兼用品種:香芋南瓜。
開發(fā)設(shè)施專用型蔬菜品種。近幾年,蔬菜設(shè)施模式不斷從北方引入華南地區(qū),也帶來(lái)一系列問題。蔬菜大棚在北方的作用是保溫,而在南方更多的是用于避雨、降溫,華南地區(qū)降雨的同時(shí)會(huì)帶來(lái)光照不足等問題。謝大森分析,光照微弱易導(dǎo)致蔬菜徒長(zhǎng)、品質(zhì)低,人工補(bǔ)光會(huì)增加成本,這時(shí)候選育設(shè)施專用型蔬菜品種(耐弱光、耐濕)就顯得十分必要。
開發(fā)賞食兼用型蔬菜品種。蔬菜和花卉都屬于園藝范疇,很多蔬菜如羽衣甘藍(lán)、迷你冬瓜、小型南瓜、櫻桃番茄等都有觀賞價(jià)值,但受到其僅作為食用品種時(shí)的生物特性的限制了觀賞功能推廣應(yīng)用,而這一難題完全可以通過育種解決,實(shí)現(xiàn)一菜多用。另外,一些瓜果,也可通過育種調(diào)節(jié)外部形狀用于觀賞。謝大森介紹,蔬菜所目前已涉及蔬菜景觀栽培技術(shù)的開發(fā),按園林規(guī)劃方案,從品種的顏色、形狀、株型選擇相應(yīng)的賞食兼用蔬菜品種,真正把蔬菜帶進(jìn)公園,既達(dá)到美化環(huán)境的作用,又可作為產(chǎn)品滿足市民對(duì)蔬菜的需求。
年輕博士在田間工作。
蔬菜所的科技人員就是一群蔬菜界的設(shè)計(jì)師,他們從蔬菜寶寶誕生之前,就為它們尋找最佳搭配的爸爸、媽媽,讓蔬菜寶寶帶著強(qiáng)壯的體質(zhì),漂亮的外表,特別的功能來(lái)到世上,在它們的成長(zhǎng)過程中,設(shè)計(jì)師們通過運(yùn)用各種先進(jìn)的栽培技術(shù),培育蔬菜寶寶茁壯成長(zhǎng)。最后,設(shè)計(jì)師們將蔬菜寶寶推介到蔬菜行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,讓它們發(fā)揮自己最大的作用,實(shí)現(xiàn)蔬菜產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),助力鄉(xiāng)村科技振興。
策劃:陳永 何秀古 胡念飛 鐘小雄
統(tǒng)籌:喻淑琴 段冬洋 鄒文平
采寫:南方農(nóng)村報(bào)記者 喻淑琴 實(shí)習(xí)記者 耿銀銀