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技术作保障 种优业兴

“烟草介质花粉的研究及在种子生产中的规模化应用”项目获奖背后
2015年03月06日 来源:烟草在线据中国烟草资讯网报道 作者:
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  烟草在线据中国烟草资讯网报道

  一粒种子可以改变整个世界,一粒种子能够振兴一个行业!

  烟叶是烟草行业发展的基础,而种子是烟叶生产的基础,种子质量从一定程度上决定了行业的发展水平。为了切实提升烟草种子质量,烟草科技工作者进行了大量研究工作,在提升烟草种子质量、实现减工降本增效等方面取得显著成绩,为行业持续健康发展作出了突出贡献。

  作为烟草种子科学研究领域的代表作之一,“烟草介质花粉的研究及在种子生产中的规模化应用”项目荣获2014年度中国烟草总公司技术发明奖一等奖,这个2008年立项的项目,终结出累累硕果。在2015年全国烟草工作会议上,国家局领导盛赞项目研究单位玉溪中烟种子公司:“科技含量高、精耕细作好、基地管理严、公司家底深,为行业烟草种子改良作出了重要贡献。”

  面对殊荣,玉溪中烟种子公司总经理马文广谦虚地表示:“这份荣誉,是对我们之前工作的认可,是激励更是鞭策,今后我们要继续加强研究,用更加扎实系统的工作,从源头为行业发展奠定更为坚实的基础。”

  不断创新 步步为营

  “国以农为天,农以种为先。”种子是特殊的、不可替代的农业生产资料,烟草种子是烟叶生产的源头和基础,良种不但有利于提升烟叶品质、改善烟叶质量,更能有效促进烟农收入,促进烟草产业的整体发展。

  正是由于烟草种子的特殊意义,行业始终高度重视烟草种子发展工作。从上世纪50年代起至2000年左右,我国烟草种子发展呈现出两个显著特征,其一是从生产队自育直至全国南、北两大育种中心的统一规划,种子生产集中度逐步提高;其二是所育品种从自花授粉可育品种逐步替换为不育系杂交品种。

  2001年,为了进一步促进烟草种子产业发展,加快全国烟草种子产业化进程,国家局正式批准成立玉溪中烟种子公司。自成立之日起,该公司便肩负着为行业发展提供良种的使命。而其成立,也标志着我国烟草种子产业发展进入到一个新时期。

  烤烟雄性不育系,具有“只开花、不结果”的特性,这类品种雄蕊退化,需要人工授粉才能进行种子繁育。由于不育系品种有效解决了烟叶生产上“群众自留种、劣杂品种”等诸多弊端,既从种子源头杜绝了专卖风险,又较好保护了育种知识产权,因此不育系品种的推广种植已经成为全球烟草农业生产的普遍发展方向。在这种情况下,如何提高不育系品种的种子品质、产量,降低育种成本,成为玉溪中烟种子公司必须解决的问题。

  人工授粉是生产烟草雄性不育系和杂交种种子的必要环节,也是提高种子产量与质量的关键环节。为了更好地促进不育系技术的创新,玉溪中烟种子公司本着“边研究、边推广应用”的科研攻关思路,不断改进调整人工授粉的流程与技术。

  这种改进首先体现在种子生产季节上,以往不育系种子的繁育是在春夏季进行,但由于夏季高温多雨,授粉成功率低,病虫害严重,对种子的产量、质量非常不利。经过多次尝试后,该公司开始探索冬季繁种的方式,并因此发挥地缘优势,建立起烟草种子冬繁基地。经过几年的努力,烟草种子冬繁基地建设得到长足发展。

  在完善烟草种子冬繁基地建设的同时,授粉技术的改进也对提升烟草种子产质量大有裨益。2004年以前,不育系种子生产采用的是“花对花”授粉(直接用父本裂开的花药去涂抹母本的柱头),花粉活力低,种子的产量很低,一般在4~6公斤,而且种子质量不好。2005年起,玉溪中烟种子公司开始探索采用纯花粉进行授粉(收集父本的花粉后,用纯花粉去涂抹母本的柱头),以提高花粉活力和授粉成功率。“创新授粉方式后,不但烟草种子亩产提高到7~9公斤,而且生产效率大幅提升。”马文广介绍说。

  问题导向 开展研究

  虽然经过一段时期的发展,玉溪中烟种子公司在人工授粉这个关键环节取得突破,种子产量、质量不断提升,较好地满足了快速发展阶段行业对烟草种子的需求。但与此同时,繁种成本居高不下、种子产量、质量仍有待提高等实际问题,也困扰着公司的可持续发展。

  面对问题,玉溪中烟种子公司迎难而上,坚持问题导向,围绕“降低种子生产成本,提升种子技术含量”的目标,开展针对性的立项攻关。

  “比如说要实现降低种子生产成本,就必须减少纯花粉的使用量。而为了实现这一目标,我们想到了在纯花粉中加入某种介质。”马文广举例说。为了实现这一目标,玉溪中烟种子公司进行了大量有机、无机粉剂与花粉的配比实验,经过多次尝试,最终选取性价比好的可溶性淀粉为介质。将淀粉作为介质按比例加入到纯花粉中,既大幅降低了纯花粉的使用量,又能为花粉萌发生长提供外源能量,生产成本下降近三分之一。在实际应用中,所制成的淀粉介质花粉取得良好效果,公司也由此成为在业内率先提出“介质花粉”定义的企业,获得了多项专利技术。

  淀粉介质花粉的成功,坚定了玉溪中烟种子公司继续在介质花粉领域探索的信心。为了实现“提升种子技术含量”的目标,该公司将选取介质的目光投入花药、柱头等花粉同源物质。“以前在收集完花粉后,花药和柱头作为废物丢掉,后来我们考虑到同源物质相互之间有着更好的匹配性,而且存在于其中的生物活性物质,能有效增强花粉活性,用作介质非常适合,既可有效实现种子生产减工降本增效,而且能够变废为宝。”一位项目参与人员告诉记者。

  淀粉介质可以“稀释”花粉、为花粉提供能量,同源介质(磨细后的花药、柱头)可以增强花粉活力,是否能集成各单一介质的技术特征和核心优点,通过配比形成复合介质呢?带着这样的思考,玉溪中烟种子公司技术人员开展了新一轮探索。无数次尝试后,终于寻找到最优的配比方式,将其按照一定比例均匀混合后形成复合介质花粉,完善了介质花粉技术体系,在大幅降低生产成本的基础上,有效提高了烟草种子产量、质量,并实现快速转化和大面积推广应用。

  成效显著 意义重大

  大面积推广应用介质花粉后,对提高烟草种子发展水平起到了立竿见影的效果。至2014年,玉溪中烟种子公司种子亩均产量已超过20公斤,种子发芽率提高至95%以上,较2007年项目开始前的7公斤亩产量与90%的发芽率有明显提升,这两项主要指标达到国际领先水平。

  技术的发展,也带来了实实在在的经济效益。“从种子生产领域来说,由于亩均产量的提升,2011年至2013年合计增产17198.30公斤,新增产值达到20637.96万元;同时由于授粉成功率的提升,3年内减少父本种植面积110.20亩,实现节支275.54万元。技术进步而产生的经济效益非常明显。”马文广表示。

  更大的经济效益,体现在行业烟叶生产工作中。种子发芽率的提升和高活力种子的推广,使得亩均用种量从2007年的3800粒下降到2014年的2000粒,这不仅有利于实现精准播种,有效减少播种、间苗、补苗等环节的用工量,而且所育的烟苗素质好、健壮、生命力强,为全国优质烟叶生产奠定了坚实基础。

  而与实实在在的经济效益相比,该项目也取得了显著的社会效益,这对于行业的意义更为重大。介质花粉的核心技术体系,得到多位工程院院士的高度评价和肯定,目前此项技术已经被借鉴、应用到其他作物育种及种子生产中,产生了很好的社会效益。此外,该项技术还得到了国外专家的高度认可,荷兰阿斯特克全球种子技术公司主动寻求与玉溪中烟种子公司组建联合实验室,计划将技术体系转化为新产品在全世界推广应用。这不但拓展了行业与国际先进种子企业的合作途径,构建了国际种子技术合作交流平台,更大大提升了我国烟草种子技术的国际影响力,增强了我国在世界种子技术领域的话语权。

  通过多年的不懈努力,玉溪中烟种子公司在种子技术上取得了突出成绩,达到国际领先水平,对促进行业持续健康发展意义重大。但也必须认识到,我们在深层次的种子综合技术领域仍与国际领先水平存在较大差距。“技术创新只有起点,没有终点。今后我们定将继续努力,按照行业要求,扎实开展工作,真正用一粒粒良种为中国烟草的发展创造有利条件,孕育新的希望。”谈到未来,马文广满怀信心地表示。

 

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