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中国草种业现状、问题及发展思考

2022-04-08撰文供图钱永强

山东绿化 2022年4期
关键词:草种牧草种业

撰文·供图|钱永强

种业是国家战略性、基础性核心产业。党的十八大以来,习近平总书记高度关注种业发展,2021年7月中央全面深化改革委员会第二十次会议上审议通过的《种业振兴行动方案》中提出必须把民族种业搞上去,把种源安全提升到关系国家安全的战略高度,集中力量破难题、补短板、强优势、控风险,实现种业科技自立自强、种源自主可控。

草种业的发展是促进现代农牧业健康稳定发展和保障国家生态安全的根本。我国草种业研究起步晚,基础薄弱。1940年代甘肃天水水土保持试验站引种野牛草,随后胡淑良先生将野牛草作为草坪草引种到我国北方地区广泛应用,之后我国开始了大量的草种引种等工作,我国草学在此时期正式起步。在经历了从无到有、从小到大的发展历程后,目前我国已初步建立了较完整的草种业产业体系,但仍面临着诸多挑战,主要表现在已有的草类植物种质资源挖掘和创新利用不足,育成的优良草品种少,应用于生产的品种极少,饲用、生态修复、人工草地所需草种长期依赖进口。

一、草种业发展现状

植物种质资源是新品种选育、种质创新的核心材料。草种质资源是生物多样性的重要组成部分,是草种业科技创新发展的物质基础和战略资源。国际上发达国家都高度重视草种质资源的收集和利用工作,美国在草种质资源研究和利用方面已走在世界的前列。我国草种资源收集保存、草种资源的开发利用、草品种培育、良种繁育等工作起步较晚,草种业总体生产水平相对较低,与我国这个农牧业大国的地位极不相适应。

▲ 草种质资源库

(一)草种质资源收集保存

我国作为草原大国,拥有极为丰富的草种质资源。据统计,我国主要草类植物资源达6704 种,其中豆科1238 种、禾本科1148 种,特有种493种,此外能源植物、药用植物、景观植物和特殊用途植物等,是草原的主要基因资源。目前我国已收集牧草种质资源65660 份,在入库的牧草种质资源中,中国特有种86 种,入库保存的草种质资源数量居世界前列,但涵盖的种类不足2400 个种,不足我国草种总量的30%。发达国家早在19世纪末就开始植物种质资源的收集工作。为了获得更多的资源,美国、俄罗斯、加拿大等国组织专业考察队到世界各地广泛收集植物种质资源,建立了完善的异生境和原生境保护体系对收集的种质资源进行保存,牧草和草坪草资源收集超过30000 份,并建立了完善的草种质资源利用与评价技术体系。

(二)草种质资源的开发利用

尽管我国已收集保存了大量草种质资源,但重要性状的精准鉴定尚处于起步阶段,应用于育种的材料极低。自1987年我国开始草品种审定工作至2021年,共审定通过草品种651 个,其中育成品种246 个、野生栽培品种152 个、地方品种64 个、引进品种189 个,品种选育总量不及美国的1/22,在草品种培育方面和发达国家仍存在巨大差距。种质资源的利用率不足2%,育成的品种应用大规模种子生产的不足20 个,远不能满足草原生态建设与城市绿化的需求。草类种质资源收集、精准评价及新品选育亟待进一步提升。

(三)草种生产

在种子生产方面,根据全国畜牧总站统计,2019年全国种子田面积92267 hm2,其中多年生草种子田43933 hm2、一年生草种子田48333 hm2,主要集中在甘肃、青海、宁夏、内蒙古、新疆和陕西等省区,种子总产量占全国种子生产量的84%。但实地调研中发现,受土地租金、种子价值等影响,大量已建的草种繁育基地已改种青储玉米、甜高粱、苜蓿等饲用作物,实际种子生产田面积大幅下降,实产草种不足4 万吨。美国作为全球最大的草种生产国,每年生产牧草、草坪草等各类草种30余万吨,我国种植面积和单产仍然低于美国。每年仍需进口大量草种子来满足生态建设和草产业发展,每年60%以上的牧草草种依赖进口,草坪草种几乎完全依赖进口。与美国相比,我国草种子生产在育种、产业化、机械化和专业化等方面存在巨大差距,以需求为导向的草优良品种选育与规模化制种任务艰巨且形势紧迫。

▲ 狼毒

二、草种业存在问题

(一)资源利用率低,鉴定评价滞后

我国作为世界第二大种质资源大国,资源保存量虽大,但资源鉴定评价不足,主要性状基因发掘不够,种质资源的利用率低。国内大量种质资源仅有很少一部分用于深入研究,且通过精准鉴定、应用于育种的不足3%,严重制约了品种选育创新,资源优势尚未有效转化为产业优势。

(二)草品种数量少,竞争力不强

我国草品种的研发数量远远少于发达国家,育种技术相对落后,草品种结构不合理,有竞争力和影响力的品种严重匮乏,生态建设专用草品种几乎空白。我国已审定的651 个草品种,普遍存在种子产量低、同质化严重、品质差等问题。随着生物学的不断发展,利用分子生物学技术不断挖掘植物种质资源有利基因,通过传统育种和分子育种相结合开展育种研究已成为现代创新育种的重要手段,迄今已挖掘了大量抗逆、高产等重要基因,但目前尚无基于现代生物育种技术育成的品种,仍处于基础理论与技术阶段。

(三)草种产业链不健全,集约化程度低

目前我国具备“育繁推一体化”能力的企业不足百家,拥有育种研发能力的不足2%。草种产业链不完整,短、小、弱、散的现象普遍,优势品种规模化生产基地少,行业集中度低,产出效益低。

(四)草种需求量巨大,自给不足

我国草种产业起步晚、发展慢,良种繁育机制尚未完全形成,消费者对国内草种子认可度较低。随着草牧业的不断发展和生态建设需求增加,草种缺口越来越大。2010年我国牧草种子进口量为3.41万吨,2021年进口量为7.16 万吨,2010—2020年我国牧草种子进口量显著增加不仅影响了国产草种业的发展,同时带来了严重的生态与生产安全隐患。

三、草种业发展建议

(一)建立健全草种质资源保护利用体系

继续推进种质资源普查,加强特有和珍稀濒危物种的保护,加大草种质资源库圃体系建设,编制完成草种质资源保护利用名录,建立草种质资源采集利用备案制度,以国家草种质资源保存中心库为核心,国家草种质资源设施保存、原地保存、异地保存相结合的保护体系,建立多部门协同创新的鉴定评价、选育利用技术支撑体系和标准体系,切实加强草种质资源保护和利用。

▲ 野牛草应用于退化草地生态修复

▲ 草野外生境

(二)加强良种繁育基地建设

按照定权属、定规模、定品种、定产量、定标准、质量可追溯的基本原则,进一步加大草良种基地、采种基地建设。着力推进原种扩繁基地、良种繁育基地、乡土野生草种采种基地建设,稳定提升草种生产能力和竞争力,保障草种子市场供给。

(三)提高草种业技术支撑能力

逐步建立以知识产权保护为核心,品种特异性鉴定准入、跟踪评价与示范推广有机结合的新型品种评价管理机制。完善认证检测体系,优化品种审定、认定方法和程序,建设草种审定信息化平台,强化种业市场监管,提高草种业技术支撑能力。

(四)建立健全牧草种质鉴定及评价标准

加强对草种质的鉴定工作,实现草种质资源的描述标准化和资源信息共享的网络化,详细描述收集的草种质资源的生长旺季、适宜水热条件、适宜地区、形态学及生物学性状、产量及品质等性状,不断完善我国牧草种质资源信息系统,实现资源共享及规范数据交换等。

(五)加快推进草类植物的基础研究

开展优良草种重要目标性状表型及优异基因挖掘与鉴定,丰富基因资源,探明基因功能及深入系统地解析重要性状(如产量、品质、抗倒伏性、抗病虫性及抗逆性等)形成的基础生物学功能,同时利用基因工程、基因编辑等手段对草育种进行定向培育,实现品种改良及新品种选育。

(六)简化对乡土草种的审定程序

乡土草种在其原生境已有较好的适应性,利用潜力巨大且安全可靠。因此,对区域内经长期自然驯化的优良原生分布的乡土草种应适当简化审定流程,缩减品比、区试、生产试验等环节。参考美国、澳大利亚等国家做法,设立对乡土草专门的研究项目及网站,加快乡土草种质资源的利用。

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