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育种大突破!这一技术破解大豆玉米共用除草剂难题

数据显示,过去的2021年,中国大豆产量为1640万吨,比上一年下降了16.4%,进口量9652万吨,自给率仅15%左右。

为扩种大豆油料,2022年,农业农村部决定在全国16个省份推广大豆玉米带状复合种植1500万亩以上。然而,复合种植中,还存在一项技术卡点——大豆除草剂易对玉米苗产生药害。解决大豆玉米共用一种除草剂的难题,成为生产迫切需求。

北京市农林科学院玉米研究中心赵久然团队与北京大学邓兴旺院士团队合作多年,已攻克这一难题。

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喷施除草剂后的田间表现对比图。左为抗咪唑啉酮类除草剂玉米品种,右为对照品种

必须完成的重大政治任务

我国已成为目前世界最大的大豆进口国。

根据海关数据,2021年进口大豆占全国总需求的85.5%,进口依赖度为粮食作物中最高,成为可能影响我国粮食安全的关键农产品之一。

20221月,国家发改委原副主任、中国国际经济交流中心副理事长杜鹰报告称,20年间,我国油料的自给率从81.0%下降到25.1%,大豆的自给率从60.2%下降到17.0%

大豆是我国饮食中重要的植物蛋白和油料来源,豆粕是生猪、牛羊饲料重要成分。如果大豆的问题不解决,某种程度上来说,中国的肉、奶、蛋供应面临很大威胁。

中央早就意识到这一问题的重要性。

2021年中央农村工作会议前夕,中央政治局常委会会议专题研究三农工作,要求实打实地调整结构,扩种大豆和油料,见到可考核的成效20211227日,全国农业农村厅局长会议提出,要攻坚克难扩种大豆油料。把扩大大豆油料生产作为2022年必须完成的重大政治任务。今年的中央一号文件明确,大力实施大豆和油料产能提升工程。《政府工作报告》提出,促进大豆和油料增产。

瓶颈卡点还需解决

扩种大豆和油料,是新一年农业重点方向。

按照本土大豆平均亩产130公斤计算,如要实现近1亿吨大豆的进口替代,全国需要7.69亿亩耕地,这很难实现。大豆与玉米天然存在争地问题,耕地面积有限,不能大片牺牲掉稻米、玉米等的种植。

既要保玉米,又要保大豆,如何保?

大豆玉米带状复合种植技术开辟了新的路径。

据了解,该技术改单一作物种植为高低作物搭配间作、改等行种植为大小垄种植,实现玉米产量基本不减、增收一季大豆,是传统间套种技术的创新发展。已被列入农业农村部2021114项主推技术之一。

大面积的示范推广开启。根据农业农村部印发的《十四五全国种植业发展规划》,到2025年,推广大豆玉米带状复合种植面积5000万亩。今年,农业农村部已在全国大范围推广这一技术,示范推广任务1550万亩。今年的中央一号文件中也提到,要在黄淮海、西北、西南地区推广玉米大豆带状复合种植。

然而,推广这种种植模式需要首先突破一个瓶颈卡点技术,就是解决玉米-大豆共用一种除草剂的问题。

据北京市农林科学院玉米研究中心研究员赵久然介绍,目前生产上常用的豆科(大豆)除草剂是咪唑类除草剂,喷施时,对豆科作物不造成伤害,能够杀死单子叶的禾本科杂草,但对禾本科作物玉米等,也会产生严重的药害。

在大豆玉米复合种植模式中,需要对大豆和玉米分别喷施不同的除草剂,并且在对大豆喷施除草剂的时候,还需要给玉米做好防护,以免对玉米造成严重的药害。这将大幅度增加除草难度和成本。

针对这一问题,选育和应用抗咪唑类除草剂的玉米品种成为一个方向。赵久然说。

育成高抗大豆除草剂玉米品种

方向既定,下硬功夫去干。

早在多年以前,针对玉米-大豆间套作的需求,北京市农林科学院玉米研究中心赵久然团队便与北京大学邓兴旺院士团队展开了合作。

邓兴旺院士团队通过大量诱变和筛选,创制出高抗咪唑类除草剂的玉米种质。我们取来这种材料的花粉,通过转育回交育种,结合分子育种和严格的田间鉴选,将高抗咪唑类除草剂的性状转育到我们自育的几个骨干玉米自交系京2416、京92等之中,再进一步对其所组配的杂交种进行严格的测试和鉴定。赵久然说。

通过将抗除草剂性状,转入到玉米中心的骨干自交系京2416、京92之中,目前,其已获得抗咪唑类除草剂的同型系京2416C、京92C,遗传背景、DNA指纹、配合力和综合农艺性状等均与京2416、京92基本一致,仅增加了抗咪唑类除草剂能力。

据介绍,用京2416C替代原京2416繁制其杂交种,均可实现所组配的杂交种高抗咪唑类除草剂的功能,可耐4倍正常田间使用量。

今年,抗豆科除草剂版的MC121MC812、洁玉606、京华818、京科968等,已经开始示范了。

这将在大豆玉米带状复合种植中发挥重要作用。赵久然指出,应用抗除草剂品种后,在农户进行大豆玉米带状复合种植时,只需正常喷施大豆除草剂进行化学除草即可,不需对玉米采取防护,也不需额外增加另外除草剂对玉米再专门喷施除草。这一技术很好地解决了玉米-大豆共用一种除草剂的难题,将大大节省玉米-大豆间套作生产中的除草剂成本、作业成本,降低作业难度和减少药害损失等。

目前,赵久然团队正与邓兴旺院士团队进一步密切合作,一方面是加快抗大豆除草剂玉米杂交种品种的培育和应用,同时,将研究和培育抗更多种类和更多靶点除草剂的玉米品种。

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左为抗咪唑啉酮类除草剂玉米品种,右为对照。

编辑:种子种苗科
信息来源:农财宝典
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