□ 郭锐
我国航天育种绘出最美丰收景
□ 郭锐
从1987年第九颗返回式卫星首次搭载植物种子上天到2016年,我国已经进行了28次航天育种搭载试验,搭载试验材料近6000多种,利用航天育种技术先后培育出水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、花生、芝麻、番茄、青椒、莲藕、苜蓿等较为成熟、大量推广的作物新品种。
其实,我们国家已经选育成功、推广应用的太空植物,其种类、数量都已非常之多,全球任何一个国家都无法与我们相提并论。这个全新的“中国号”太空作物家族,已经非常壮大了!我们不妨简单罗列和描述一下这些太空作物的类别和特点,但由于品种太多、规模太大,肯定无法全部列出。一是太空粮食作物。太空水稻,已经形成多个稳定品种,普遍具有穗大粒饱、优质高产、生长期短、分蘖力强等特征,平均增产5% ~10%,而且蛋白质含量、氨基酸含量都有大幅增长;太空小麦,已经形成矮秆、丰产、早熟的稳定品系,产量比普通小麦高10% ~15%;太空玉米,每株能够结出6个左右的玉米棒,味道比普通玉米好得多,而且能够长出多种颜色;还有太空大豆、太空绿豆、太空豌豆、太空荞麦、太空高粱,个个都有“拿手绝活”,个个都是精彩亮相。
▲ 番茄、白莲斗艳和红蜜脆
▲ 白莲基地
▲ 甜瓜
▲ 航天大豆
▲ 彩色蓖麻
二是太空蔬菜水果。太空青椒,普遍高产优质、抗病性好,枝叶粗壮,果大肉厚,单果重量大于250克,单季亩产平均在4000千克左右,最高可达5000千克,维生素C含量比普通品种增加20%。太空黄瓜,藤壮瓜多,瓜体奇多,最大单果重1800克;长度达到52厘米,即半米多。维生素C含量提高30%,可溶性固形物含量提高20%,铁含量提高40%,真正是产量大、营养高。虽然因为个大而觉得皮有点厚,但瓜肉却是汁多脆嫩、口感甚好。太空菜葫芦,长达75厘米,平均单果重4千克左右,最大单果重达8千克,而且还含有可治糖尿病的苦瓜素。太空番茄,除了“番茄部落”、单株能结上万个果实这样的“冠军纪录”外,其他太空番茄品种平均单果重量也在350克左右,最大单果重达1100克,平均亩产增加15%以上,有时可达23%以上。有一种太空樱桃番茄,含糖量高达13%,与柑橘相当,口感鲜甜,完全可以直接当水果吃啦。此外,太空甜椒、太空茄子、太空西瓜、太空萝卜、太空大蒜、太空甘蓝……不但都是个头长得大、口感更好吃、营养成分高,而且有的还能出现颜色上的精彩异变,比如能够培育出“五彩椒”,配菜当然更好看啦。而太空大蒜,一头能长到250克 ;太空萝卜呢,本来普通萝卜的幼苗是害虫爱吃的,可现在就是不打农药,虫子也不靠近它啦。
三是太空林木草灌。太空林木,目前有太空油松、白皮松、石刁柏,以及杨树、红豆杉、美国红栌等,只不过林木不同于粮食、花卉,选育周期较长,目前还未能形成像其他太空植物那样的规模效益。太空草类种子,有紫花苜蓿、沙米、红豆草、匍匐冰草等,如能将其变异后出现的优秀特征,比如抗寒抗旱能力强、蛋白质含量变高、存活期变长、可以一茬茬连续收割等优点都固定下来,就可以用来在铺设草坪、用作饲料、固沙阻尘等方面发挥重大作用。
四是太空经济作物。除了有太空棉花、太空烟草、太空芝麻等这些“大宗作物”外,还有另外一个同样已经兴旺发达、同样能够产生经济效益的“小家族”,就是太空观赏花卉。它们不但品种繁多,而且普遍具有开花数量多、花色变异多、开花时间长等特点,免疫能力、抗虫能力也都有显著增强。除了太空百合、金盏菊、一品红、太空孔雀草、万寿菊、瓜叶菊、金鱼草、醉蝶花等之外,还有鸡冠花、麦秆菊、麒麟菊、金鸡菊、荷兰菊、大滨菊、天竺葵、蜀葵、龙葵、荷花、大丽花、火把莲、百合、福禄考、萱草、矮牵牛、三色堇、石竹、千屈菜、羽扇豆……可谓应有尽有。
仅按我国航天育种科技产业“十二五”规划的内容看,从1987年启动至今,涉及品种已经涵盖水稻、小麦、玉米、棉花、油料、蔬菜、花卉、苗木等各大系列,先后有6000余份种子亲本材料被搭载上天,经过地面科技专家艰苦而漫长的精心选育之后,已经有200多个品种通过国家和省级审定,还有3000多个品种正在顺利进行地面选育。
除纯粹的种子之外,我们中国也早已具备将植物本体送入太空进行研究探索的能力了。2002年2月24日,神舟三号无人飞船搭载着葡萄、树莓、兰花这3大类别共6个品种的植物,在太空遨游一周后,顺利返回地面。这次飞船搭载,突破了原来只能搭载植物种子的局限性,实现了搭载试管种苗的首次成功,将中国航天育种工作的技术水平又向前大大推进了一步。2016年9月15日成功发射上天的天宫二号空间实验室,还携带了水稻、拟南芥等高级植物的种子,并在上面进行种植实验。
▲ 航椒605螺丝椒
▲ 辣椒
▲ 网纹甜瓜
领先全球、不断壮大的中国航天育种科技产业,将会给国家与民族带来显著的变化。
从经济效益上看,航天育种作物产量更高,有的成倍增长,平均都能增产20%左右,产量高,收益增,经济效益提升;品质好,有机品质的市场价值高,提质增效;培育优良品种的效率高,比其他育种方式的育种周期缩短一半,可降低育种成本;太空种子优良性能的稳定期较长,可以延长种子的更新周期;航天种子的抗性强,可降低种植成本 ;航天种业与旅游业、食品加工业等结合,有利于延伸产业链,转变发展方式,调整产业结构,繁荣农村经济;航天育种与生态农业紧密结合,有利于发展农业循环经济,提高综合效益。
从社会效益上看,航天育种作物能为我国实现粮食数量和质量的“双安全”提供有力的科技支撑,加快我国从农业大国向农业强国发展,使农业成为有奔头的产业;带动农村旅游业和太空有机食品加工业等的发展,可增加就业,推进以人为中心、以产业为支撑的新型城镇化建设;繁荣农村经济,可为国家增加税收,如建设近700公顷绿化苗木基地,5年可培育7575万株绿化苗木、花卉,销售收入可达5亿8千多万元,可创税3500万元;航天育种是战略性新兴产业,航天农业的技术含量高,需要从业者具有较高专业知识和生产技能,通过在各个示范园区开办科普教育和技术培训中心,能够帮助农民提高技能水平,推进产业升级,使务农成为体面的职业。
▲ 太空黄瓜
从生态效益上看,航天作物种子抗性强,推广种植可大为减少化肥和化学农药的使用,进而减少对农作物及生态环境的污染;发展太空花卉、蔬果、草、树、药材等,以其新、特、奇和有机品质,优化农村生态景观,建设美丽乡村,发展农村生态旅游、养生旅游;以生态农业技术发展农村循环经济,将农业、农村的废弃物转化为有用的资源;开发利用生物质能、太阳能等新能源,推广设施农业、节能温室等,治理大气污染,保护农村的天蓝、山绿、水清;发展“太空牧场”“太空农场”等,有利于强化对荒漠化、退耕地的综合治理,改善生态环境,增强生产能力……
上述综合效益,都已经不再只是“蓝图、构想”阶段了,而是随着中国航天科技的一次次成功飞天,正在演变为覆盖华夏大地、造福中国人民的锦绣美景。
航天育种功在当代,利在千秋!
责任编辑:夏丹