位于陕西省最北部的榆林市,在古代被称为"塞上明珠",玉米种植面积占粮食种植面积的37%,年平均总产量150万吨,占粮食总产的55%。玉米产量占据了榆林粮食生产的“半壁江山”。
7月1日上午,“走出杨凌看示范”采访团第八站走进西北农林科技大学榆林玉米试验示范站。探访榆林玉米种植面积从2017年的190万亩,扩大到如今的400万亩,单产水平提高100至200公斤背后的“杨凌力量”。
破解科研生产“两张皮”的成功探索
对于农业发展而言,一边是专家、教授研究的良种、良法、良技掌握在手中无法落地,而另一边,农民及广大种植户对于这方面的渴求得不到满足,农业发展始终难以推进。
如何破解科研和推广的“两张皮”现象,农业科技成果转化率低的问题?
2014年11月5日,榆林市政府与西北农林科技大学正式建立榆林玉米试验示范站,围绕陕西玉米产业发展技术需求,以提升科技竞争力为目标,依托西北农林科技大学的优势,与榆林市农科院和有关县区农技部门联合,建立产学研紧密结合的推广模式,进行玉米新品种、新技术的试验示范。“在玉米主产区榆林建立试验示范站是适应新形势下,探索打破‘小而散’‘各立山头’‘单兵作战’的传统科研推广模式,破解我省玉米创新能力不强、产学研用结合度不高的机制问题的重要实践。”西北农林科技大学教授薛吉全说。
从此薛吉全带领团队成员扎根于此,把这里当做了他们的“第二故乡”。
在薛吉全看来,玉米育种难在选系、重在测配、关键在种质。抓住了玉米种质,在一定意义上就是抓住了玉米育种纲。现代农业发展呈现出区域化、集约化和机械化特征,依靠单一技术难以解决农业生产的问题,需要多要素、多学科、多部门的大协作。“我们在学校内部建立了一支育种、栽培、植保和农机紧密联合科研推广团队;与8个地市农科院(所)和10个优势企业,建立了陕A群、陕B群种质多点联合改良体系;与省市县农技、种子、农机,新型经营主体,以及企业(种子、农资和农机)等合作,建立产学研用紧密结合科技成果应用体系。”薛吉全说。
这一系列举措,构建起了基本覆盖玉米产业创新合作链条,形成了玉米产业链协作网络体系。一个内合外联、大联合、大协作的育种框架,把玉米育种领域的多个“并连体系”转化成为了“串联协同体系”。
“我们和西北农林科技大学建立试验示范站以后,进行了产学研方面的深度融合,建立了很好的产、学、研技术推广模式体系,在种质资源创新、新品种选育、人才培养以及项目申报方面进行了全方位合作。目前我们共同申报的国家级、省级项目各两项,由西北农林科技大学选育的玉米新品种陕单系列种植面积能占到全市的1/3左右。” 榆林农科院玉米研究所所长杨晓军说。
自2010年开始,薛吉全带领科研团队以早熟耐密宜机收种质扩增、改良和创新为重点,开展早熟、耐密、抗倒、脱水快、配合力高的玉米自交系选育工作,育成了陕西首个籽粒直收玉米新品种“陕单636”,随后“陕单650”“陕单620”“陕单660”等多个机收新品种纷纷问世。
在陕西大地种业(集团)有限公司的第三农场里,2.1万亩玉米长势旺盛,“2011年,我们通过校企合作,薛吉全团队将陕单609品种以150万元的费用把生产经营权转让给我们,目前每年在陕西推广40—50万亩,这些年累计推广面积超过400万亩,为企业带来了利润,也为群众带来了丰厚经济效益。”陕西大地种业(集团)有限公司董事长郝光方说。
“良种”带来生产方式的重大变革
“自在薛吉全教授指导下,我种植玉米已经10多年了,种植面积从2008年的20亩发展到了630亩,种植密度从开始的亩均4000株增加到了5500株,产量从开始的700公斤提高到了1000多公斤,每年纯收入达40万元。”榆林市定边县堆子梁镇营盘梁村种植大户高海宽说。
起初,高海宽听说将玉米植株密度增加的种植方式,担心植株会倒伏,后来在一次次的观摩中打消了他的疑虑。目前,在高海宽的种植基地里,试验品种有的植株密度已经达到了7000株,薛吉全培育的陕单系列玉米品种在周边四个乡镇推广面积已经达到15万亩。“有了好种子、好方法,我们种地很轻松,水肥一体化技术的应用,全程机械化收获,让我觉得农民这个职业越来越有奔头了。” 高海宽说。
良种、良法、良机是实现玉米增产增效重要措施。经过多年来的不懈努力,薛吉全团队育成了陕单8806、陕单609、陕单619、陕单620、陕单636和陕单650等玉米新品种19个,3个品种通过国家审定。其中,陕单609连续3年在同一地块实现亩产超过并稳定在1400公斤以上的高产纪录,实现陕西玉米育种新突破,成为了陕西玉米生产的主栽品种。陕单636是陕西省第一个审定的适宜机械化籽粒收获玉米品种。陕单650,创造了夏玉米亩产超过800公斤、旱作春玉米亩产超过900公斤和灌溉春玉米亩产超过1100公斤纪录……
一个个新优品种的出现,不仅一次次刷新了玉米育种的记录,促进了陕西玉米品种换代升级。“上个世纪七八十年代,榆林的玉米品种只有三个,亩均种植密度3000株,现在绝大部分种植户都到了4000株,一株玉米按4两算,增加1000株就能增加400斤产量,如果再增加2000、3000呢,就相当于一亩地能当两亩地来种。” 榆林市农业技术服务中心主任刘忠雄算了这样一笔账。
据刘忠雄介绍,目前榆林市养殖的白绒羊和湖羊等品种饲养量达2000万只,玉米产量的增加更为榆林发展肉羊产业做了强有力的支撑。同时,由于良种、良法的综合应用,提高了玉米收获的机械化水平,节省了劳力,彻底改变了玉米的传统生产方式。
多年来,示范基地以提高玉米生产潜力为目标,增强玉米“三度”(密度、整齐度和成熟度)为重点,进行玉米高产高效栽培技术创新与集成,与陕西省及有关农技部门合作,连续多年在榆林、渭南、咸阳和宝鸡等地创建了多项全国玉米高产纪录,引领推动了陕西省玉米生产从高产潜力挖掘→高产高效栽培→玉米全程机械化生产的转型升级,提升了陕西及西北地区玉米区域优势和生产水平,推进了西北旱地玉米成为全国最适宜种植玉米四大区域之一,为我国玉米生产发展树立了“陕西样板”。
打好种业翻身仗的“教授方案”
2007年在陕西榆林靖边125亩高产田亩产达到1234.1公斤,实现了百亩以上集中连片玉米示范田亩产突破吨粮,创造了全国玉米高产记录;
2008年在定边县实施的5.8亩高产攻关田亩产达到1326.4公斤,刷新当年我国玉米高产纪录;
2008年在陕西榆林榆阳区1046亩示范田平均亩产1005.9公斤,靖边县示范田1250亩平均亩产1048.3公斤,创造了千亩集中连片过“吨粮”全国玉米高产纪录;
2009年陕西榆林定边县10088亩灌溉示范田,亩产达到1023.2公斤,率先实现了我国万亩大面积玉米单产超过吨粮的突破;
2009年在陕西榆林定边县堆子梁镇、安边镇、郝滩乡、石洞沟乡和砖井镇102380亩示范田亩产达到838.7公斤/亩,创建了十万亩大面积玉米示范片亩产超过800公斤的示范典型。
2012-2014年连续4年在陕西省定边县6亩陕单609灌溉春玉米高产攻关田,亩产分别达到1402.0、1409.2和1420.0公斤,实现了连续3年在一块地亩产稳定突破1400公斤的全国高产纪录……
不断刷新成绩的背后,是薛吉全团队等一代代育种人的不懈努力和坚守换来的成果,也更是他们以“玉米品种”打好种业翻身仗的内在底气。
2021年中央一号文件提出“打好种业翻身仗”,再次明确了种业的基础性、战略性地位,同时也是全面实现乡村振兴、农业现代化的重要内容。
为在更高层次发挥杨凌示范区作用,有效解决种业发展突出问题,构建以“市场为导向、大学为支撑、产业为主导、企业为主体、园区为平台、产学研相结合、育繁推一体化”的现代农作物种业体系,保障国家粮食安全。今年1月19日,杨凌种业创新中心在陕西杨凌正式揭牌成立,薛吉全和其他四位科学家一起被聘为中心首席科学家。无疑给薛吉全团队打好种业翻身仗注入了一针强心剂。
在薛吉全眼里,打好种业翻身仗,就要选育突破性的品种,而核心是要有突破性的种质,从他和团队的角度来说,就是牢牢抓住原创性种质、育种关键技术和突破性品种三个方面。
多年来,薛吉全团队已经在国内率先走出一条玉米种质协同创新的育种路子,而这条路子,提升了他们团队研究水平,促进了陕西玉米育种实质性协同创新,这就是他们能够抓住原创性种质方面的核心,也是种业真正的堵点和难点。
“要打好种业翻身仗,我认为要解决同质化问题和低水平重复问题,现在我们不缺品种,但是缺突破性的品种;不缺种质,但是缺突破性的、原创性的东西。打翻身仗核心点还是要构建我们自己的育种技术体系,构建我们以AB群为载体的育种技术模式,力争在原创性种质方面有所突破,促进我们育种水平的提高和育种能力的提升。”薛吉全说。