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护南繁育种 强农业之“芯”
——海南气象部门精细化服务水稻育种

发布时间:2024年03月26日 来源:中国气象报社

希望与春天一样,如期而至。

3月17日,2024中国种子(南繁硅谷)大会在海南三亚开幕。在超5000平方米的展览厅,崖州湾科技城建设、海南农垦南繁发展等成果和40多家企业及单位的创新成效纷纷亮相,涌动着种业振兴的新希望。

气候加成 造就种子繁育天然温室

每年冬春,一大批来自全国各地的科研工作者都会满怀希望奔赴海南,开启新一年的种子繁育工作,“南繁”之名由此而来。

为什么是海南?优良的光热条件给出了答案。

气温是南繁育种最重要的气候因子。冬季的海南,不仅充满海浪、沙滩等热带风情,更有在其他城市难见的暖阳。每年10月至次年4月,三亚等地平均气温在24℃左右,月平均气温在21℃至27℃之间,适宜各类作物生长发育。

光照充足是作物生长的必要条件。每年10月至次年4月,三亚等地平均每天日照时长可达6至7小时,有利于作物进行光合作用;3月下旬后,日照百分率在55%至65%之间。“这几乎是全国同期最好的日照条件。”海南省气候中心副主任陈小敏介绍。

田里的活儿和天气紧密相关

从20世纪50年代末起,得天独厚的热带农业资源便吸引着一批批农业科研人员南下育种,如今的南繁基地已贯通基础研究、种子鉴定、种质资源保存、生产推广等多个环节,孕育出的新种良种早已走出实验室,在全国各地“开枝散叶”。

36岁的犹召就是这支“候鸟式”科学家队伍中的一员。犹召出生于四川广元,和很多农村孩子一样,稻田是他儿时最深的记忆。20世纪八九十年代,对于偏远山区的家庭来说,粮食不是那么充裕。“一粒种子可以改变一个世界”,这粒种子也深埋在犹召心里。2010年从四川农业大学种子科学专业一毕业,他便投身到杂交水稻科研育种工作中。

“一边当农民,一边搞科研”是众多南繁人的真实写照,犹召也不例外。对水稻而言,3月、4月是南繁最忙的时候,要做大量的杂交测配试验,“这时候田里的活儿和天气紧密相关。”这让犹召和同事养成了每天醒来第一时间就查看天气预报的习惯。“近期有没有低温?今天会不会降雨?授粉扬花天气如何?”这些几乎是同事们之间交流最多的话题。

3月19日,犹召在田里忙碌了一个早晨,给水稻测交套袋。原计划10时左右在水稻开花时授粉,但赶上阴雨天气、气温偏低,水稻开花延迟,他只好将授粉时间也推后1个小时。每逢刮风下雨,犹召总会提心吊胆。风雨一来,不仅影响水稻扬花授粉效果,还会造成成熟后期的种子穗芽、霉变。

除了短时间的风云变幻外,在全球气候变化背景下,极端天气多发频发也给水稻育种带来严峻考验。

以前,为了解决“吃饱”问题,提高粮食产量是育种制种的首要目标,一代代南繁人接续努力,完成了我国主要农作物6至7次更新换代,每次品种更新的增产幅度都在10%以上,夯实了“中国饭碗”最坚实的底座。

现在,人们的需求从“吃饱”向“吃好”转变,对粮食品质有了更多期待,品种的安全性成了犹召所在科研团队的第一育种目标。“安全性是指水稻抗倒伏能力、耐高低温能力等,主要因为近年来极端天气频发,对水稻的品质和产量造成较大影响。”犹召回忆道,2018年6月初海南出现台风,上百万公斤种子在田里、晒坪发芽沤坏,制种农户、企业亏损严重;2020年4月的持续低温,造成种子报废面积约5000亩……

气象护航 针对性服务实现从0到1

“能否有更加直观、针对性强的短期、中长期气候预测信息,帮助避免这样的损失?”2021年3月,在国家气候中心、海南省气候中心、三亚市气象局联合组织的调研座谈会上,犹召提出需求。

气象部门应需求而动。经过多次实地深入调研,海南省气象局于2021年5月编制《海南省水稻南繁种业气象服务试点工作方案》,发布种业气象周年服务方案。同时,利用原有气候动力预测模式产品,结合主要农业气象灾害的时空变化规律,制作南繁种业气象服务、种业气候预测、大三亚南繁服务周报等专题产品,及时通过“海南农气”App、微信等渠道,为广大农户及科研人员提供气候预测、气象数据分析与咨询服务。

“3年来,针对南繁种业的气象服务实现从0到1的突破。”陈小敏说,构建制种育种水稻的关键发育期主要气象灾害指标是突破之一。

日降水量≥25毫米的大雨洗花,会使水稻花粉遭受破坏,虽然能抽穗扬花,但授精发育不良、不结实,导致空秕率增加。日平均风速4米/秒以上,影响正常的开花授粉;6米/秒以上影响更大……类似这样的精细化气象灾害指标,目前已涵盖水稻播种育秧、抽穗开花、成熟收获等重要时期,为水稻生长发育提供了精细化支撑。

“更具针对性的气象服务为提前应对灾害性天气提供了很大便利,我们能提前了解育种田和生产基地未来的气候趋势,查看与往年的对比情况,采取相应措施。”犹召介绍,其团队选育的高端优质香稻“甄珠稻珠两优5298”,具有抗倒性好、耐高低温能力强等特性,抗住了近两年恶劣天气的考验,获得农户和米企的高度评价。

海南省气候中心还构建了制种水稻生育期气象灾害监测预警与影响预报技术,全面分析海南岛两系杂交水稻安全制种适宜时段,为水稻制种时空分布提供数据支撑。

种子是现代农业的“芯片,“向种图强”是海南省发展新质生产力的重要着力点之一,广大气象工作者也将继续围绕粮食安全“国之大者”,为实现种业振兴一路护航。

(作者:刘丹?责任编辑:张林)

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