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海南三亞南繁基地:育種專家與他們的“三季”

發布時間:2023-03-27 10:49:00來源: 新京報

  匆匆忙忙地吃完了午飯,洪慧龍又回到了試驗站外的大豆地里,時近春分,三亞氣溫超過了三十攝氏度,正午陽光照進剛剛澆過水的地里,蒸騰的水汽讓地里變得更加悶熱。

  中午是大豆開花的時節,一朵花從開花到完成授粉,只有十多分鐘的時間,如果不能在十多分鐘的時間里,完成去雄、人工授粉的工作,這一次的雜交,就算失敗了。

  不遠處的水稻地里,有人干著同樣的工作,他們穿著長筒雨鞋,帶著一個尖腿的小板凳,把板凳插在泥里,穩穩地坐在板凳上,眼睛盯著水稻細碎的小花,等待著每一朵花開放的瞬間。

  從北方到南方 他們帶著種子遷徙

  2022年11月10日,洪慧龍剛剛收完北京順義基地的大豆,匆匆忙忙地把收獲的種子寄到海南三亞,一百多公斤種子,快遞費每公斤8塊錢,是一筆不小的開支。還有一些珍貴的雜交種子,不敢快遞,他裝在箱子里,拖到首都機場,帶上飛機,一直帶到位于三亞南濱農場的中國農科院作物科學研究所海南試驗站。

  三亞,一個人們耳熟能詳的旅游勝地,很多生活在北方的人,會在冬季來臨時,一路南下,在溫暖的三亞度過整個冬天,躲避北方凜冽的寒風。

  洪慧龍不是來度假的,他要在這里種四到五個月的地,從北京甚至更北方的黑龍江攜帶而來的種子,種在三亞的土地上,一直到來年三四月份收獲,然后再回到北方。

  海南是我國的育種圣地,從上世紀中葉開始,育種科學家們將本地秋收的種子,帶到位于熱帶的海南進行繁殖和選育。這就是南繁,一個詞典中沒有的詞匯,也有人稱為“南繁加代”,即在育種過程中,通過南方溫暖的冬天,增加一代種子繁育的過程。

  育種是一個不斷選擇的過程,在種子的一代代繁育中,選出那些性狀優良的個體,不斷雜交,繼續選育,最終育成一個新的品種。每一次從種子到種子,被稱為一個世代,在過去,一個品種的育成,往往需要十多個世代的選育。因此,育種家們會在冬天來到海南繁育,這樣每年就可以多加一個世代。

  在南繁過程中,種子隨著育種家們遷徙,從原生地到海南,再從海南到原生地,像候鳥一樣,準時往返,直到新品種培育成功。

  南繁是育種中不可或缺的一環,在過去,袁隆平的雜交水稻、李登海的雜交玉米、郭三堆的抗蟲棉,都是在不斷的南繁中育成的。如今,每到11月份,來自全國700多家農業科研機構的近萬名育種家,都會帶著他們的種子,準時到達三亞。數據顯示,過去六十多年來,有三萬多個農作物品種通過南繁育成,在全國審定的農作物良種中,占比70%以上。可以說,每一個中國人的餐桌上,都有可能出現曾經歷南繁的食物。

  南繁被稱為“育種加速器”

  南繁十多年,似乎再也沒有見過冬天的樣子了。

  洪慧龍是內蒙古人,他記憶中的冬天,有雪原林海,有連天的衰草,蒼茫的落日。但在三亞,只有春天和夏天。

  洪慧龍不算是農家出身,一直到本科畢業,他都沒有真正下過地,也從沒見過長在地里的大豆,甚至連豆子的樣子都有些模糊,大學以前的生活中,見到的更多是豆腐、豆漿、豆芽、豆油等眾多的豆制品。

  2010年,本科畢業時,他被老師推薦到中國農科院作科所研究員邱麗娟的團隊實習,那時候,他第一次下地,老師指著地里的豆苗告訴他,這就是大豆。也是從那年開始,每一年的冬季,他都在海南度過。

  南繁被稱為“育種加速器”,在這個加速器中的每一個人,都生活在季節的錯位中,十一月,冬季來臨之前,他們南下海南,在烈日和熱浪中勞動,三四月份,他們回到家鄉時,冬季已經過去了。

  在三亞的農場里,時間總是在驅趕著人們忙碌地勞作。

  11月下種,然后澆水、鋤草,和大田種植不同,育種的材料千差萬別,每一份材料,可能只有幾株,不可能用機器作業,所有的工作都要依靠人工。育種的科學家、學生們,無法依靠自身完成所有的工作,他們大多會雇用當地的農民,帶著他們一起干活,時間一長,這些工人們,也都能熟練地完成大部分田間的技術工作。但仍有些精細的工作,只能他們自己干。

  春節是大豆、玉米、水稻等開花的季節,這是最關鍵的時刻,尤其是對那些需要人工授粉的作物來說,需要人隨時留意每一朵花開放的時間,在短短的十多分鐘內,完成授粉。十多分鐘,對一朵花的授粉來說,時間已經很長,但在這座試驗站中,有數百畝地,種著數十萬種育種材料。而在整個三亞,有數十萬畝地,還有同在海南的陵水、樂東等地,也都有大量的南繁基地。

  從2002年起,中國農科院作科所研究員智慧,在一片荒崗上租了7畝多地,一代一代地繁育谷子。她的記憶里,二十年中,只有一年,因為家中有事,在正月匆匆回了一趟家,然后又趕回三亞。

  40多畝大豆授粉幾乎都由技術人員完成

  2023年3月19日中午11點多,全身捂得嚴嚴實實的中國農科院作科所研究員趙志超,匆匆忙忙地從試驗站出來,在站外的一塊水田中巡視了一圈,又騎著電動車,趕到距離試驗站十多公里外的一處稻田中,那里種著一批來自黑龍江的水稻材料,已經成熟了,要趕緊收回來,晾曬之后,寄回黑龍江,在那里繼續種下去,如今,黑龍江的春耕即將開始,時間很緊張了。

  盡管穿著長袖長褲和長筒雨鞋,臉上也圍了一塊面巾,但暴露在外的雙手,還是可以看出陽光暴曬的痕跡。走在田間,很難把育種的科學家和普通農民區分開來,只有在他們準備“農具”的時候,才能看出他們的不同。

  育種的材料多種多樣,所以采收的時候,不用鐮刀,只用剪刀將稻穗剪下來,裝在單獨的小袋子中,貼上標簽。剪刀、紙筆、袋子是必備的農具。如果要鑒定農藝性狀,還要將整株作物連根拔下來,帶回去檢測,但在三亞,更多只是加代繁育,只有少部分才需要鑒定性狀。

  雜交的農具,則根據作物的不同而不同。水稻去雄時,只用剪刀剪去雄花,熟練的工人,基本上不會傷及雌蕊,授粉也相對簡單,工人都可勝任。大豆的去雄和授粉同時進行,對操作者的技術要求高得多。大豆的花很小,雌蕊和雄蕊都在同一個閉合的花苞中,無需外力,即可完成自交授粉,但雜交育種,恰恰不需要大豆自交,授粉時,先用一個小鑷子,剝開花瓣,輕輕地將雄蕊去掉,過程中絕不能碰到雌蕊,然后再進行授粉,才能完成雜交。

  在洪慧龍負責的40多畝大豆中,所有的授粉工作,幾乎都由技術人員完成,尤其是重要的材料,他不敢交給工人,一旦失手,可能幾年的努力就會付諸東流。好在每一種材料的數量都不多。

  正午時分,洪慧龍和他的同事、老師們安靜地坐在大豆地里,一個個尋找正在開放的花,用鑷子給它們授粉,每做完一個,就寫一個標簽掛上。

  谷子的授粉則粗放和簡單得多,同樣是正午,雜交的品種按照設計好的區域交叉種植,開花的時候,用一根竹竿輕輕撥動谷穗,把花粉“趕”起來,自然就完成了雜交。

  許多科學家逐漸在海南安家

  南繁的人們,像候鳥一樣每年遷徙,但他們停留的地方,可能有很多。

  徐孝潔是中國農科院作科所的一名助理,在三亞負責著40多畝玉米地,從玉米播種到收獲,每年在這里停留四個多月。從三亞離開后,他會接著跟著收獲的種子一起到下一站,可能是北京順義或昌平的基地,也可能是河南新鄉的基地。在那里繼續完成下一個周期。

  兩代種子收種的間隙,大約有十多天的時間,那是他的假期,他會回到湖南的老家,如果遇到晚收或者早播,假期還會縮短。

  2023年,是徐孝潔參加南繁的第十年,他的孩子也剛好十歲了。

  洪慧龍則在十二年中,從一個大學剛畢業的實習生,變成了剛剛入站的博士后,十二年來,他半工半讀,半南繁、半學習,完成了職業的轉變。

  2021年,洪慧龍結婚了,夫妻倆在北京租了一間房子,但洪慧龍很少有機會能回家,他負責著三亞、北京、黑龍江幾個基地中的大豆繁育,即便在北京,也大多住在基地。

  常年的南繁中,許多科學家們逐漸在海南安家,這樣,他們在長達四到五個月的南繁季節中,就有一個安居的地方,而不必長時間住在試驗站,那里并不寬敞,每年都有數十位老師和上百位學生入駐這里。

  也有人買了車,為了方便下地。多年的南繁中,基地周邊的地越來越不夠用了,育種家們從很早就開始走出基地,在各處租地種植。

  中國農科院作科所研究員智慧用來育種的七畝多地,就是她在農場周邊租的,智慧的丈夫刁現民,是這個課題組的負責人,也是國家谷子產業技術體系的首席科學家。二十年前,他們剛剛租到這片土地時,還是一片荒灘草場,根本不能下種,課題組的老師和學生們,一點點開墾整理,把荒灘變成了良田,二十年中,這里已經育成了數十個優質的谷子品種。

  3月20日,田里的谷穗一片金黃,兩位對他們的品種感興趣的企業家,來到他們的地頭,洽談成果轉化的事情,他們特地換上了干凈整潔的衣服。

  常年暴曬,讓刁現民有些紫外線過敏,他戴著兩層寬檐帽子,臉上蒙著面巾,穿著一身西裝,在谷子地里一行行巡視、一株株觀察,仿佛不是走在天涯海角的南繁基地,而是走在故鄉的斜陽里。

  老一輩育種家一眼就能看出材料好壞

  在南繁基地,低著頭勞作的人們,很容易迷失對時間和空間的感受。

  3月19日下午五點多,四十多畝的玉米地里,徐孝潔帶著幾位工人在收玉米,人站在高大的玉米中間,宛若置身在黃紗帳中,眼前只有枯黃的玉米稈、飽滿或干癟的玉米穗,這樣的場景,似乎更應該出現在中原腹地的河南平原上。而蹲在黃豆地里,眼前黃色的枯葉、褐色的豆莢,就像在東北的大豆田中。

  只有收完了一行,走出玉米叢林,遠遠看見高大的椰子樹和茂盛的香蕉林時,才忽然覺得,這里是海南,是旅游的勝地、休閑的去處。

  南繁的人們很少有機會欣賞天涯海角的美色,和大田種植的成熟品種不同,試驗中的每一株材料,隨時可能出問題,而且,還要隨時觀察它們的每一個細微變化。

  “盡管生物技術已經非常發達,但也仍然替代不了育種家們的眼睛。”洪慧龍說。

  老一輩的育種家們,一眼就能看出一份材料的好壞,而像他這樣的年輕人,則需要年復一年地積累經驗,在一次次的觀察中培養感覺。

  從第一次認識大豆開始,十二年的南繁之后,洪慧龍也漸漸有了一點兒自己的體會。

  育種過程中,性狀不穩定,變異千奇百怪,好的壞的,無法判斷好壞的都有,在普通人眼中,一塊長得參差不齊的田,育種的人卻能夠了解每一株的特點,并在第一時間發現那些不同尋常的變化。“現在從地里走過去,基本上每一份材料都能知道它應該是什么樣的,是不是有變化。”洪慧龍說,“至少不會兩眼一抹黑,輕易放過那些特殊的變異了。”

  盡管以加代繁育為主,但在三亞的基地中,考種選種也是育種中必備的工作,更是必備的技能,每一個學生,都是從觀察和測量株高、節間長短、花色、分蘗數、穗粒數等作物表型開始,一點點走進育種的世界,而集中了無數育種資源的南繁,無疑是最好的實踐機會。

  地里架設燈管補充大豆缺少的光照

  3月20日下午六點,徐孝潔負責的玉米地里,收獲到了尾聲,收回的玉米裝在一個個小袋子里,每個袋子上都有標簽,標簽上是一長串字母和數字,從這些字母和數字中,徐孝潔可以清楚地解讀出許多信息,比如這根玉米是屬于哪一位科學家的,用于怎樣的試驗項目,經過了幾代的繁育,每一代選擇了哪一株上的種子……

  在地頭整理種子的時候,10歲的孩子打來視頻電話,在視頻里向他展示剛剛完成的繪畫作業,徐孝潔抬頭看了看遠山夕陽,又對著屏幕仔細點評,“樹畫得不錯,太陽也可以,就是山還可以完善一下……”

  隔著一圈欄桿,收完種子的趙志超,剛剛在試驗站另一側的稻田里看了一圈,這里的水稻材料剛剛開花,距離收獲還有一段時間。這些材料并不是無名之輩,而是來自北京西北部的京西稻。

  京西稻是北京的地理標志農產品,有數百年的種植歷史,在過去以皇家貢米的身份,被北京本地人所鐘愛。但過去二十年左右的時間,由于水資源匱乏,京西稻一度中斷種植,近年來恢復種植,當地委托中國農科院萬建民院士團隊幫助改良品種,增強風味。

  作為團隊成員,趙志超也需要照顧這些京西稻的材料,保證它們能夠在海南順利加代,不會因為環境的變化而出現意外。

  盡管三亞的冬天氣候溫暖,但南下的種子并不一定能適應。事實上,許多生長在北方的種子,到了三亞以后,長勢并不好,比如來自北京、黑龍江的大豆,種在三亞的農場里,如果不采取特別措施,可能就長10多厘米高,結兩三個豆莢。在這里做實驗的學生,經常會遭遇帶來10顆種子,只收到三五顆種子的虧本經歷。

  “海南是短光照地區,每天的光照只有12個小時左右,而在黑龍江,大豆生長期的光照,可以達到15-16個小時。”洪慧龍說。

  為了讓不同區域的大豆都能在海南順利成長,洪慧龍在地里架設了密密麻麻的燈管,燈光各波長光所占比例都經過精心的設計,以此補充缺少的光照,此外還有各種各樣的措施,比如控溫和防蟲。

  洪慧龍的田里,大豆肉眼可見更加茁壯,傍晚收工的時候,他走過還沒收獲的大豆田,一路觀察,“今年不會虧本了。”

  新京報記者 周懷宗

(責編:陳濛濛)

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