黑龙江省大豆良种研发与繁育现状分析
2023-02-03 22:12:35
来源：天山植保
黑龙江省是我国大豆主产区之一，在我国大豆生产中占有重要地位。据黑龙江省农业农村厅统计数据显示，黑龙江省2021年大豆播种面积为388.77万hm2，占全国大豆总播种面积的46.3%，单产却仅为1 839.3kg/hm2。产出少、单产低的主要原因为品种改良选育过程慢，新品种宣传推广力度小、引领示范作用弱。因此，加速培育高产优质宜加工的大豆新品种对发展黑龙江省大豆产业尤为重要。
【资料图】
文章通过对黑龙江省大豆生产形式及发展思路进行研究，分析大豆产业现状与存在问题，有针对性的提出对策建议，以期为黑龙江省大豆产业发展提供参考。
1 大豆研发与繁育现状
大豆是我国重要的食用蛋白、食用油及饲料来源。随着人们生活水平不断提高，人们对大豆食品的需求量持续攀升。虽然大豆种植面积呈逐年扩增趋势，但总产仍难满足国内市场消费需求，我国大豆产量与消费量之间存在巨大缺口。通过进口国外大豆虽可弥补国内市场产需缺口，但对进口大豆过度依赖已严重危及我国粮食安全，由此产生的大豆安全问题亟待解决。
全球气候变化、区域冲突及疫情持续等因素严重影响全球市场粮食供应链。随着我国大豆进口量逐年升高，大豆安全供给面临严峻考验。通过恢复大豆种植规模和开展大豆生产，逐步增加大豆产出，可提高大豆自给率，降低国内市场对进口大豆的依赖程度。
目前，黑龙江省在大豆研发、大豆种质资源、种业基础、育种材料及技术等研究领域与国内先进水平相较存在较大差距。科研院所虽拥有丰富大豆品种资源，但对其鉴定评价及开发利用能力亟需进一步提高。由于黑龙江省大豆育种技术发展相对滞后，遗传改良速度缓慢，大豆遗传基础狭窄，在抗逆、耐病虫害、高产优质和宜加工等方面的研究未取得突破性进展。在分子标记辅助育种、全基因组选择、基因编辑等现代育种技术方面，基础研究创新能力不足。此外，因大豆育种前期投入较大，回报周期长，降低了企业创新积极性。
目前，在育种方面，大部分育种工作由省内科研机构及农业类高校等公益性单位承担，少数育种工作由种业企业承担，但由于种业企业技术水平低、创新能力差，严重影响大豆品种繁育与推广。此外，黑龙江省品种权保护体系不够全面、农户品种权意识淡薄、侵权成本低、维权取证难，致使长期存在自留种，种子商品率低。另一方面，由于市场上存在套牌营销、以假乱真、以次充好等现象，不仅对广大农民和合法种子生产经营者权益带来了侵害，也对市场秩序产生了不良影响。
2 大豆研发与繁育存在问题2.1 大豆研发存在问题
（1）大豆骨干亲本相对单一，品种遗传基础狭窄，品种增产潜力低、品质育种未能满足市场需求。（2）黑龙江省大豆种质资源丰富，但资源利用率低，种质资源优势未能转化为基因优势及产业优势。目前，黑龙江省现有大豆育成品种971个，其中通过有性杂交育种手段、系统选择法、辐射诱变方法、航天育种手段、杂种优势及花粉管通道诱导变异分别育成880、40、38、6、4、3个品种。（3）对于育种材料的田间性状调查及室内考种等数据采集仍停留在传统数据获取方式上，费工费时，操作要求高，易受工作人员认知偏差影响。传统数据采集方式难以在短时间内进行准确无误的分析和比较，严重限制了规模化育种发展，分子标记辅助育种的出现可有效降低田间盲目选择，提高育种效率。
2.2 大豆繁育存在问题
（1）品种“多、乱、杂”，栽培技术体系不配套，难以实现“四良配套”有机结合，无法向标准化、规模化方向发展，造成单产不高、总产不稳、种植效益低。（2）存在品种示范田产量高，生产田未达示范田产量现象，品种配套技术示范与田间应用存在较大差距。（3）黑龙江省现代化育种技术体系处于形成初期，与欧美等先进国家一体化育种系统存在差距。目前，种业技术创新体系顶层设计不足，基础研究、技术创新、品种培育的创新链与产业链有机衔接不畅，种业企业整体创新能力弱、规模小，“育繁推”一体的商业化育种研究体系不完善，种业技术创新知识产权保障能力不强等因素严重制约黑龙江省现代化育种技术体系发展。
3 建议3.1 加强信息化在育种中的应用
（1）在现代先进育种技术方面融合应用现代高科技技术，包括信息、传感、自动化及现代育种等技术。（2）加强对育种专用检测装置的研究和利用。针对育种材料田间性状调查及室内考种等数据采集费工费时，操作要求高，易受工作人员认知偏差影响的现象，配备信息化、智能化设备，将育种亲本及后代材料信息、图文信息、田间试验管理等相关信息进行存储，便于数据的调取、处理和运用，省时省工，降低成本，提高育种管理效率，加速育种进程，实现高效、定向培育新品种，这是我国农业现代化和信息化发展趋势，将推动育种学发生革命性变化。
3.2 加强大豆种质资源管理工作
（1）拓宽种源遗传基础，收集国内外大豆种质资源（包括地方品种、审定推广品种及野生近缘品种等）。（2）建立完善的种质资源管理信息系统。目前，生产上存在大豆种质资源管理混乱现象，且种质资源信息的完善和传递均易受工作人员流动影响。因此，亟需建立完善的种质资源管理信息系统，包含入库、库存定位、检测、供种分发、种子预警和资料信息处理六大部分。（3）对种质资源库保存的种子有计划地进行繁种更新，确保其活性。（4）高校与科研机构联动，协调互换，资源共享，健全繁育机制，为大豆种质资源可持续利用创造有利条件。（5）建立稳定、可持续发展种质资源保护体系，加强大豆种质资源研究利用，打造良种繁育基地，增强育种创新能力，提升和引领种业发展，推进黑龙江省大豆产业振兴。
3.3 建立和完善大豆生产配套栽培技术体系，促进大豆产业化发展
（1）建立和完善大豆生产配套栽培技术体系。从大豆主产区生态环境和现有栽培技术水平出发，以培肥地力为重点，品种为核心，选用抗逆性强、优质高产品种，综合群体调控、土壤深松、少耕等技术手段，实现品种、农机、农艺三方面有机结合，达到品种创新、技术优化、配套技术与模式集成，强化大豆高产、优质综合配套技术研究、示范与应用，提高大豆产量和品质。（2）采用市场化手段引导农户从家庭式分散经营向农场式规模化经营转变。集中土地，规模化种植，实现机械化和现代化经营，解放人工，提高生产效率，以高科技含量、高资本投入获得高产出和高商品率。（3）科学规划，降低成本，提高收益，并以政策、税收等方式促进大豆产业发展。
3.4 建立现代大豆育种技术体系，完善育种管理系统
（1）利用组学手段筛选大豆育种主要目标性状关键基因，通过研究功能基因鉴定特异等位基因，根据大豆育种材料全基因组遗传背景选择，分子标记辅助及特异基因快速导入等方法，提高传统育种质量，提升品种改良效率。（2）在技术方面，深入开展大豆基因组编辑技术，进行全方位创新与优化，提高基因编辑技术精准度。通过生物信息学、表型组学、人工智能技术多学科交叉融合，向“生物技术+大数据”智能设计育种进军，推动大豆育种工作开展。（3）加快育种软件技术开发，开展智能化育种，加快“经验育种”向“精确育种”转变。目前，国内仅有两款商业化育种软件，分别为“金种子育种平台”和“农博士”，其使用成本较高。今后可根据实际生产需求，利用计算机软件设计开发拥有自主产权的育种软件和平台，在完善育种方法、育种数据等各类信息基础上，降低使用成本，提高实用性。
3.5 健全大豆种子生产服务体系现代化
（1）研发集成大豆种子加工与质量控制技术，探索提升种子质量和生产效率方法。（2）推动大豆育种产学研衔接和产销一体化，构建现代化育种、生产和种业服务体系。（3）加强科技创新与育种实践相结合，推进“育繁推”一体化进程，促进种子工业化及农业科学技术转化。（4）加强大豆大面积高产高效生产配套技术研发，推动高品质大豆优质生产。（5）加强对大豆生产企业政策扶持力度，重点关注并扶持建立产业网络，做好产销衔接，逐步实现一体化经营管理模式，衔接市场需求，维护市场物价与市场供需之间的相对平衡，实现市场一体化运行，推动我国大豆工业化发展。
3.6 建立商业化与公益性育种相结合的大豆种业体系
（1）支持科研机构、农业类高校与种业企业联合开展合作研究，增强科研力量。鼓励育种团队整体并入种业企业，优化商业化育种体系，实现种业跨越式发展。以科研院校为支撑，支持其育种科技人员通过签订合同等方式与种业企业开展人才合作，实现产学研高效协作，建立资源共享平台，通过合作育种、委托育种、品种权转让、技术入股等方式促进院企合作，加快大豆新品种选育及推广。（2）在种业商品化研究上寻求政府有关部门支持。（3）以企业科技创新为基础，加速培育具有全球竞争力、产业链一体化的龙头种子公司。（4）建立商业化与公益性育种相结合的大豆种业体系。其中，种业企业以自主研发新品种为主，科研机构及农业类院校以种质积累、选育工艺和技术研究为主，进而形成以商品化研究和基础性技术研究相结合的现代种业科技体系。
4 总结
综上所述，黑龙江省大豆产业发展应全链条提质增效，多措并举发展产业。首先，应加快应用现代化智能化育种技术，加速育种进程，加快品种升级换代，使大豆品种满足种植需求；其次，应通过应用信息技术，建立农业数据综合平台、数字农业指挥中心和监管平台，实现农业机械化全覆盖，种植智能化；最后，应拉长产业链条，推动大豆由初加工向精深加工转变，增加豆农收入，持续提升大豆种子研发技术水平，在全产业链开发上集中发力，促进黑龙江省大豆产业提质增效。
作者：孙浩月、袁 明、韩冬伟、等（黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院、齐齐哈尔市富尔农艺有限公司），来源：大豆科技2022年第6期，图文编辑：天山植保。
