在黃淮海（宿州）種業(yè)科技谷的高產(chǎn)栽培示范區(qū)，平移式灌溉機正在進行灌溉作業(yè)?！∷拗菔形麄鞑抗﹫D
研究人員在黃淮海（宿州）種業(yè)科技谷南京農(nóng)業(yè)大學大豆生物育種中心分子生物學實驗室工作。 資料圖
中國是大豆的起源地和原產(chǎn)國，擁有五千多年的種植歷史。如今，大豆作為我國重要的油料作物和蛋白作物，在推動農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著關(guān)鍵紐帶作用，對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和助力鄉(xiāng)村振興具有重要意義。
安徽省宿州市位于黃淮海平原核心區(qū)，氣候溫和、光照充足，是全國著名的大豆良種繁育基地。為加快推動安徽省大豆育種事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，黃淮海（宿州）種業(yè)科技谷（以下簡稱“科技谷”）于2022年啟動建設，致力于打造集“產(chǎn)學研、育繁推、種管收銷”于一體的系統(tǒng)化農(nóng)業(yè)綜合運營體，下設研發(fā)區(qū)、種植區(qū)、種糧處理中心、智慧農(nóng)業(yè)數(shù)字化平臺等功能版塊。2024年9月，該科技谷正式建成并投入運營，占地約2.5萬畝，已完成固定資產(chǎn)投資1.83億元，并成功引入南京農(nóng)業(yè)大學大豆育種中心、中國農(nóng)業(yè)大學教授工作站等10余家科研院所，為宿州種業(yè)及農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持。
微生物與大豆的“共生智慧”
大豆不僅用于食用油的壓榨，更是畜禽乃至水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要蛋白來源。其蛋白質(zhì)含量比普通谷物高出4~5倍，是動物攝取蛋白質(zhì)的主要途徑。數(shù)據(jù)顯示，2024年全國大豆播種面積達1.55億畝，連續(xù)3年穩(wěn)定在1.5億畝以上，是我國種植面積較大的作物之一，因此單產(chǎn)提升水平尤為關(guān)鍵。
實現(xiàn)大豆單產(chǎn)提升需要綜合施策，除育種外，與之配套的根瘤菌技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。根瘤菌是一種能與大豆共生的微生物，在大豆根部形成瘤狀結(jié)構(gòu)，通過生物固氮作用為植株提供氮素營養(yǎng)。應用根瘤菌和聯(lián)合固氮菌，不僅可以有效提升大豆中的蛋白質(zhì)含量，還能減少氮肥使用，減輕環(huán)境污染，更好地維護土壤健康。
根瘤菌使用起來并不復雜，中國農(nóng)業(yè)大學生物學院副院長、教授樓慧強介紹，目前主要有兩種施用方法：一是在種子外使用包衣劑，將根瘤菌均勻包裹形成保護層；二是在購買未包衣的種子時，通過現(xiàn)場配備的拌種機直接進行攪拌拌種。這種方式打通了根瘤菌從科研成果到田間應用的“最后一公里”。
記者在科技谷看到，工作人員展示出兩組“皖宿1019”大豆樣本——使用根瘤菌處理過的大豆明顯顆粒更大、更飽滿，這不僅是根瘤菌技術(shù)從實驗室走向田間地頭的直觀體現(xiàn)，也讓消費者能夠通過口感改變切實感受到品質(zhì)的提升。
“使用根瘤菌后，豆株單產(chǎn)平均提升約10%，經(jīng)檢測，其大豆蛋白質(zhì)含量也比對照物高出1%~2%，營養(yǎng)價值更高。”樓慧強指著兩瓶大豆樣本說道。目前，該技術(shù)已在安徽、河南、山東、內(nèi)蒙古、新疆等17個省份推廣應用，累計推廣面積超800萬畝。
值得一提的是，中國農(nóng)業(yè)大學教授工作站已在科技谷正式掛牌，樓慧強團隊將依托該平臺，重點開展黃淮海區(qū)域土壤微生物種質(zhì)資源保護與高效利用的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，進一步推動大豆綠色高產(chǎn)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
大豆育種跑出“加速度”
南京農(nóng)業(yè)大學與宿州市緣分深厚，早在上世紀30年代便建立了良好的合作關(guān)系。2021年，南京農(nóng)業(yè)大學宿州研究院正式成立；2024年，南京農(nóng)業(yè)大學大豆生物育種中心在宿州市揭牌成立，進一步深化了雙方在大豆科技領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新。
據(jù)了解，宿州市常年大豆種植面積達220萬畝，依托校地合作，已系統(tǒng)保存大豆種質(zhì)資源約3.5萬份?？蒲袌F隊成功研發(fā)了“一拌一封一噴”綠色防控技術(shù)，有效應對大豆生產(chǎn)中的病蟲害問題，顯著改善了因缺苗斷壟導致的出苗率低等難題，為穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供了技術(shù)保障。
在大豆全生育期培養(yǎng)溫室中，中央智能控制系統(tǒng)精準調(diào)控的人工氣候室可模擬出全光譜自然光照環(huán)境，使大豆實現(xiàn)全年不間斷生長與種子收獲。“在大田里一年通常只能種植一季，但在溫室里我們可以實現(xiàn)大豆4~5代加代繁育，大大縮短了新品種選育周期。”南京農(nóng)業(yè)大學大豆生物育種中心負責人段凱旋介紹。
記者走進人工氣候室，看到一盆盆大豆植株整齊排列，每盆旁邊都配有詳細標簽，清晰區(qū)分不同新品系。“實驗室篩選出來的新材料，可以在這里進行快速擴繁、加代，從而獲得足夠數(shù)量的種子用于后續(xù)田間試驗。”段凱旋解釋道。
大豆生物育種中心不僅配備先進的實驗設備和專業(yè)科研團隊，還深度聯(lián)合中國工程院院士蓋鈞鎰領(lǐng)銜的南京農(nóng)業(yè)大學大豆遺傳育種團隊，持續(xù)強化科研人才支撐，不斷提升大豆產(chǎn)業(yè)的原始創(chuàng)新能力和技術(shù)轉(zhuǎn)化率。中心現(xiàn)已形成三大核心優(yōu)勢：建有全國第三大大豆種質(zhì)資源庫、全球領(lǐng)先的大豆基因編輯技術(shù)平臺以及國家級大豆植保技術(shù)研究平臺。
目前，科研團隊已從種植的5萬余份大豆材料中篩選出32個高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗的新品系。其中，依托宿州區(qū)位和生態(tài)優(yōu)勢培育出的高產(chǎn)大豆品種“南農(nóng)47”田間表現(xiàn)良好——生長健壯、抗逆穩(wěn)產(chǎn)、適應性廣，展現(xiàn)出顯著的增產(chǎn)潛力和經(jīng)濟效益。
“以前種的大豆品種不好，技術(shù)也跟不上，畝產(chǎn)只有200多斤。后來科技谷的專家給我們推薦了優(yōu)質(zhì)品種，手把手教我們規(guī)范種植和田間管理，產(chǎn)量一下就提上來了。”埇橋區(qū)欄桿鎮(zhèn)種植大戶王永飛感慨道。如今，在科技谷的技術(shù)支持下，他連續(xù)多年種植優(yōu)質(zhì)大豆品種，平均畝產(chǎn)穩(wěn)定在600斤，實現(xiàn)了從“低產(chǎn)低效”到“高產(chǎn)高效”的轉(zhuǎn)變。
數(shù)字賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測
有了科技和良種的支撐，當?shù)剞r(nóng)民得以種出越來越多優(yōu)質(zhì)大豆。記者在科技谷看到，數(shù)字技術(shù)等信息化手段正為農(nóng)業(yè)插上科技的“翅膀”——通過智慧平臺精準指導科學施肥、病蟲害防控等田間管理措施，讓埇橋區(qū)的大豆生產(chǎn)更智能、更高效。
據(jù)工作人員介紹，智慧農(nóng)業(yè)數(shù)字化平臺（以下簡稱“平臺”）是一個集數(shù)據(jù)采集、分析和決策于一體的綜合性農(nóng)業(yè)服務管理平臺。該平臺整合物聯(lián)網(wǎng)設備、AI視頻監(jiān)控、衛(wèi)星遙感等先進技術(shù)，構(gòu)建起“1庫+1圖+1平臺+N系統(tǒng)”的完整架構(gòu)。通過建成分析模型、數(shù)據(jù)庫，平臺不僅能指導日常農(nóng)事作業(yè)，還能輔助管理決策，甚至實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時干預與調(diào)控。
依托衛(wèi)星遙感技術(shù)，平臺已實現(xiàn)對埇橋區(qū)全域作物的動態(tài)監(jiān)測。同時，通過線上“農(nóng)機指導專欄”和線下“農(nóng)機咨詢服務中心”相結(jié)合的方式，為周邊廣大農(nóng)戶和種植大戶提供全方位技術(shù)支持，在聯(lián)農(nóng)帶農(nóng)、科技助農(nóng)方面發(fā)揮著重要作用。
記者走進平臺操控室，只見大屏幕上實時滾動顯示著各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。“一張圖”系統(tǒng)呈現(xiàn)了種植基地分布、作物長勢、土壤肥力、植保動態(tài)、智能灌溉狀態(tài)以及農(nóng)業(yè)裝備運行情況等信息。其中，基地概況、產(chǎn)量統(tǒng)計、設備情況一目了然；借助高點監(jiān)控，農(nóng)作物生長狀況、周邊環(huán)境及天氣變化也能清晰可見，幫助管理者及時掌握田間情況，快速響應生產(chǎn)需求。“一張圖”的運用，顯著提升了大豆全生命周期管理的精細化與效益化水平。
智慧農(nóng)業(yè)數(shù)字化平臺的建成，不僅賦能科技谷自身的高效運營，也為廣大農(nóng)戶提供了數(shù)字化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)樣板。它如同為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)裝上了“智慧大腦”，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從“靠經(jīng)驗”向“靠數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)變，為埇橋區(qū)大豆穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、提質(zhì)增效提供了堅實保障。
作為國家重要的大豆主產(chǎn)區(qū)和“江淮糧倉”的核心承載地，宿州市正以科技創(chuàng)新為引擎，持續(xù)釋放種質(zhì)資源優(yōu)勢，加快良種繁育與推廣應用。如今，宿州市在大豆種業(yè)領(lǐng)域成果豐碩、動能強勁，良種供應能力顯著提升，正以扎實行動書寫新時代大豆產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“安徽宿州答卷”，為國家糧食安全和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化貢獻堅實力量。
