種苗升級換代是推動(dòng)種植業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,橡膠樹組培苗將是今后天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主體種植材料。
當(dāng)前,天然橡膠價(jià)格持續(xù)低迷,膠工植膠收益低,天然橡膠產(chǎn)業(yè)進(jìn)入低谷期。橡膠樹品種及種植材料是制約橡膠產(chǎn)膠能力的重要因素,高產(chǎn)速生的新品種新材料推廣應(yīng)用是提升天然橡膠產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的有效途徑。
中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所(以下簡稱橡膠所)所長黃華孫、研究員華玉偉領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì),啟動(dòng)橡膠樹組培苗(來自于體細(xì)胞胚的無性系)工廠化生產(chǎn)技術(shù)研發(fā),建立了一系列先進(jìn)的技術(shù)體系,在世界上首次實(shí)現(xiàn)了橡膠樹組培苗的規(guī)?;a(chǎn)。
攻克難題 填補(bǔ)空白
天然橡膠是重要的工業(yè)原材料,主要來源于橡膠樹割膠的膠乳。2018年中央一號文件指出,要以海南、云南、廣東為重點(diǎn),劃定天然橡膠生產(chǎn)保護(hù)區(qū)1800萬畝,保障我國天然橡膠自給能力。
天然橡膠產(chǎn)業(yè)形成之初,橡膠樹種植材料經(jīng)歷了種子實(shí)生苗和芽接苗等階段。芽接苗是現(xiàn)在的主要種植材料,“在產(chǎn)量、抗性等方面較種子實(shí)生苗有大幅提升,但是仍面臨品種芽條來源魚龍混雜、砧穗不親和等諸多問題。”華玉偉在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說。
上世紀(jì)50年代,國內(nèi)外科學(xué)家提出橡膠樹“幼態(tài)理論”;到80年代又證實(shí)通過體細(xì)胞胚胎發(fā)生是獲得幼態(tài)無性系的有效途徑;隨后開啟了橡膠樹組培苗研發(fā)工作并獲得一些來自體細(xì)胞胚的組培苗。后續(xù)大田生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí),同一天然橡膠品種組培苗較其老態(tài)芽接苗高產(chǎn)速生,是天然橡膠產(chǎn)業(yè)今后發(fā)展的新一代種植材料。
除中國外,法國、印度、印度尼西亞、馬來西亞、泰國、越南等重要植膠國也相繼投入大量科研力量進(jìn)行研發(fā),但均未突破橡膠樹組培苗工廠化生產(chǎn)技術(shù)。
如何改變這一領(lǐng)域的空白,黃華孫、華玉偉帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開始了長達(dá)12年的科研長跑之路。研究團(tuán)隊(duì)從另一路徑探索研究,建立了“以花藥或內(nèi)珠被為外植體,經(jīng)初生體胚誘導(dǎo),次生體胚循環(huán)增殖再到植株再生”的新的技術(shù)體系,在世界上首次實(shí)現(xiàn)了橡膠樹組培苗的規(guī)模化生產(chǎn)。這項(xiàng)技術(shù)解決了橡膠樹新型種植材料繁殖效率低下的問題,體胚年增殖效率可達(dá)10000倍,植株再生效率達(dá)到70%以上,移栽成活率達(dá)90%以上。
此外,該團(tuán)隊(duì)還自主設(shè)計(jì)了專用培養(yǎng)器皿,自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備4臺套,大幅提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效。這一技術(shù)體系目前已獲得發(fā)明專利3項(xiàng),實(shí)用新型專利10項(xiàng),省級科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
“我們的組培苗具有高產(chǎn)、速生、林相一致度高、抗性優(yōu)良的特點(diǎn),更有助于熱區(qū)的橡膠產(chǎn)業(yè)升級。”黃華孫告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者。
示范推廣 前景可期
近年來,研究團(tuán)隊(duì)已在我國海南、云南、廣東等植膠區(qū)大規(guī)模推廣種植,目前累計(jì)推廣種植40萬株,推廣面積逾萬畝,在廣東建設(shè)農(nóng)場、海南龍江農(nóng)場實(shí)現(xiàn)6.5年樹齡開割,試驗(yàn)區(qū)比傳統(tǒng)嫁接苗提前1年進(jìn)入生產(chǎn)期,且初期產(chǎn)量提升30%。
團(tuán)隊(duì)成員徐正偉告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者,2010年度第一批種植的組培苗于2017年度正式開割,分別位于廣東建設(shè)農(nóng)場、海南龍江農(nóng)場,對比芽接苗增產(chǎn)10.2%和33.6%,組培苗平均干膠株次產(chǎn)分別達(dá)到41.8g和21.9g。“割膠產(chǎn)量高,推廣效果顯著,組培苗的前景非常好。”
“5月3日,我們的40畝橡膠樹組培苗順利開割,就目前的情況來看,對比同期芽接苗確實(shí)增產(chǎn)了30%,干含產(chǎn)量提高兩個(gè)百分點(diǎn)以上。”海膠集團(tuán)龍江分公司生產(chǎn)技術(shù)部部長何興輝說。
在龍江分公司工作了25年的工人陳輝在呵護(hù)首批橡膠組培苗時(shí)感觸頗深:“每次臺風(fēng)到來,組培苗斷倒率低,軀干也沒有東倒西歪,抗風(fēng)性好,讓我們放心不少。”
種苗升級換代是推動(dòng)種植業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,橡膠樹組培苗將是今后天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主體種植材料。
據(jù)悉,今年年底,橡膠所將完成海南天然橡膠新型種植材料創(chuàng)新基地建設(shè),創(chuàng)新基地運(yùn)行將有望把現(xiàn)10萬株/年組培苗生產(chǎn)能力大幅提高到100萬株/年,實(shí)現(xiàn)全國1/10供苗能力。
華玉偉表示,接下來,研究團(tuán)隊(duì)將集中精力做好多品種組培技術(shù)研發(fā),探索多種培養(yǎng)方式,研發(fā)使用新型培養(yǎng)容器,在次生體胚增殖技術(shù)上實(shí)現(xiàn)更高效的突破,降低生產(chǎn)成本。