马铃薯育种的福建探索
薯农在采收马铃薯。
福建日报记者 张辉 文／图
核心提示
民以食为天。也许您不知道，如今您吃的马铃薯，或许就凝结着福建科研人员的贡献。
种子是农业的“芯片”，好种子是丰收的基础。眼下，福建主要春粮马铃薯采收已进入尾声。今年“五一”前，一场验收会在福州市长乐区江田镇友爱村的利丰农业专业合作社举行。经专家测产，由省农科院薯类科研团队选育的新品种“闽薯5号”，实现平均亩产3692．8公斤。不久前，该品种刚刚通过国家马铃薯南方冬作区试验，亩产在国内8个参加区试的品种中位于第一。
2015年国家启动马铃薯主粮化战略，马铃薯被列为水稻、小麦、玉米之后的我国第四大主粮作物。在福建，马铃薯是仅次于水稻、甘薯的第三大粮食作物。多年来，沿海平原地区利用冬闲田种植马铃薯，与北方错峰上市，福建由此成为马铃薯南方冬作区的领衔者。然而，囿于气候条件限制，福建马铃薯育种进展迟缓，种薯长期依赖北方调运。
福建育种专家历经十多年艰辛探索，成功选育出一批原创马铃薯品种。2020年，福建马铃薯自育品种种植面积已超过四成。
多年曾受无自育品种之苦
亩产近3700公斤，这让利丰农业专业合作社负责人陈颖感到惊喜。
陈颖一家种植马铃薯近20年。过去，近千亩马铃薯基地都靠省外引种。来自黑龙江克山县的“紫花851”曾是当家品种。“一开始种得很好，但种性逐年退化，病害频发，产量锐减。”陈颖还记得2015年的“至暗时刻”，“受晚疫病、疮痂病等病害影响，薯块开裂严重，亩产腰斩。”
2016年，迫不得已，利农合作社转种市面上流行的“兴佳2号”，但依然摆脱不了种薯“水土不服”种性退化的恶性循环。从小就跟着父亲种植马铃薯的“90后”新农人陈颖，不禁感慨：“福建马铃薯何时拥有适合本地的原创优良品种？”
福建是最早种植马铃薯的省份之一，明末《松溪县志》便有相关记载。高海拔地区向来有种植马铃薯的传统，但仅限于零星栽培，自给自足。马铃薯产业化发展则始于上世纪90年代的闽南沿海地区。
在漳州龙海，春夏种双季稻，秋冬轮作小麦，是当地特色耕作制度，但南方冬小麦亩产低，效益差，久而久之，冬闲田便出现了。从厦门同安引进的马铃薯产业，改变了冬闲田的境遇。
“冬种春收，充分利用冬闲田，不与水稻争地。”漳州市龙海区农业技术推广站副站长方明清说，福建冬季气候温暖、昼夜温差大、无霜期长，尤其适合种植马铃薯。更重要的是，福建冬作马铃薯最早于春节前后上市，持续供应至5月份，此时正值北方主产区断档期，价格优势明显。“20多年前，一斤马铃薯田间收购价就有一块多。”
可观的效益吸引农民争相种植。最高峰时，龙海马铃薯种植规模近5万亩。目前，全省马铃薯种植面积近70万亩，其中冬作马铃薯占比超过八成。
可是，作为南方冬作区的代表，福建以往却没有自己的马铃薯品种。
事实上，早在上世纪60年代初，福建便有计划地启动了马铃薯科研工作，但最终止步于老品种提纯复壮与外来品种引进，杂交育种难有突破。最大的瓶颈在于马铃薯生长习性与本地气候间的天然矛盾。
“马铃薯是冷凉作物，开花结实需长日照条件。”省农科院作物研究所薯类研究室副研究员罗文彬说，南方地区普遍光照不足，马铃薯开花结实难，人工杂交自然无从开展。此外，在高温高湿条件下，马铃薯还易出现热害，引发种性退化，致使其杂交后代在选拔过程中，应有的优良性状无法充分表现。
此外，长期以来，福建马铃薯生产所需种薯，高度依赖外省调运。“渠道多而杂，无法保证脱毒种薯供应，质量参差不齐。”陈颖说，“在冷凉的北方地区，病毒处于抑制状态，一旦到了南方地区，就‘原形毕露’，引发减产。”
在高山上实现育种突破
进入5月，位于周宁县浦源镇溪坪村的国家南方薯类科学观测实验站马铃薯高山科研基地，马铃薯迎来盛花期。罗文彬和同事忙着人工杂交授粉。今年，他将完成50个杂交组合，产出5万粒杂交种子。
溪坪村海拔近900米。正是在这里，福建马铃薯育种实现了突破。
2005年，福建省农科院作物研究所所长汤浩带领科研团队，启动了马铃薯育种技术攻关。第一步便是广泛收集种质资源，2008年首次大批量从中国农业科学院蔬菜所引进了107份种质资源。
“福建马铃薯种植历史悠久，但育种研究起步晚，种质资源引进和保存不足，对亲本的遗传特性和配合力研究更少。”罗文彬说，育种团队首先致力于种质资源引进与评价，构建了首个南方冬作区马铃薯种质资源保存库和数据库。
有了充足的育种材料供杂交后，如何克服日照不足、开花结果难的问题？
“一开始，我们在平原地区使用生长调节剂促花，但效果有限。”罗文彬以福州地区为例，要确保马铃薯开花结实，需要在1月份播种，但其生长后期又恰逢高温高湿天气，容易导致落花掉果。
在高山上寻求突破！
几易方案后，省农科院薯类科研团队在周宁的高山上建立马铃薯杂交育种科研基地。“高海拔地区日照要长得多，借助适当的人工补光，日照条件就能满足马铃薯开花结果的要求。”
第一年，杂交授粉，收获杂交种子；第二年，撒播种子，培育实生薯；第三年，收获薯块，汰弱选优……经过多年探索，2008年，福建第一个自主选育的马铃薯品种“闽薯1号”通过福建省品种审定。
“薯型美观，商品薯率高，亩产在2500公斤以上。”罗文彬说，相比起市场主流“紫花851”，“闽薯1号”增产超过5％。甫一问世，“闽薯1号”便备受市场青睐，如今已成为福建冬作区的主栽品种，年种植规模近15万亩。同时，在广东、广西、云南等南方冬作区也备受青睐，每年示范推广面积10万亩以上。
“闽彩薯”系列是福建马铃薯品种的另一代表作。
与传统马铃薯“灰头土脸”的固有模样不同，“闽彩薯”实现了“颜值”上的突破，多元色彩更加契合多样化消费需求。同时，彩色马铃薯富含花青素，兼具保健功能，拓展了马铃薯的市场空间。
目前，省农科院薯类科研团队已累计选育出12个马铃薯新品种。去年12月，“闽薯2号”“闽薯3号”获得农业农村部植物新品种权授权。省内马铃薯种植格局也由此打破。数据显示，福建马铃薯自育品种种植面积从2008年的5．16万亩增加至2020年的30．43万亩，占比从5．3％增加至41．86％。
马铃薯育种的新构想
尽管选育品种突破不断，但近年来马铃薯种植效益却不尽如人意。
“在龙海，平均每斤马铃薯种植成本要八九毛钱。前段时间，田间收购价才每斤七八毛，种植户普遍亏损。”方明清说，马铃薯效益降低，一方面源自农资、劳动力成本高企，另一方面则是空档期优势在减弱。福建是全国上市最早的马铃薯产区，正好与北方主产区错峰上市。但近年来，北方广建地窖进行窖藏，马铃薯上市季节前移，极大冲击了福建春收马铃薯市场。
国家马铃薯产业体系福州综合试验站站长、省农科院副院长汤浩认为，应当通过品种创新，重塑福建马铃薯产业优势。“重点是做到人无我有，人有我优。”他说，育种目标多元化是未来福建马铃薯产业突围的关键，“既要适应新的消费趋势，又要立足生产端，解决产业实践中的技术难题”。
如今，福建马铃薯育种已经有了更多“小目标”：选育早熟品种，巩固档期优势；选育耐寒品种，减少霜冻灾害对产量的影响；开发富含花青素等功能型品种，契合大健康消费理念；开发适宜加工的专用型品种，实现鲜食与深加工两条腿走路……
育种技术，同样亟待创新。
“生产上用的马铃薯品种多为四倍体，基因复杂，杂交后代性状分离大。”罗文彬说，因此，在农业生产中，马铃薯并不直接用种子来播种，而是用块茎进行无性繁殖。“马铃薯块茎生长过程中容易积累病毒，造成品种快速退化，进而影响产量。”
为此，马铃薯种薯在退化后，需要进行脱毒处理。相比起种子直播，无论是块茎运输还是脱毒过程，都伴随着生产成本提高。“种1亩马铃薯，一般需要200公斤左右种薯，种薯的栽培、储存、运输、损耗等成本，都要比一般的粮食种子更高。”罗文彬说。
如今，福建马铃薯在省政府与中国农业科学院农业高质量发展超越“5511”协同创新工程项目的支持下，有望嫁接分子标记辅助育种、基因编辑等技术，开展高新技术育种合作研究，共同推动福建省马铃薯育种技术提升，推动福建省马铃薯产业发展。
记者手记
创新驱动撬动马铃薯主粮市场
福建日报记者 张辉
悠悠万事，吃饭为大。在国人饮食习惯中，水稻、小麦、玉米是传统三大主粮。事实上，以往主要作为副食品的马铃薯，同样具有主粮化潜力。在所有粮食作物中，马铃薯维生素含量最全，拥有人体所需的所有氨基酸种类，且比三大传统主粮更加耐贮存。更重要的是，在南方地区，种植马铃薯能够有效利用冬闲田，不与水稻等争水争地，在水旱轮作中激发耕地潜力。
早在2015年，农业农村部便提出了马铃薯主粮化战略，主张将马铃薯加工成适合中国人饮食消费习惯的主食产品，推动其成为第四大主粮作物。
推进马铃薯成为我国主粮产品，对保障国家粮食安全意义重大。马铃薯主食开发是一项系统工程，涉及生产、加工、消费等多个环节。在实践中，短板依然显著。譬如，鲜食品种占据主流，适宜深加工的专用品种较少。产品创新有限、加工水平低下、产品质量检测标准缺位等问题同样值得关注。推进马铃薯主粮化，应当以创新为驱动，以种业创新、工艺创新、产品创新，撬动马铃薯主粮市场。
省级科技特派员梁金平：
马铃薯育种就像“拆盲盒”
福建日报通讯员 邱晓丽 吴建海
皮肤晒得黝黑，手上沾着泥土，薯类产业技术服务团队省级科技特派员发起人、龙岩市农业科学研究所推广研究员梁金平貌似土生土长的农民。然而戴着一副眼镜的她，又显得有些与众不同。近日，在龙岩市武平县中山镇新城村的彩色马铃薯育种基地，梁金平和她的团队正忙着“拆盲盒”，选育马铃薯新品种。
田垄上，紫的、红的、粉的、白的、黄的等五颜六色的马铃薯大小不一、形态各异，梁金平喜忧参半。能够在育种前期就能选到品相好、产量高、抗病性强的品系概率是不高的。“今年只是在武平育种选种的第一年，往后还需要花费五六年甚至更长时间来攻克这些难题。”梁金平说。
“传统的马铃薯品种和质量参差不齐，时间久了生长退化、个头小、病害重，要更换新品种就需要我们去培育。”梁金平望着6亩育种基地，饶有兴致地介绍起她的“农活”。“马铃薯育种就像‘拆盲盒’，我们这两天都在田里忙活，通过对这些马铃薯杂交后代品系的熟性、块茎性状、产量水平、抗病性等方面进行鉴评，筛选适合在闽西种植的马铃薯新品种。”
“她身上有股韧劲儿，大太阳的，她可以在田里选种忙活一整天。”龙岩市一零八农业发展有限公司总经理危智华说，“和他们团队合作我很放心，他们目的明确，就是要通过杂交技术选育高产优质抗病的马铃薯新品种，再产业化应用，帮助广大种植户增产增收。”
梁金平从事薯类育种研究十年有余，在泥土里“孕育”出自己的彩色人生。她参与选育马铃薯新品种3个、甘薯新品种5个，主持或参与省（部）级农业科研项目8项，获得省级科学技术奖二等奖1项（排名第二），农业部丰收奖二等奖1项（排名第三），市级科学技术奖一等奖1项（排名第一）、二等奖1项（排名第二）。其中，“闽薯1号”“龙薯24号”等薯类新品种新技术在福建、云南、安徽、山东等十余个省份累计推广总面积达343万亩，新品种的规模种植在新技术配套良法的加持下带来丰产丰收，累计净增经济效益15．96亿元。
梁金平介绍，为充分利用南方冬种和北方春种马铃薯的区域特点，加快马铃薯育种步伐，多年来，龙岩市农业科学研究所与福建省农科院作物所、吉林省农科院经济植物研究所等多家单位建立马铃薯育种联合攻关合作关系，在马铃薯种质资源创新利用与新品种培育上深度融合。“我要充分发挥省级科特派的科技引领作用，全力推广新品种和安全高效绿色栽培技术，推动马铃薯产业升级发展，助力乡村振兴。”
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近日，在武平县中山镇新城村的彩色马铃薯育种基地，省级科技特派员梁金平（右）在筛选马铃薯新品种。
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日前，在福州市长乐区江田镇友爱村，中国科学院院士、省农科院研究员谢华安（中）在了解采收的“闽薯5号”马铃薯情况。
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日前在福州市长乐区利丰农业专业合作社拍摄的一处将要采收的马铃薯地（无人机照片）。 林善传 摄
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马铃薯开花。 马铃薯育种的福建探索 对于马铃薯，童年的味道又回来了 印象中很少人种植马铃薯，现在了解了。
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