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一粒小种子,关乎大世界


中国国家地理

      杂交水稻之父袁隆平院士曾说过:“关键时候,一粒小小的种子能够绊倒一个巨大的国家。种业的安全关系到粮食的安全,也关系到国家的安全。”

      被誉为农业“芯片”的种子到底有多重要呢?


农业发展的“芯片”

      因为大家度过了那个艰难时代,所以无视了粮食的意义,但是真正能够在关键时掐住命脉的,恰好就是这些粮食,毕竟民以食为天。

      新冠疫情对全球造成较大影响,疫情期间个别农产品出口大国出现阶段性暂停出口,引起社会对粮食安全的担忧。要说粮食,必然离不开种子。

      种子作为基础性的农业生产资料,其质量优劣直接影响粮食产量和品质。从育种到制种再到大田种植,种、粮分工是现代农业的显著特点。现在农民不再自家留种,而是年年从种子公司购买良种。但这些良种一般是通过杂交等技术获得的,其后代并不具备遗传能力,只能作为粮食。

      由于种植面积大,商品率较高,三大主粮(玉米、水稻、小麦)种子占据我国商品种子市场的半壁江山。2020年我国种子行业整体市场规模1300亿元,其中,玉米就占据353.67亿元。

2020年种子行业细分领域市场规模    资料来源:智研咨询

      在中国,有一条“种子繁育黄金走廊”——河西走廊。

      在河西走廊游览时,道路两边时不时就会出现一眼望不到边的“玉米滩”。“全中国农民用的玉米种子,一多半出自我们河西。”这句话里透着当地人满满的自豪。

      的确,河西走廊生产的玉米种子,可以满足全国玉米用种需要的一半以上;这里是全国最大的蔬菜、瓜类、花卉等对外制种产业基地,占全国种子出口量的75%。

图自《中国国家地理》2016年01期

      河西走廊最先发展起来的是玉米制种。与东北地区相比,河西走廊则拥有非常明显的光照优势;内有疏勒河、黑河、石羊河等水系,便于灌溉,且水量较为稳定;独特的光热条件对种子的干燥脱水更为有利。

      河西走廊凭借优越的地理位置和自然条件、高产优质的玉米种子,发展成为最具有竞争力的玉米制种基地。河西走廊中部的张掖市,现在是我国最大的地(市)级玉米制种基地。此外,武威、酒泉等地,玉米制种业同样非常兴盛。

张掖的“玉米滩”

      近年来,新疆等地的玉米制种产业也在迅速发展,新疆已发展为全国第二大玉米制种区。

      除了河西走廊的玉米,中国的其他地区还有很多农作物的繁育基地。海南的崖州湾种子实验室就是其中之一,每年冬春季节,数以千计的科学家、技术员从全国各地聚集到这里育种、制种。

      崖州湾种子实验室是海南省为支撑国家“南繁硅谷”战略和种业发展而设立的新型研发机构。为现代种业和农业可持续发展提供有力支撑,为人类命运共同体的粮食安全问题提供中国方案。

海南三亚,崖州湾科技城的崖州湾种子实验室,科研人员在崖州湾种子实验室开展工作。

      这些年我国粮食单产有较大幅度提升,50%以上归功于品种改良。盘点我国种子家底可以发现,我国农作物自主选育的品种种植面积占到95%以上,做到了“中国粮主要用中国种”。

      做改良种植技术研发,从而形成我国可控制的优良种子体系,掌握定价权和市场话语权,才能让农业生产获得长远的安全保证。

      杂交水稻技术的根源是一株雄性不育野生稻“野败”,可见野生种对于科技来说是至关重要的。培育更多良种的前提是对野生种的保留。这些野生种、农家种便组成了一个原始物种的“档案馆”。


生物物种的“档案馆”

      在农村出身、定居在城市的人,每次春节回老家尝到新鲜的瓜果蔬菜,总会感叹:“这水果虽然长得不怎么样,但是真好吃啊。”在反季节蔬菜充斥餐桌的当下,西红柿、黄瓜、桃子、樱桃等“似乎都不是过去的味儿”。

      同一种蔬菜,从过去到现在,味道已经逐渐变化,这都是因为种子的更新换代。自然界大多数的植物都以种子的形式存在,只有保存好种子,才能保证植物物种不断繁衍下去。

      在我国,有着自己的植物“诺亚方舟”——中国西南野生生物种质资源库。

      在资源库的展厅里,有一面墙上密密麻麻地安装着许多亚克力杆,每一个杆中都嵌入若干颗种子,构成了一个种子的小世界。种质库工作人员的主要工作就是采集、保存、鉴定珍贵的野生植物种子。

      我国是世界上生物种质资源最丰富的国家之一,但由于人口压力大、生态系统恶化等原因,生物多样性受到威胁。例如,普通野生稻在云南的分布点已由上世纪80年代初的26个变成现在的2个,药用野生稻的许多分布点已经消失。

      如果中国没有自己的种质库,一旦某些物种在中国消失,将来可能不得不花费巨资向外国买回自己的资源。有了种质库,中国很多濒危植物就可以得到长期保存,一旦某个物种在自然环境下灭绝了,还能够通过存放在种质库中的种子或DNA使其重生,从而可以避免彻底灭绝的命运。

图源:《中国国家地理》2018年06期

      从人们餐桌上的食物来说,不同种子代表的就是不同的口味。老种子也称地方品种、土种、农家种,是在当地自然或栽培条件下,经过长期自然或人为选择形成的品种。这些品种对当地自然或栽培环境有较好的适应性,吃起来口感好,但产量低,大多数农户还是选择从农资公司购买产量高的种子。

      尽管工业化时代种子产业化政策的实行,在平原地区已经是不可逆的趋势,但在地形复杂的山区,尚未被统一供种、育种的商业化种子完全覆盖。尤其是在我国的西南地区,云贵高原向青藏高原过渡地带,保护土种的条件比在平原地区好得多,原生物种的种质资源没有被统一供种的外来种子公司所破坏。

      由口味到食品安全,再到对区域种质资源的留存,越来越多的人加入了寻找和留存老种子的队伍。农业应该是多样化的,农户保留的品种是活的种子“档案馆”。老种子的保存、种植和推广,是小农经济和传统农耕文化的延续。

      在世界上,大多数种子都有自己特定的生存和生长环境,但是还有一部分种子像“漂流瓶”一样可以随海洋飘向远方,它们虽然不能让人丰衣足食,但是却能让人看到远方的世界。


远方植物的“漂流瓶”

      有时我们在海岛或者海岸边,会见到落在沙滩、礁石上的植物种子或者果实,你可能会很好奇它们是从哪里来的,因为你所在的海滩边也许无法找到哪棵树上结着果实。

      其实这些种实往往来自遥远的海岸,经过数月甚至数十年才抵达面前的这片沙滩。对于研究者,收集、鉴定、拍摄、研究这些海漂种实,就像打开一个个远方植物的漂流瓶,解读这些植物的分布规律和海流的信息。

海漂椰子种子

图源:《中国国家地理》2019年12期,摄影/王辰

      有些植物的果实或种子会借助洋流传播,其中最典型的代表,当然就是椰子。世界上大多数的热带、亚热带海滨,都能见得到椰子分布,椰子的种子甚至可以跨越大西洋,从亚热带家乡漂到遥远的北欧。

      植物的果实或种子具有漂浮能力,可漂流于海上并抵抗盐分的侵蚀一段时间,待搁浅于陆地时,若环境合适且还具有发芽力的情况下,能够成长发育以繁殖其族群。这就是“海漂果实和种子”简称为“海漂种实”。

      相比于受黑潮支线影响的海南岛,黑潮主线为沿岸地区带来的“海漂种实”更加丰富复杂。记录这些海漂种实就像是记录候鸟——通过在地图上它们每一次现身的地点,就能够大致绘制出候鸟迁徙的线路。这些路线与洋流息息相关。

图源:《中国国家地理》2019年12期

      个别幸运的种子能够在远离家园的海边生长成新的植株,而它们的同伴大多永远等不到萌发的机会。随着海漂种实的深入调查与研究,未来有可能为物种扩散、洋流走向甚至基因变迁等研究领域提供新的证据与解读。

      “

      一粒种子可以改变一个世界。

      一项技术能够创造一个奇迹。

      ”

      【参考文献

      [1]刘慧 肖明.河西走廊——撑起了中国玉米制种的 “半壁江山”.《中国国家地理》2016年01期.

      [2]左凌仁.寻找老种子:一场新的农业实验?.《中国国家地理》2018年06期.

      [3]王辰.随黑潮流浪 果实与种子寻觅新的栖居地.《中国国家地理》2019年12期.

      [4]天冬.拾起远方的海潮声:海漂种实的分类收集.上海辰山植物标本馆CSH.

 
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