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马铃薯产业背后的科技力量

甘肃省科学技术协会

位于甘肃中部的定西在历史上是一个十年九旱的贫困地区,但这片土地却是耐旱作物马铃薯的适种区。定西人对马铃薯有着特殊的情感,马铃薯见证了定西人民从“土里刨食”到“借绿生金”的历程。1996年定西市为解决当地人民的吃饭问题提出“洋芋工程”,2008年,将马铃薯作为支柱产业提出打造“中国薯都”,如今又承载着保障粮食安全、乡村振兴的希冀。这其中科技对甘肃定西马铃薯产业的发展起到了至关重要的支撑作用,从种植技术的改进到加工产业链的延伸,从品种优化到市场开拓,实现了从传统农业向现代化农业的转型。

科技小院诞生了“甘农薯19号”

12月9日,一股寒流席卷陇原大地,在临洮县辛店镇康家崖村的甘肃三荣现代农业科技有限公司里,甘肃农业大学的讲师李世贵带着研究生正在做马铃薯的脱毒和脱毒苗的扩繁工作。李世贵读博时就跟着导师司怀军在这里学习和工作。2022年,他获得遗传育种专业博士学位,留校任教,主要从事马铃薯种质资源鉴定、创制及新品种选育等工作。其导师司怀军是甘肃省教学名师,甘肃省领军人才(第一层次)人选、甘肃省“555”创新人才工程人选、甘肃农业大学“伏羲杰出人才培育计划”人选。

2017年省科协支持临洮县马铃薯产业协会建成了科普小院,2022年,在各级科协组织的支持下,被教育部、农业农村部、中国科协批准,由甘肃农业大学和临洮县马铃薯产业协会共建甘肃临洮马铃薯科技小院。司怀军教授是这个科技小院的首席专家,他的科研团队长期在这里服务。科技小院作为农业院校开展农业科技创新、培养农业高层次人才、服务农业农村现代化建设的“三位一体”创新组织模式,通过建立“高校—政府—企业—农民”多元主体协作机制,实现“专家与农民零距离、科研与生产零距离、育人与用人零距离”,探寻农业技术推广的新模式、农业科研体制改革的新思路和专业人才培养的新途径。

临洮马铃薯科技小院专家团队成员李世贵展示脱毒苗。

“我们在这里主要做马铃薯新品种的选育和推广,将马铃薯脱毒种薯繁育、优良品种选用、马铃薯优质高产栽培技术、马铃薯病虫害绿色防控技术、马铃薯贮藏等,传授给马铃薯产业一线的种植大户和农民,提高他们的生产效率。在服务农户生产的同时,对研究生做播种、杂交、选择、考种时各个环节的实践培养。”李世贵介绍说,“在科技小院中已培育出我们的第一个新品种——‘甘农薯19号’,并已完成品种登记,正在进行脱毒苗扩繁,这意味着这个新品种即将投放市场进行推广种植。”诞生在这里的“甘农薯19号”为菜用型品种,特性为晚熟,生育期120天左右,抗晚疫病,在水肥条件充足的情况下产量达9000多斤。薯块长、椭圆形,结薯集中,单株结薯6~8个,黄皮黄肉,芽眼少而浅。“一个马铃薯新品种从杂交、登记到推广需要10年的时间。需要科研人员真正把工作精力根扎在土地里。”李世贵说。

良种繁育推广带来的产业升级

种子不仅是农业生产的基础,更是农业现代化的核心要素。随着科技的进步和农业实践的不断发展,种子这一农业“芯片”正在以更智能、更高效的方式引领着农业的未来,马铃薯种子也不例外。作为研究者和实践者的李世贵不断向记者科普相关知识。在马铃薯的生长过程中,很容易受到病毒的侵染。一旦感染病毒,这些病毒会通过种薯传播给下一代,不断在马铃薯体内积累,导致植株生长缓慢、叶片畸形、产量下降、品质变差等问题。

脱毒技术能够从根本上解决这一问题,通过培育无病毒的种薯或幼苗,杜绝病毒传播来源,恢复马铃薯的优良种性,有效预防病害,减少化学农药的使用,提高产量和品质。马铃薯脱毒育苗,就是通过现代生物技术手段,去除马铃薯种薯中的病毒,从而培育出不带病毒或病毒含量极低的健康种薯或幼苗。这一过程通常包括茎尖剥离、组织培养、病毒检测及温室扩繁等多个环节。在临洮县马铃薯科技小院已经形成“脱毒苗+原原种+原种+一级良种+二级良种”的繁育推广体系,为定西及全国马铃薯种植提供优质种薯,带动马铃薯产业发展壮大。

甘肃农业大学的研究生在科技小院进行脱毒苗扩繁作业。

在科技小院的无菌培养室内,穿着白色工作服的甘肃农业大学的研究生们熟练地接种培养、扩繁马铃薯脱毒苗。一排排架子上的组培瓶里,白绿相间的马铃薯嫩芽煞是可爱,再过1个月这些脱毒种苗将会被移栽到育种温棚里,在那里结出原原种。这也是研究生从课堂到田间、从理论到实践最有效的结合方式,让科研成果就地迅速转化。一年中,他们在科技小院里累计驻留3个月以上。

“我们推广马铃薯优良品种从2006年就已经开始了,目前,临洮种植面积约60万亩。最早引进的早熟品种从临洮辐射到了白银及河西地区,我们每年向麦当劳、肯德基供应马铃薯1万多吨。”临洮马铃薯产业协会会长康勤介绍。在近十年间,临洮县的马铃薯年产量从90万吨跃升至180万吨,几乎翻了一番。这一变化不仅反映了地方农业技术的进步和种植管理的优化,也体现了地方政府和相关协会在推动产业发展方面的努力。作为临洮县马铃薯产业协会的成员,康勤深刻体会到这一转变对当地农民和经济发展的重要性。康勤所在的临洮县马铃薯产业协会现有128个会员,涵盖了马铃薯种植、营销、加工各个环节。马铃薯的加工能带来相对较高的附加值,康勤以宽粉加工为例算了一笔账,大约能增加40%的附加值。最近,定西市将定西宽粉料包的生产项目给了临洮县马铃薯产业协会。对于延伸产业链、助推定西宽粉品牌任务康勤非常有信心。

康勤所在的临洮县勤荣马铃薯购销农民专业合作社是产业协会的理事长单位,是集马铃薯种子繁育、种植、收购、销售于一体的国家级农民专业合作社。合作社年生产马铃薯脱毒苗2000万株、马铃薯原原种1200万粒、百合脱毒苗1200万株,建有马铃薯高标准繁育基地500亩;现有马铃薯主推品种39个。在甘肃三荣现代农业科技有限公司的一个1000吨的恒温储藏库里原原种和原种堆积如山。这些直径2厘米左右的原原种,每粒价值0.4~0.5元。

临洮马铃薯产业协会恒温储存库里的种薯。

一条从商品化到全产业链之路

12月11日,一场大雪,川原素裹。

离临洮数十公里外的渭源县是全国第一批区域性马铃薯良种繁育基地,也是“中国马铃薯良种之乡”“全国马铃薯标准化种植示范县”。该县的五竹镇五竹村在当地赫赫有名。1998年五竹村致富能人苏鹤林组织50多户马铃薯贩运户联合创建了渭源五竹良种洋芋繁育协会。“当时协会起名都是个难题,后来在科协的帮助下才完成注册登记。”五竹农业专业技术协会联合会负责人刘永红讲述着协会发展的历程。该协会遍及五竹镇7个村、54个社和清源、会川、祁家庙等8乡镇,影响广泛。在那个农技不发达的时代,当地农民组织就已经开始探索马铃薯良种的培育。2009年,又在协会的基础之上,建立了现在的渭源县五竹马铃薯良种繁育专业合作社和甘肃陇原马铃薯种业有限公司。2017年成立了渭源县五竹农业专业技术协会联合会。今年依托联合会获批为科技小院。

渭源县五竹马铃薯种薯产业园。

“全国科普惠农兴村先进单位”“甘肃省科普示范基地”“定西市扶贫龙头企业”……联合会办公楼大厅里一块块牌匾诉说着这个农民组织的历史和创新精神。目前,联合会已建立比较完善的“脱毒瓶苗组培扩繁”“原原种网棚繁育”“原种田生产”“种薯储藏”“品牌培育”的种薯全产业链体系。联合会充分发挥密切联系群众的优势,按照“有产业基地”“有良种供给”“有农业机械”“有产销订单”“有储藏设施”的“五有”标准,以“合作社+基地+农户”的发展模式,打造种植、管理、收购、储藏、销售一体化全产业链运营模式。联合会、合作社、企业、种植户形成利益共同体,由联合会免费给农户提供种薯,农户负责种薯种植、联合会保底价收购,最大限度降低市场给农户带来的风险。刘永红说:“五竹农业专业技术协会联合会通过建设渭源县五竹马铃薯种薯产业园,建成投产组培车间1座、组培温室1座、原原种生产连栋温室1座、日光温室5座、钢架网棚33座、种薯万吨恒温贮藏库6座,贮藏设施全面升级。年产马铃薯原原种2000万粒,原原种生产实现了采挖、筛选、数粒机械化,贮藏智能化,种薯生产技术实现了全面转型升级。年产2000万株脱毒苗,向1700多户群众免费提供原原种2000万粒,原种3000多吨,带动全镇2000余户农户参与马铃薯种薯繁育基地建设,种植马铃薯原种、一级种,年产销种薯1万吨以上。”据了解,联合会组织对农民增收效果非常明显,会员比非会员增收3000元以上,联合会吸纳常年务工人员24人,季节性务工36人,务工者年均增收1.5万元以上,为乡村振兴提供了产业支撑。

位于渭源县五竹马铃薯良种繁育基地的晚疫病田间数字化监测站。

科技创新引领的新质生产力

甘肃省农业科学院为这里提供科技服务,推广良种以“陇薯”系列为主,从早期的“陇薯3号”到现在的“陇薯26号”,还有部分“中薯”品种。自2007年以来,甘肃省农业科学院研究员李继平团队就与五竹农业专业技术协会联合会建立了紧密的合作关系。李继平及其团队通过对马铃薯抗病性的变异情况进行深入研究,为种植者提供了科学的品种布局建议,还结合马铃薯易发病虫害的防治,进行持续的攻关,以确保种植的有效性和安全性。在过去的两年中,李继平团队通过优化土壤结构和种薯收获前的消毒处理,有效解决了种薯烂窖的问题,减少了30%~40%的损耗。李继平说:“对病害的防治以防为主,防患于未然,等病害大规模出现就来不及了。”

甘肃省农业科学院研究员李继平。

渭源县五竹马铃薯种薯产业园内有一个马铃薯晚疫病田间数字化监测站。马铃薯晚疫病会导致植株提前枯死,可造成20%~40%的产量损失,被农业农村部列入一类农作物病虫害名录。马铃薯晚疫病检测预警系统,结合物联网技术、专家系统等,自动分析晚疫病发生发展的情况,实现了检测简便化、预警智能化、操作简单化、覆盖面最大化,预测晚疫病发生程度的准确率达100%,预测中心病株出现时间到5天以内,准确率达90%以上。“一旦有病害苗头,我们会根据预警信息提供的病发情况拿出处置方案,精准地防止病害蔓延。”李继平说。像这样的数字化监测站渭源县共有23个。

渭源县五竹马铃薯良种繁育基地脱毒苗生产车间。

定西马铃薯产业的发展历程,是一部通过科学技术引领、政策支持保障以及产业链条完善的农业现代化实践史。经历了自给自足、产业培育、快速发展、全面提升、转型升级5个阶段,已成为定西产业链条最完整、农民从中受益最多、扶贫效果最好、发展潜力最大、国内外影响最深的农业支柱产业。数据显示,2024年,定西市建成原种基地12.54万亩,一级种繁育基地126.24万亩,成为全国最大的脱毒种薯繁育基地。像司怀军、李继平这样的科研团队,利用科技小院的平台,为农业生产提供技术支持,加速科研成果的转化,同时培养了一批具有专业素养的人才。从品种选育到种植管理,从深加工到市场销售,从产量提升到生态保护,科技的介入全方位地推动了定西马铃薯产业的转型升级。随着更多新兴技术的涌现和应用力度的加大,定西的马铃薯产业必将迎来更加广阔的发展空间,为乡村振兴和农业现代化提供更加有力的保障。