效率高成本低，這項稱作「微繁克隆」的育苗技術了不起！

飛速發展的現代農業生產需要大批優質種苗支持，而傳統的育苗方式時間長、產量低、安全係數不高。微繁克隆技術則有效地解決了這些問題。在唐河數字化種苗微繁克隆技術產業基地，植物的一芽一葉經過10天就可形成新的完整植株；在海南、廣西等甘蔗主產區，使用這項技術培育的脫毒種苗種植后產量可提高20%。今天，我們看記者調查，聽專家講課，一同去了解神奇的微繁克隆技術。

左力本報記者張培奇見習記者范亞旭文/圖

4月13日，在河南省唐河縣昝崗鄉的數字化種苗微繁克隆技術產業示範基地內，一群園藝師正在將種苗移植出育苗智能溫室。

「我幹這一行20多年，還沒見過用這種先進快捷的技術育苗的。」園藝師王德玉讚嘆不已的數字化種苗微繁克隆技術，是農科院農業數字化研究中心歷經6年研發出來的。此項技術採用任何植物的一葉一芽或離體的組織材料，通過切口的生物處理，接種在計算機數字控制下的數字苗床上，通過10-15天的培育即可形成一株完整的植株，每15-60天繁殖一代，可按幾何級數快速繁殖。繁殖係數達到2-15以上，比試管內快繁係數高，實現了多種植物在試管條件下都無法達到的高效繁育，絕大多數綠植物都可利用克隆技術進行繁育，而每株苗的成本只是組培或常規育苗成本的1/10-1/20。

數字化種苗微繁克隆技術在唐河成功落地，不得不提起普吉園農業科技有限公司。「2016年中央1號文件中提到，要用發展新理念破解『三農』新難題，厚植農業農村發展優勢，加大創新驅動力度，推進農業供給側結構性改革，加快轉變農業發展方式，保持農業穩定發展和農民持續增收，走產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的農業現代化道路。」普吉園農業科技有限公司的當家人許忠全告訴記者，自己就是在國家加強農業供給側結構性改革的潮流下才選擇進行種苗繁殖技術投入的。

唐河縣是河南省有名的農業大縣，農業產業化、農村工業化和城市化進程一直呈現高速發展態勢，而在發展的進程中需求量較大的綠化苗和高附加值的果蔬藥材等經濟植物種苗卻存在培育速度慢，周期長，季節性明顯等缺陷，從而影響了產業化進程和農業發展。

最初，唐河嘗試著運用工廠化育苗技術、試管組織培養技術等，但投資大技術難度大，難以得到廣泛地推廣，而數字化植物種苗克隆新技術的誕生，彌補了這一缺陷。「數字化植物種苗克隆技術既摒棄了試管快繁及工廠化育苗的高投入、難操作、易感染、煉苗難等缺點，又同樣具備繁殖材料省，繁殖係數高等優點。既解決了傳統育苗成活率低，品種局限性強，勞動強度大，生產成本高等缺點，又同樣具備操作工藝簡便，易學實用等優點，是對試管組培育苗及2000多年傳統育苗的雙重突破。另外該技術運用計算機數字控制技術實現育苗過程的自動化、數字化和網路化，通過植物生長模擬計算機專家系統為植物克隆創造最為適宜的溫光氣熱營養環境，使植物在最舒適的環境下快速成苗，大大降低生產成本。」許忠全說。

推開3200平米現代化空間楔形一體化專業育苗智能溫室，一排排整齊劃一的立體式數字苗床里遍布著各色各樣的種苗。「我們的溫室包含數字化連棟溫室、人工補光系統熱風機加溫系統、超聲波彌霧系統、磁處理系統、直流電刺激及電場處理系統、二氧化碳強制供應系統、臭氧清毒系統、排風扇微噴及濕簾降溫系統、營養液激素自動補充系統、視頻監視系統、數字計算機網路系統、溫室環境管理自動控制系統、農業專業電解水發生器等設備，可以說每個生產環節都實現了數字化、自動化、網路化、視頻化。」技術員周選驕傲地說。

據周選介紹，許多蔬菜或花卉的F1代種子價格昂貴，生產成本較高，而採用種苗無性克隆技術后，可以運用少量的種子苗進行無性繁殖及多代循環，為生產提供大量遺傳性能穩定的無性苗，既可節省投資又可提高育苗效率，在蔬菜及花卉上應用前景廣泛，如以色列彩椒，網紋甜瓜，無子西瓜，櫻桃番茄等高檔蔬菜及花卉。相比較一些種子公司提供的種子價格表，不難發現一些普通的品種，其每畝的種子成本也相當嚇人！如每畝地需要1000粒種子,以種子出芽率90%-100%計算也需要9包或8包種子，其成本是每畝400元到450元。而如果是其它更高檔的(如以色列彩椒、荷蘭的迷你黃瓜等)價格一般是每克100元以上，這樣一畝地的種子成本是在幾千元以上。這樣一來，要農民種植這些高檔蔬菜顯然是不現實的。

正說著，溫室環境管理自動控制系統啟動了，一股股培養液均勻地噴洒在種苗上，望著長勢喜人的種苗，許忠全滿臉笑意。「我準備將這裡打造成為河南省乃至全國最專業的數字化植物種苗微繁克隆科技產業園，它集科研轉化、示範、推廣為一體，來滿足河南省及整個中原地區農業發展及城市建設對種苗的需求，減緩農業產業化發展與種苗供給不足的矛盾。同時配套打造的新品種、新模式精品果蔬示範園區，將以最合理最優化的社區農場合作聯營模式對外開放，對外推廣。」許忠全信心滿滿地說。

在普吉園的發展藍圖上，記者看到，數字化植物種苗微繁克隆科技產業園建成運行后，年可提供5000萬株高品質商品苗，能滿足幾百萬畝土地需求，從而促進優勢農業產業的迅速形成，對中原經濟圈高效現代農業區域化產業化建設及「科技興農、科技興林」戰略具有很大的推動作用。公司每年為農戶節約種苗資金約1500萬，農戶人均收益可增加5000-1萬元。微繁種苗對調整農業產業結構、推動農業供給側改革、增加農民收入具有不可忽視的作用。

楊本鵬

通常意義上的植物「克隆」、「微繁」，指的是通過植物細胞繁殖新的植株。植物學家研究發現，植物體的每一個細胞均包含有該植物體的全部基因信息，植物的一個細胞就能生長出一株完整的植株。這一技術就是植物組織培養技術。然而，不是每一個細胞繁殖的後代都是無毒的植株，因為植物細胞里還會攜帶其它有害病原物，把細胞所攜帶的有害病原物脫出后培養的植株才是脫毒植株。這就是我們生產上所需要的脫毒技術。馬鈴薯、甘蔗等脫毒種苗技術就屬此類。「甘蔗脫毒種苗，好比汽車進了大修廠，出廠后就像新車一樣。」一位生產一線的蔗農說。「甘蔗脫毒種苗，一個新的生命體的誕生。」一位從事應用研究的學者說。儘管這些比喻都不夠確切，但都從一個側面道出了脫毒的重要性。

甘蔗脫毒方法與特性

甘蔗脫毒種苗是指不攜帶目標檢測病原的腋芽組培苗及其無性繁殖的種（莖）苗。科技工作者通過恆溫熱水處理結合腋芽分生組織培養、腋芽分生組織直接培養、蔗芽直接培養等途徑進行甘蔗脫毒。筆者研究團隊在進行上述各種途徑的比較研究中發現，通過恆溫熱水處理使病毒失活，再通過恆溫恆濕快速催芽，在腋芽維管束（植物營養、水分，也包括病原物等的輸導系統）尚未形成時取其生長點培養，誘導無菌株系，再進行增殖培養，獲得新生代植株更為妥當。

甘蔗脫毒種苗有分櫱力強、生長速度快、成莖率高、宿根發株率高、抗逆性能好等特點而優於常規繁殖方法。種植甘蔗脫毒種苗，可以提高產量20%以上，提高蔗糖分含量0.5-1個百分點，節約用種60%。

甘蔗脫毒種苗國內外研究應用情況

世界甘蔗生產大國對脫毒種苗的研究早在上世紀70年代就開始了，十幾年後健康種苗生產獲得成功。目前巴西、古巴等國利用甘蔗莖尖培養結合熱處理技術，大規模生產無病無毒的健康種苗，90%蔗區實現了甘蔗生產用種健康無毒化，一般可增產20-40%，蔗糖分提高0.5個百分點以上。

廣西甘蔗研究所、福建農林大學甘蔗研究所等單位，自上世紀90年代末期至本世紀初期先後開展了生物技術脫毒、溫水脫毒、腋芽培養等甘蔗組培苗、甘蔗脫毒健康種苗的研究。熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所在甘蔗脫毒健康種苗相關領域進行了近二十年的研究，掌握了多項關鍵技術，覆蓋蔗莖綜合脫毒、病原檢測、增殖快繁、田間擴繁及配套栽培技術等環節，建立了甘蔗脫毒健康種苗生產技術體系和甘蔗良種繁育技術體系，培育出了健康的甘蔗種苗，在生產應用上表現較好。

甘蔗良種繁育方法

「現代農業最核心的技術就是種子技術」。甘蔗良種繁育較水稻、玉米等糧食作物落後。在水稻雜交技術產生以前，常規水稻種植即是收穫時留一部分做種。甘蔗種植目前也大抵如此。筆者十多年來一直呼籲，甘蔗脫毒種苗是甘蔗生產的革命性突破，現代甘蔗生產必須重視良種繁育。

甘蔗良種繁育的核心技術是脫毒種苗技術。甘蔗品種經過種莖脫毒培育出無菌株系，通過增殖快繁、生根培養、原種苗移栽假植、田間種植（一代種莖）、田間擴繁（生產用種），最終培育出健康的種莖。如果不經過脫毒這個環節，其後代就可能攜帶目標檢測病原。由於各蔗區氣候條件不同，土壤污染程度不同，一般脫毒種苗種植5個代次其經濟性狀仍基本一致。脫毒原種苗在田間繁育2個代次提供生產種植較為適宜。

甘蔗良種健康種苗的標準目前尚未統一。多年的生產實踐表明，在蔗莖生長至有效節數14節，幾乎所有蔗芽均適宜做種；超過14節以上，其基部蔗芽開始老化。繁育健康的種莖，海南蔗區可按「一年兩采法」繁育，即在1-2月份田間種植原種苗，6-7月份收穫一代種莖，隨即種植，次年2-3月可收穫做種；廣西、雲南、廣東等蔗區可按「一年半兩采」法繁育，即在8-9月份田間種植原種苗，次年的5-7月份收穫一代種莖，隨即種植，次年的2-4月收穫做種。一般每畝一代種莖可擴繁種植20畝。

多年來，脫毒甘蔗種苗在廣西、雲南、海南等地示範種植，總體表現較好，平均畝產均超過當地平均單產的20%以上，雲南耿馬縣山坡地種植第4季甘蔗，單產仍達到6噸以上。實踐表明：甘蔗脫毒健康種苗的培育與推廣應用，能夠高效利用熱帶、南亞熱帶的地域性特色資源，發展地方支柱產業，有利於提高農業綜合生產能力。從國家戰略角度看，能夠促進甘蔗糖業的健康發展，保障國家食糖安全；對農民而言，能夠較大幅度地提高甘蔗的單產，使蔗區農民增加收入；對製糖企業而言，不但能夠有穩定高產的原料蔗基地，還能夠提高甘蔗糖分，降低製糖生產的噸糖耗蔗量，提高企業的經濟效益，增強其市場競爭力；對地方政府而言，取消農業稅後，甘蔗糖業仍然是熱帶、亞熱帶地區地方財政的重要來源，蔗糖產業的可持續發展將增加國家和地方財政收入。

（作者系熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所研究員）