从实验室到现场:印度尼西亚科学家利用核科学为农民开发新作物

在过去几年里,印度尼西亚农民使用通过该国植物突变育种计划开发的植物,为超过2000万人种植了足够的水稻。

BATAN研究人员庆祝使用辐照开发的水稻品种取得成功(图/印尼国家核能机构BATAN)

在过去几年里,印度尼西亚农民使用通过该国植物突变育种计划开发的植物,为超过2000万人种植了足够的水稻。该计划最初产生于1997年与原子能机构和联合国粮食及农业组织(粮农组织)的合作,此后已发展成为一个全面的伙伴关系网络,将利用核技术的科学研究成果带到农民田地。

“印度尼西亚的核技术已被用于包括农业在内的生活的各个领域,”印度尼西亚国家核能机构BATAN副主席Suryantoro说。“通过辐射突变工程研究,BATAN提高了当地作物品种的质量,使新的和改良的种子可以被社区广泛使用。”

当与粮农组织/原子能机构粮农核技术联合处的第一个植物育种合作项目于1997年开始时,BATAN研究机构的科学家们通过原子能机构协调研究项目和技术合作项目,获得了最先进的设备、核技术的广泛培训和专家的支持。这为印度尼西亚的植物突变育种计划奠定了基础。

此后,通过该计划开发了超过35个新的作物品种,包括大豆和水稻。这些新品种通过辐照培育,根据其与其他当地品种相比的改良特性加以挑选,考虑的特性例如包括更高的产量、更短的耕作时间,以及对各种气候变化胁迫因素和各种疾病的抵抗力(参见植物突变育种)。这些新作物种子一旦选定后,接着会进行繁育并提供给农民。

“重要的是生产更多的种子以增加种植面积,”东爪哇农业部官员A. Sidik Tanoyo说。“这将有助于提高生产力和农民的收入。”

为了帮助确保广泛使用这些新作物品种,该计划已发展成为一个全面的伙伴关系网络,为大规模种植扫清道路。这种模式基于研究机构、部委、政府机构、种子培育公司、农民合作社、市场利益相关者和出口集团之间的合作。这些合作伙伴关系覆盖整个供应链,从种子开发和培育到分销和田野种植。

“该计划涉及许多国家部委和机构以及三个国际组织,旨在从上游到下游运作,”BATAN同位素和辐射技术应用中心负责人Totti Tjiptosumirat说。“在上游位置,BATAN开发优质种子;农业部然后将种子分发给种子生产者,产业部将这一创新向下游传递给中小企业或初创公司。”

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在全国各地种植更多的水稻

BATAN的23个新的水稻品种中有3个现已在全国不同地区广泛种植。这些水稻品种被称为Bestari、Inpari Sidenuk和Mustaban,之所以被选中,是因为它们能够在比其他当地品种更短的时间内平均生产超过150%的水稻,它们也更能抵抗气候变化以及病虫害。

“在我们地区,飞虱虫害无处不在,当我看到Mustaban这些好品种时,谢天谢地,飞虱不会对它有影响,”万丹省西朗区种子培育人员Hamid说。在附近的加斯曼村,另一位种子种植人员Tatang还说:“我们不需要使用杀虫剂了。Mustaban品种一开花,就没有米臭虫了。”

BATAN专家计划继续研究和开发扩大新的植物品种数量,并吸收农民反馈意见以进一步改进和改善植物性状。研究还将针对优化植物如何利用当地农业实践(如肥料系统)以及在不同环境条件下(如当地土壤、强风和大雨)进行生长。

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(Photo: National Nuclear Energy Agency (BATAN))

Growing more rice around the country

Three of BATAN’s 23 new rice varieties, for example, are now being widely cultivated in different regions around the country. Known as Bestari, Inpari Sidenuk, and Mustaban, these rice plants were selected because they can produce, on average, more than 150% more rice in a shorter time than other local varieties. They are also more resistant to changes in the climate as well as diseases and insects.

‘’In my area, the planthopper insect is everywhere, and when I saw these good Mustaban plants, I thanked God the planthopper does not affect it,” said Hamid, a seed breeder from the Pontang area in Serang in Banten province. Nearby in Kaseman village, another seed grower, Tatang, also added: “We did not have to use insecticides. Once the flowers from our Mustaban plants came out, there were no rice stink bugs to be found, but the plant needs to be shorter.”

Experts at BATAN plan to continue research and development to expand the number of new plant varieties and to incorporate farmers’ feedback to further refine and improve how the plants perform. The research will also be geared toward optimizing how plants grow using local agricultural practices, such as fertilizer systems, and under different environmental conditions, such as local soils, strong winds and heavy rains.

“Sustaining agricultural production has never been more challenging than today as water scarcity, soil erosion, land degradation and crop failures keep amplifying,” said Qu Liang, Director of the Joint FAO/IAEA Division during a visit to Indonesia in March 2019. “Climate-smart agriculture through effective plant mutation breeding programmes like Indonesia’s is an important part of building a sustainable future.”