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核技术应用在中国(农业篇)

网站编辑:上海高鹰科技有限公司 发表时间:2019-06-26


中国,北京——中国拥有世界19%的人口,但只有7%的可耕地面积,所面临的难题是如何在保护自然资源的同时养活不断增长和日益富裕的人口。在过去的几十年里,中国的农业科学家越来越多地在作物生产中使用核技术和同位素技术。通过与国际原子能机构(IAEA)和联合国粮农组织(FAO)合作,他们正在帮助亚洲及其他地区的专家利用辐射诱变技术培育作物新品种。


在许多国家,核农学研究是在独立于国家农业科研机构之外的核能机构进行的,但中国将核技术应用纳入中国农业科学院(CAAS)和省级农业科学院的研究工作中这样做的好处是可以确保核农学技术在农业中的快速应用。


中国目前第二大小麦推广品种鲁原502是中国农业科学院作物科学研究所与山东省农业科学研究院原子能利用研究所合作,利用空间诱变育种技术(见空间诱变育种)育成的。作物科学研究所副所长刘录祥研究员说,鲁原502的单产比区试对照品种提高了11%,节水耐旱性、抗倒性和抗病性更强。其累积种植面积已超过360万公顷,几乎和瑞士一样大。刘录祥说,这是他们近年来育成的11个耐盐、抗旱、高产、优质小麦突变新品种之一。


联合国粮农组织/国际原子能机构核技术粮农应用联合司(FAO/IAEA)植物遗传育种科科长Sobhana Sivasankar说,中国通过与IAEA和FAO的密切合作,在过去的60多年里,已经育成并审定了1000多个植物突变新品种,中国所育成的突变品种数量目前占FAO/IAEA全球育成突变品种数据库中列出的突变品种的四分之一多。她补充说,该研究所建立的新的突变诱导和高通量突变选择方法是世界各地研究人员的一个典范。


该研究所使用地面模拟高能重离子束、宇宙射线和伽玛射线以及化学诱变剂等来诱导各种作物的突变,包括小麦,水稻,玉米,大豆和蔬菜等。“核技术育种是我们工作的核心,已全面用于植物新品种的选育,以促进保障粮食安全,”刘录祥说。


多年来,该研究所也成为IAEA技术合作项目的主要贡献者,来自30多个国家的150多名植物育种工作者参加了由该所承办的诱变技术培训班,并从中国农业科学院的奖学金中受益。

印尼国家原子能研究机构(BATA)同位素与辐射应用中心主任Totti Tjiptosumirat说,印尼国家原子能机构正在寻求与CAAS在植物诱变育种领域的合作,印尼研究人员期望学习中国植物诱变育种成功经验。他说:“积极宣传和推广中国在植物诱变育种领域的经验,将惠及亚洲各国的农业研究。”


从食品安全到真实性


CAAS的其它几个研究所将核技术和同位素技术应用在其研究和推广工作中,并参加了IAEA的多个技术合作及合同项目的研究。中国农科院农业质量标准与检测技术研究所开发了一种利用同位素分析检测假蜂蜜的方法。该所负责这项研究工作的陈刚研究员说,据估计,中国销售的大量蜂蜜产品都是在实验室合成的,而不是蜂箱里的蜜蜂生产的,,因此这种同位素检测方法是打击假蜂蜜的重要工具。陈刚补充说,他们还有一个正在执行的项目,就是利用稳定同位素进行牛肉的产地溯源。


该研究所使用同位素技术测试并验证牛奶和乳制品的安全性和真实性——这项工作是IAEA 2013至2018年技术合作项目的成果。“经过几年的支持,我们现在完全能自行检测,“陈刚先生说。


提高营养效率

CAAS的多个研究所利用稳定同位素研究动物营养物质的吸收、转移和代谢,其结果用于改进饲料成分和饲喂时间表。同位素示踪比传统分析方法具有更高的灵敏度,这点在研究微量营养素,维生素,激素和药物的吸收时尤其有利,北京畜牧兽医研究所研究员卜登攀说。


虽然中国已经完善了许多核技术的利用,但在一些领域,正在寻求IAEA和FAO的支持:中国的乳制品行业受到奶牛蛋白质吸收率低的困扰。动物饲料中仅有不到一半的蛋白质被反刍动物使用,其余的则以粪便和尿液形式排出。“这对农民来说是浪费,并且粪便中的高氮含量会污染环境,”卜登攀说。使用同位素追踪氮从饲料到动物整个代谢过程,将有助于改良饲料成分以提高氮利用率。这一点尤其重要,因为乳制品消费量目前占全球人均消费量的三分之一,并且保持持续上升势头。“我们正在通过IAEA和FAO寻找国际专家,以帮助我们解决这一问题。”

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