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近期，南疆大地萬物復蘇，各地陸續(xù)進入忙碌的春耕期。在新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣的生物育種基地，活躍著一群來自中國農(nóng)業(yè)大學的科研人員，他們跨越幾千公里來到南疆，為一粒?！昂梅N子”忙碌著。

這家生物育種基地依托阿克蘇地區(qū)中農(nóng)大聯(lián)合研究院（以下簡稱“聯(lián)合研究院”）建設，成立近兩年來，已初步建成分子育種和智慧育種所需的儀器平臺和相關(guān)技術(shù)體系，在大豆、棉花、玉米、小麥及蘋果育種等多個領(lǐng)域全面啟動育種實驗。

記者近日來到該基地，細致觀察科研人員如何在南疆大地播撒豐收的希望。

“嗖——”隨著一聲清脆的聲響，一架無人機從艙室中騰空而起?！斑@是我們引進的四臺無人機之一，也是最先進的，無需人工操作即可實現(xiàn)自動起降?！痹撋镉N基地科研助理陳志華告訴記者，憑借極高的工作效率，無人機已成為收集生物育種全生命周期各項數(shù)據(jù)的“利器”。

這個生物育種基地面積共有426畝，自2024年啟動運行以來，來自中國農(nóng)業(yè)大學的十多個科研團隊開展各項育種實驗。

“基地兼高溫、干旱、鹽堿、溫差、強光等特殊環(huán)境，填補了南疆生物育種的空白?！甭?lián)合研究院副院長朱永紅介紹，由于基地面積較大，育種集中期品種多，因此田間管理需要投入大量人力。對此，聯(lián)合研究院成功申請了人工智能領(lǐng)域的國家專項，引入無人機和田間機器人等智能設備，實現(xiàn)田間數(shù)據(jù)的高效采集與分析。

通過高空掃描，搭載多光譜傳感器的無人機可高效獲取作物表型、葉面積指數(shù)等農(nóng)學數(shù)據(jù)。田間機器人則穿梭在農(nóng)作物之間，與無人機實現(xiàn)有效互補。

在生物育種基地的一間倉庫，陳志華和同事正在對田間機器人進行整備。“去年田間機器人首次在基地使用，效果顯著。”陳志華說，這臺田間機器人由中國農(nóng)業(yè)大學生物學院王喜慶教授團隊研發(fā)，已經(jīng)在國內(nèi)多地得到成功應用。

陳志華介紹，田間機器人可以按照預設軌道自主行走，實現(xiàn)不間斷作業(yè)。通過搭載的各類傳感器，機器人可以收集農(nóng)作物株數(shù)、莖粗、穗數(shù)等生長信息。搭載相機后還可以獲取田間表型影像資料，大大提升了育種效率。

“我們還開發(fā)了智能化田間管理決策系統(tǒng)，利用高通量表型采集系統(tǒng)和作物生長模型，結(jié)合無人機、田間機器人等智能設備，實現(xiàn)田間數(shù)據(jù)的高效采集與分析?！敝煊兰t說，育種雖然是一個漫長過程，但在人工智能幫助下，數(shù)據(jù)收集和分析效率得到提高，極大提升了育種精準度。

這邊是還未開啟春播的農(nóng)作物育種基地，另一邊的蘋果育種基地里，工人們正在檢查滴灌，確保每一株蘋果苗木都能順利發(fā)芽。

中國農(nóng)業(yè)大學副教授李威介紹，阿克蘇冰糖心蘋果雖然遠近聞名，但仍面臨品種抗風沙能力弱、栽培模式較粗放等短板。對此，聯(lián)合研究院啟動了阿克蘇蘋果分子輔助育種與現(xiàn)代栽培模式示范基地建設，全力培育適合本土生長的自主優(yōu)質(zhì)蘋果新品種。

李威告訴記者，為提升育種效率，基地運用分子標記技術(shù)，為每一株苗木賦予專屬“分子身份證”，通過分子標記提前預判果實甜度、大小、口感、成熟期等性狀。在此基礎(chǔ)上，該基地已從3萬株育種材料中精準篩選出11000株潛力株系定植培育，實現(xiàn)高效科學選育，預計后年80%以上植株可結(jié)果，進入實地優(yōu)選階段。

“基地并沒有選擇傳統(tǒng)高大的果木，而是引入矮砧集約密植栽培模式。這種新模式通過控制苗木高度和密度，能實現(xiàn)更大范圍的機械化作業(yè)，機械化率可提升30%。此外，該模式還配套了水肥一體化滴灌系統(tǒng)，水肥使用率可降低20%?！崩钔f，“我們的最終目標是經(jīng)過五年培育出1到2個自有品種，并在阿克蘇推廣。”