沙棘良种的“深根计划” ——中国林科院林业所沙棘良种选育与推广从科研突破迈向大规模应用

  寒冬时节，新疆塔城地区6万亩沙棘开始采收。繁茂的沙棘林间，橙红饱满的果实挂满枝头，为冬日增添了一抹跃动的暖色。工人们手持木棍轻敲沙棘枝，沙棘果纷纷落入篷布，随后装筐、转运，现场紧张有序。

  沙棘张建国摄

  这片丰收景象，正是由中国林业科学研究院林业研究所选育的沙棘良种“深秋红”等品种规模化应用的鲜活例证。其中，以沙棘良种产业化推广应用为核心的科技成果获得2022年度新疆维吾尔自治区科技进步奖一等奖。如今，6万亩良种沙棘林果实累累，标志着我国沙棘颠覆性良种选育与推广取得了从科研突破到大规模产业应用的坚实跨越。

  3个阶段实现全链条突破

  沙棘，被《美国营养学杂志》誉为“超级食物”，富含400余种营养元素与190多种生物活性物质，果实、种子、叶片在食品、药品、化妆品等领域开发潜力大。同时，沙棘耐寒、耐旱、耐瘠薄，根系发达且具根瘤固氮能力，是改良土壤、保持水土、修复生态的先锋树种，在“三北”工程建设中扮演着不可替代的角色。

  我国沙棘资源丰富，在沙棘研究与利用广度上持续引领全球。自20世纪80年代起，林业研究所肩负起国家沙棘科研的使命，引领沙棘事业走过3个关键阶段。

  第一阶段为中国沙棘遗传改良阶段：系统开展中国沙棘种源研究与优树筛选，相关成果获得1998年度国家科技进步奖一等奖，实现了我国沙棘研究国家级奖项零的突破，为资源开发利用奠定了种质基础。第二阶段为大果品种引种与区划阶段：成功引进并选育出适宜我国的大果沙棘品种，选育出“楚伊”“橙色”“棕丘”“深秋红”等9个国审良种，破解了本土沙棘果小、刺多、产量低的瓶颈，并完成栽培区区划，成果于2008年获中国林科院首届科技奖一等奖，推动产业向高效化迈进。第三阶段为定向育种阶段：通过蒙古沙棘与中国沙棘的杂交育种，瞄准生态经济型新品种选育，选育出“红棘1号”“中棘3号”“中棘4号”等7个国审杂交良种和5个中棘系列沙棘新品种，目标直指我国北纬35—45度广泛适生区域。

  新疆塔城沙棘良种万亩林张建国摄

  第二、三阶段由中国林科院林业研究所研究员张建国领衔，历时25年的持续攻关，取得系列标志性成果，主持成果先后获2008年度中国林科院首届科技奖一等奖、2022年度新疆维吾尔自治区科技进步奖一等奖及2022年度内蒙古自治区科技进步奖二等奖，特别是以2023年获得的梁希科技进步奖一等奖项目“沙棘遗传改良与产业化栽培技术创新”为代表，实现了全链条突破。

  4个关键技术夯实产业基础

  “沙棘遗传改良与产业化栽培技术创新”研究项目，重点在沙棘良种选育、新品种适应性机理、产业化栽培技术等方面开展了系统深入研究。研究成果提升了沙棘良种选育与利用水平，推动了沙棘产业高效发展。

  沙棘的全链条突破，主要得益于4个关键技术的支撑与创新。

  构建首个蒙古沙棘基因组。项目通过对蒙古沙棘基因组的深度解析，揭示了沙棘抗旱、耐寒等抗逆性状，果实颜色、维生素C、黄酮、果实成熟等重要发育，以及经济性状形成的分子机制。

  选育审定27个良种/新品种，确定了大果优良沙棘品种的适生栽培区区划。应用我国30年气象数据、地理坐标—海拔数据集结合10年定位测定数据建立沙棘地理信息系统数据库，提出了大果沙棘品种在我国的适应性可划分为3个分区：东北三省北纬40度以北地区和内蒙古东北部地区的最适栽培区；北纬40度以北中西部地区的适宜栽培区；北纬40度以南地区的栽培驯化区。

  创新规模化繁育与丰产栽培技术体系。在繁育技术上，针对4个不同气候区，形成了定制化的嫩枝扦插技术方案，移栽成活率均在70%—90%，年培育良种苗1500万株，技术已完全成熟。在栽培模式上，根据地区条件优化布局，在最适栽培区，采取3米×1.5米低密度与大豆、土豆等作物间作栽培模式，产量每公顷4500—7500公斤。在适宜栽培区，采取3米×1米低密度与花生、甜菜、苜蓿等间作栽培模式，产量每公顷3000—4600公斤。

  开发高附加值产品加工技术。研发了从沙棘果实采收到加工全过程制备装置，提出了沙棘油与重要活性成分提取工艺，研制开发出基于沙棘果、叶及种子的沙棘果汁、沙棘茶等新产品。

  目前，研究成果已在内蒙古、黑龙江、辽宁、甘肃、新疆等省（区）退耕还林工程和沙地治理生态工程建设项目中直接推广应用，面积超360万亩。这不仅为我国沙棘产业化发展奠定了坚实基础，也显著提升了我国在灌木育种领域的国际地位。

  生态经济效益双赢

  科研成果落地转化，经济效益开始显现。

  “沙棘遗传改良与产业化栽培技术创新”研究项目的经济效益主要体现在良种繁育与种植效益和企业加工利用。在项目实施过程中，林业研究所做到边试验、边研究、边总结、边培训、边推广应用，有效促进科研成果的很好转化和应用。通过指导15个典型应用单位，建立沙棘良种繁育基地超过5000亩。

  20年间，这些基地累计向生产单位提供优良沙棘品种苗木2.6亿株，直接推广种植面积超过360万亩，实现总产值56.86亿元。近3年，15个应用单位依托沙棘产业新增产值19.07亿元，新增利润7.98亿元，节约总成本1.23亿元。

  农民采收沙棘段爱国摄

  项目选育良种在沙棘主产区的推广已大面积结实。大果沙棘及优良杂交良种在盛果期平均亩产净果达200公斤，按目前市场收购每公斤8元计算，亩产值最低1600元，年产值将超50亿元，年利润30%左右，约15亿元，对区域产业结构调整意义重大。

  项目沙棘研发试验示范基地建设直接催生了数十家大小企业，包括宇航人、沙漠之花等国家级、省级龙头企业。目前，相关企业已开发沙棘果汁、沙棘果酒、沙棘药品、沙棘油等多种深加工产品。这些高附加值产品的开发和上市，提升了沙棘产业的市场产值，也反向带动了沙棘良种资源的科学培育与可持续利用，形成了产业与科研的良性互动。

  目前，研究成果在我国“三北”工程建设中的推广应用，产生了极大的生态和社会效益。

  一方面，在沙荒地、戈壁等贫瘠地类大规模种植沙棘，提高了土地利用率，优化了生产力要素配置，使土地利用结构更为合理。沙棘林的建成，能有效减轻当地水土流失，增强防风固沙能力，从而提升环境质量与容量，推动人口、资源、环境与经济走向良性循环。

  另一方面，沙棘的产业化开发为当地带来了显著的社会效益。农户通过参与种植、采收沙棘果叶，人均年收入得到提升，激发了其参与生态治理的积极性。同时，从育苗、整地、种植到采收、加工的全产业链环节，为当地农民创造了大量就近就业机会，拓宽了收入来源，实现了民生改善。（段爱国何彩云）