香港创科|耐盐耐旱“大豆回家” 贫瘠耕地重焕生机

撰文︰黄皓颐
导读
香港正全力推动创新科技,不同技术在教育医疗、建筑交通、航天航空、工业生产等领域迅速崛起,带动社会进步,改善生活质素。究竟香港的创科发展进度如何?有什么新突破?

  大豆是我们主要食粮之一,但随着人口增长、工业发展及都市化,全球优质耕地不断减少,加上极端天气频现,连原产地的中国也面对大豆产量问题。研究大豆超过25年的林汉明教授,创立“大豆回家”项目,跟内地科研机构合作培育出耐盐耐旱的“陇黄”大豆系列,让农民在贫瘠土地成功种出大豆。

培植高耐逆大豆 适应贫瘠耕地生长

  现时全球人口逾82亿,14亿人口的中国约占17%,但耕地和淡水资源只分占全球约9%和6%,大大影响大豆的产量,仅能满足国内需要约两成,因而中国每年需要由巴西和美国等地进口大豆逾1亿吨,约占全球市场六成。

内地有不少盐碱地,盐分含量高,农作物难以生长。图为甘肃省一处盐碱地。
内地有不少盐碱地,盐分含量高,农作物难以生长。图为甘肃省处盐碱地。(网上图片)

  香港中文大学生命科学学院教授暨农业生物技术国家重点实验室主任林汉明教授,早于在学读博士时,察觉粮食危机的逼近,以及中国人口增长对粮食需求激增,这促使他转投农业科技的研究。

  其后,他有见农地盐渍化问题严重,难以耕作,以及国内野生大豆在长期的人工培植下,失去耐逆能力,因此决意钻研培植高耐逆能力的大豆,能够适应贫瘠土地上生长,保持产量,促进内地农业持续发展。

  林汉明教授曾表示:“内地东北有不少盐碱地,西北地区则有荒漠化土地。大豆有很强的固氮能力,可将空气中的氮气变成有机物质,帮助修复退化土壤,减少人工肥料的使用,同时能改善空气质素,因此十分值得研究。”

  延伸阅读:大豆专家林汉明|创新研究耐盐大豆 造福民众爱护地球

启动“大豆回家” 成功培育耐盐耐旱大豆

  在他的带领下,科研团队启动名为“大豆回家”项目。经过逾十年研究,他们于2014年发现并复制出野生大豆的耐盐基因。

2014年,林汉明教授及其科研团队发现了野生大豆耐盐基因。
林汉明教授(右)与甘肃省农科院张国宏教授(左)合作研究并成功培育陇黄大豆。
陇黄大豆耐盐耐旱,让农民可以在内地较贫瘠耕地成功栽种大豆。
耐盐耐旱大豆品种陇黄1号、2号及3号。
林汉明教授曾参与培育耐盐耐旱的大豆新品种,并将科研合作成果无偿交给甘肃农民使用。

  其后,科研团队透过与华大基因研究院、中国农业科学院等机构合作,利用当时崭新的全基因组测序技术,成功建构大豆遗传图谱。之后又跟甘肃省农业科学院合作,结合分子标记检测技术与传统杂交方法,加快筛选中国西北地区的大豆种子,成功以非转基因的方法,培育出三种适合当地干旱地区种植的耐盐耐旱“陇黄”大豆新品种。

  这些大豆新品种,将大豆研究从实验室带到耕地,让农民在缺水、低降雨量或盐碱土地上种出大豆。

  至今,林教授的科研团队与甘肃科学家合作,成功研发五种耐逆大豆,获甘肃省审批及分享给中国西北地方农民使用,使当地150万亩盐碱地重现生机,由2016年至2024年为农民累计增加约1.2亿元人民币收入。

  此外,科研团队与山西合作研发的牧草绿肥大豆,也通过山西省审定。

  除了内地,科研团队更在巴基斯坦、孟加拉及南非等地展开大豆改良种植计划,改善当地的农产量效率,从而提高农民生活水平。

抗逆大豆研究升空 创香港首个农业科学实验

  “大豆回家”成功研发了高适应力及强抗逆性的新大豆品种,能够在不同的环境中种植,而近年这些耐盐耐旱大豆更冲出地球,在太空进行实验。

根瘤菌是与豆类作物根部共生的细菌,能减少使用氮肥及二氧化碳排放,提高大豆产量。
2023年,大豆“根瘤菌”和耐盐耐旱大豆“上太空”,是香港首个在太空进行的农业研究。

  2023年,大豆“根瘤菌”和耐盐耐旱的陇黄大豆,分别跟随天舟六号货运飞船及神舟十六号飞船升空,成为香港首个在太空进行的农业研究项目。

  前者“根瘤菌”是一类能与豆类作物根部共生形成根瘤,将空气中的氮固定到土壤中供植物使用的细菌。两者共生,能减少化学氮肥的使用,减少二氧化碳的排放。

  上太空的“根瘤菌”实验,目的是了解共生菌在太空的变化,发现其变异特性,从而筛选具应用前景的“根瘤菌”新菌株,提升固氮效率,减少化学氮肥的使用,改良土壤条件。

  至于陇黄大豆品种与“根瘤菌”结合的实验,目的是了解大豆在太空环境诱发的变化,从而筛选更优良的大豆种植品种,以提升大豆的适应性及产量。

  目前相关研究仍在进行中。同时间,因中大农业生物技术实验室于2025年7月正式升格为“全国重点实验室”,身为实验室主任的林汉明教授形容犹如获得“绿色通行证”,有助促进科研合作。  

  放眼未来,实验室会朝着气候智慧型农业方向,增强农业对自然灾害和气候变化的抵御能力。科研团队会尝试培育更多能够适应各种气候条件的农作物,保障农民增产量及收入;又会着力可持续发展与碳减排的农作物,以达到环保目标。

  延伸阅读:香港农业研究首次“上太空” 有哪3方面重要意义?

 

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