10月16日是第41个世界粮食日,10月16日下午,安吉鲁家粮食安全研讨会在鲁家村“两山”学院举行。专家学者、相关部门省市县领导齐聚一堂,围绕技术创新与粮食安全水平提升进行分享交流,为我国粮食安全与粮食产业高质量发展献计献策。
国家粮食和物资储备局科学研究院首席研究员李爱科:国家粮食安全战略与饲料资源提质增效。
目前,我国粮食单产水平不断提升,总产量在波动中逐渐增加,粮食供给总体充足;而饲料是养殖业发展的物质基础,关系国家粮食安全、食品安全和养殖业可持续发展大局。近年来,我国养殖业对玉米、豆粕等饲料原料的需求大幅增长,导致市场价格和进口量不断攀升;经研究,库存稻谷常规营养成分、有效能和氨基酸消化率无显著变化,对畜禽生产性能无显著影响,可代替玉米。
但由于部分陈化指标有一定变异,对动物生理代谢指标和使用品质有一定负面影响,通过创新建立大型智能化发酵谷物副产物生产技术体系,发酵谷物副产物蛋白质显著提高;创新发酵谷物副产物菌+酶+吸附剂“耦联”的真菌毒素污染脱毒技术,脱除率达到75%以上。此外,通过创新全程低温制油新工艺、发酵酶解工艺和装备,建立粮油饲料原料特异性发酵菌种资源库,制油工艺、饼粕价值得到进一步提升,实现饲料中豆粕减量替代,为保障饲料粮供需平衡、稳定粮食安全大局提供有力技术支撑。
中国科学院天津工业生物技术研究所研究员江会锋:从二氧化碳到人工合成淀粉。
作为高分子碳水化合物,淀粉在粮食中占比达70%-80%。农耕文明以来,农业丰收核心是淀粉的收获,但离不开“靠天吃饭”。以玉米为例,从播种到淀粉收获需100-150天,主要有苗期、穗期、花粒期等三阶段,自然光合还原能量转换效率低,植物固有属性制约了淀粉高效合成,生产压力大。
而从二氧化碳到淀粉合成是一个全新的途径,也一直是个科学挑战。太阳能传递到淀粉的本质是碳逐步从简单分子聚合到复杂分子的生化过程,根据合成生物学理念,抽提植物淀粉合成的化学本质,抛开复杂的生理调控,按照“还原-缩合-聚合”的简单反应途径概念,搜寻已知的生物反应,以能量耗散最小、反应步骤最短的原则,从头设计二氧化碳到淀粉合成的人工新途径。
历经从1.0到3.0版本的优化和迭代升级后,淀粉合成速率提高了115倍,最终产量提升了42倍;由于酶催化剂活性提升,蛋白酶用量减少了50%,催化时间缩短了2.5倍。在充足能量供给条件下,1吨反应罐年产淀粉相当于5亩土地的玉米淀粉产量,对未来的农业生产,特别是粮食生产具有革命性的影响。如果淀粉人工合成实现工业化,将变革农业的生产方式,节约90%的土地和90%的淡水资源,将推动以二氧化碳为原料制造化学品的碳中性循环经济,甚至将实现密闭空间物质循环,为探索外太空提供食物供给。
全国水产学科首席科学传播专家叶金云:淡水渔业在国民营养和粮食安全中的保障作用。
淡水鱼是我国水产品中最重要的组成部分,对满足国民对优质动物蛋白的需求、保障国家粮食安全发挥了积极作用。但淡水鱼发展受到水土资源制约、环保和政策压力、养殖产品质量安全和产业转型升级等影响。未来,水产养殖发展的主要模式有:以改善水域生态环境为主要目标的粗放型养殖;以优良品种、高质量饲料和智能化管理为主要技术支撑的精养或半精养;节地、节水的工厂化养殖和集养殖、休闲、娱乐为一体等多功能养殖经营。
为此,需要加强淡水鱼养殖基础设施改造和保护,提高综合生产能力;强化支撑体系建设,建立高效的科技创新、技术推广和水产品质检体系,提高保障能力;加快实施水产良种推广补贴等政策,完善改革保障体系,增强发展后劲;加强鱼类育种、配合饲料、病害防治、环境管理等技术创新,提高成果运用能力。
针对我国淡水池塘养殖残饵、排泄物等养殖尾水严重污染水环境的难题,要在源头减污、过程控污和尾水处理三大关键环节入手。面对我国养殖水产品质量安全、水产养殖环境管理和可持续发展等重大问题,要在注重生产模式创新的同时,加强先进技术的集成与应用;尤其要重视数字化技术在淡水养殖中的科学应用,更好地发挥淡水渔业在国民营养和粮食安全中的保障作用。