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黑土地上“矮高粱”熟了 為把高粱變矮已經努力二十年

秋收季節,大興安嶺南麓,黑龍江省北大荒農墾集團總公司九三分公司鶴山農場的黑土地上,收割機駛過農田,矮壯的秸稈舉著高粱穗,飽滿的籽粒把大地變成火紅的海洋。

與人們熟識的高粱不同,沒有高高的秸稈,沒有能夠遮住人眼的青紗帳,這裡的高粱,高度都不超過1。3米,還沒有一個成年人高,就是這樣的高粱,產量卻遠超以往的高稈高粱。

國家穀子高粱產業技術體系首席崗位科學家、中國農業科學院作物科學研究所研究員刁現民告訴記者,這裡種植的,是黑龍江農業科學院作物資源研究所焦少傑團隊,經過二十多年努力選育而成的矮稈高粱品種龍雜17,與傳統的高粱相比,它們保持著原有的品質,同時兼顧抗倒伏、耐密植、適宜機械化種植,是高粱機械化種植的標配品種。

在黑龍江鶴山農場的黑土地上,正在大規模機械化收割矮稈高粱。受訪者供圖

做不了“青紗帳”的矮杆高粱

 

“高粱變矮了,還叫高粱嗎?”在網上,這是搞笑段子的內容。很少有人瞭解,現實中的高粱,其實已經真的變矮了,而且,為了讓高粱變矮,科學家們付出了二十多年的辛勤努力。

為什麼要把高稈作物變矮?其實,在整個禾本科的作物育種史中,變矮是普遍的發展趨勢和研究方向,是最重要的革命性育種成果之一。

上世紀六十年代,小麥開啟了“綠色革命”,這使得全球小麥的產量大幅提高,幾乎在同一時期,水稻也完成了“綠色革命”,實現了產量顯著增長。而在“綠色革命”眾多的技術成果之中,矮稈化無疑是最重要的。

“矮稈對禾本科作物抗倒伏、提高產量有關鍵的作用,”刁現民研究員介紹,從上世紀末,我國科學家就開始了高粱矮稈化的研究,“到現在也有二十多年了,老一輩育種家在這方面做了大量艱辛的工作。”

東北是我國主要的高粱產區之一,“漫山遍野的大豆高粱”,是許多東北鄉村的真實寫照,但今天的高粱已經和過去截然不同,刁現民說,“漫山遍野的高粱都遮不住人了,過去把高粱地叫作青紗帳,是因為高粱很高,普遍超過兩米,人進去就看不到了。經過二十多年的改良和選育,目前大部分高粱品種已經降到一米五以下,用青紗帳來形容高粱地已經不合適了。”

高粱矮稈的秘密,藏在四個特殊的基因中,刁現民解釋,科學家們在多年的研究中,發現了四個矮稈基因,並利用有性雜交等育種方法,創制了一批矮稈的育種核心材料,以這些材料為基礎,育成了多個適合各地種植的矮稈高粱品種。在鶴山農場種植的龍雜17,就是最典型的代表品種。

焦少傑研究員(左二)及其選育的龍雜17高粱品種。受訪者供圖

為何要

把高粱

變成矮稈?

 

和高稈高粱相比,矮稈高粱有何優勢?刁現民解釋,高粱品種選育的目標主要有三個,抗倒伏、產量高、適宜機械化種植。

“抗倒伏很容易理解,不管是小麥還是水稻,不管是玉米還是高粱,長得高就容易倒伏,尤其是生育後期,遇到大風大雨,很容易成片倒伏,不僅影響產量,還會影響機械收穫。而矮稈不僅是株高矮,莖稈也比較粗壯,不易因風雨造成倒伏。”刁現民說。

在產量方面,矮稈高粱品種具有耐密植的特性,採用與之配套的栽培技術,使得單位面積的株數顯著增加,刁現民介紹,傳統的高粱品種不耐密植,每畝只有三四千株,但矮桿品種,可以達到兩萬株左右,“密度上去了,生物量增加了,產量自然也就高了。”今年鶴山農場公開測產的資料顯示,高粱品種龍雜17平均畝產達到了600公斤。“在東北黑土地上,大面積種植的中矮稈高粱品種畝產都可以達到600公斤左右,比傳統高粱的產量提高了20%—30%。甚至在個別管理、水肥好的地塊,畝產可以達到700公斤以上。”

適宜機械化種植是現代農業的基礎要求,中矮稈高粱在這方面的表現也優於傳統的高稈品種。刁現民介紹,“以前株高兩米多的高粱,完全不適合機械化種植。但在今天,有條件使用機械的地方,基本上都已經實現了全程機械化種植。而且,讓80後、90後乃至更年輕的種植戶,拿著鋤頭、鐮刀下地勞作,也不現實。所以,適合機械種植必然成為育種的目標之一,矮稈品種的出現也為實現這一目標創造了有利條件。”

在東北高寒區,高粱育種還要解決一個特殊的問題,即早熟的問題,刁現民說,“與華北不同,東北春天升溫慢、化凍晚,秋季霜凍來的早,有效積溫少,所以培育適合東北種植的高粱品種,一定要具備熟期早這一重要的特性。目前,我國已經育成了一批早熟、高產、矮稈的高粱品種,這使得黑龍江第四積溫帶種植高粱成為了現實。”

我國最北部優質酒用高粱生產基地。受訪者供圖

種出的高粱去哪兒了?

 

資料顯示,2021年,我國高粱種植面積超過千萬畝,總產量超過500萬噸。這些高粱都是哪裡種植的?又去了哪兒?

刁現民介紹,我國高粱主產區分佈在東北的黑龍江、吉林、遼寧,以及內蒙古地區,華北的山西、河北,西南的四川、貴州等地。

高粱是人類最早馴化栽培的禾本科作物之一,在我國,高粱起初被稱為“蜀黍”,意為在蜀地種植的“黍”,至上世紀八十年代,高粱一直是許多地方的主食之一。

隨著現代農業技術的發展和人們膳食結構的改變,高粱早已退出了主食的行列,成為了雜糧之一,而且,食用高粱的人群也在逐漸減少。刁現民介紹,我國目前生產的高粱主要作為釀造原料用來釀酒、釀醋等。比如山西的汾酒和陳醋,貴州的茅臺酒等。

釀造的需求,使得大面積種植成為了高粱生產的首選方式,刁現民介紹,“一般來說,釀造企業由於生產的需求,對高粱品質的一致性有較高的要求,這樣可以減少篩選的過程,同時降低因原料品質不一造成的產品質量差異,在加工操作的過程中更加程式化、規範化。所以主要的種植區,正在向華北、東北這些適宜機械化作業的大平原轉移。”

未來要高產和品質兼具

 

二十多年的科研攻關,完成了高粱的矮杆化、高產化、機械化,實現了“綠色革命”。刁現民介紹,“現如今,我國大部分地區種植的高粱,都已經是中矮稈的品種。在東北,中矮稈已經完全取代了高稈高粱,在華北和西北,中矮稈高粱也正在逐年擴大種植面積。”

作為國家穀子高粱產業技術體系首席科學家,刁現民介紹說,國家現代農業產業技術體系的穩定支援,對高粱實現中矮稈綠色革命起到了重要作用,體系中的多位科學家,多年來已經創制出一批中矮稈高粱材料,這些材料在育種家的手中,轉變成一個個適合不同地區的優質中矮稈高粱品種。

在未來,高粱育種又有何新的目標?刁現民介紹,“在實現了中矮稈、高產、機械化種植的目標後,新的目標是兼顧品質。比如紅纓子,是生產茅臺酒用的高粱品種,是一種糯高粱,它經過九蒸七取,反覆蒸煮,最後還要粒粒分明,不會因為多次蒸煮而散開,達到整粒發酵的效果。當前,培育適合不同釀造工藝的優質高粱,是育種的主要方向之一。國家穀子高粱產業技術體系的崗位科學家們,正在對紅纓子等優質高粱品種進行改良,爭取選育出更高產、更優質的好品種。”

新京報記者 周懷宗

編輯 唐崢 校對 陳荻雁