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麦收故事 农业科研国家队让草成为小麦改良的资源(2)

5月中旬,有地方用小麦做青贮饲料的消息,引发了普遍关注,农业农村部也为此下发通知,杜绝毁麦现象。

小麦做青贮饲料并不经济,在“麦子家族”中,小黑麦才是专门为畜牧业育成的饲草、饲粮作物。孟凡华介绍,小黑麦是一种非常年轻的作物,它的发展史只有140多年。“但它结合了小麦的高产和黑麦的抗寒、耐寒、耐瘠薄、抗三锈、白粉病免疫等性状,是非常优秀的饲粮、饲草特色作物。每亩生物量在3吨到3.5吨,晾干后的青干草也可以达到1吨到1.2吨。”

小黑麦在西北黄土高原、青藏高原、沿黄河滩涂盐碱地、南方冬闲稻田广泛种植,对种养结合的养殖业有极为明显的作用。上世纪六七十年代,我国育成自己的小黑麦品种,数十年来,已经成为极好的饲料原料。

除了接近一人高的小黑麦,试验田中还有一米左右的矮秆小黑麦,是饲粮用的小黑麦,孟凡华介绍,在国外,小黑麦主要以饲粮为主,亩产可以达到600公斤,当前,我国也在着力培育饲粮用的小黑麦。

中国面包,用中国的小麦

面条是否筋道,和小麦品质有关。但实际上,在中国小麦消费中,主要消费的是中筋小麦,与之相对的弱筋、强筋小麦,国内消费量并不多。

中筋小麦主要用于面条、馒头等传统面食的制作,而弱筋小麦多用于酿酒等工业生产,强筋小麦则多用于制作面包等特种食品。

在过去,我国弱筋、强筋小麦生产不足,品种不佳,尤其是强筋小麦,长期依赖进口调剂。随着农业科技的发展,如今,中国自己的弱筋、强筋品种,已经普遍赶上国际先进水平。

在小麦品质与新品种选育团队首席科学家何中虎的试验田中,就种植着大片国产强筋小麦中麦578,这是中国农业科学院作物科学研究所和棉花研究所合作,历时二十年育成的优质强筋小麦,品质优良、抗性好、适应性强。在黄河南北、西北地区都可以种植,预计今年种植面积可达到五六百万亩。

何中虎所在的团队,有七十多年小麦育种的经验,最早从1946年开始,由已故的小麦专家庄巧生建立,七十多年来代代相传,育成了无数全国知名的小麦品种。

在新乡的试验田里,今年除了种植中麦578之外,旁边还种着它的亲本冀麦22、中麦255等。

麦收故事 农业科研国家队让草成为小麦改良的资源

几十年中,基地攻克了许多育种的难关,也为无数科研单位提供着新的育种材料。中国农科院供图

何中虎介绍,中麦255是利用河南的豫麦49和澳大利亚优质小麦品种杂交培育而成的。育成时间是2008年,之后又历经十多年时间,再次育成中麦578这个中国自己的优质强筋小麦。“中麦578的品质,可以和国外的优质小麦相媲美,做面包或者做优质面条、饺子都很好,且产量高于国外。”

中国农业科学院作物科学研究所研究员张勇介绍,“2021年,河南焦作的试验田中种植的中麦578,创造了841.5公斤的高产纪录。在规模化生产中,也可达到600公斤左右。2020年,在河北邢台的一个合作社中,实收589公斤。2021年,同一个合作社,实收607公斤,其中连片种植的865亩中,达到了703公斤。”

亲近自然,也在不断抗衡自然

“育种是一个漫长的过程,在无数不同的小麦材料中,选择性状好的材料,不断地组合,不断地选择,经过漫长的时间,才有可能选育出一个好的品种。”在中国农业科学院作物科学研究所研究员张学勇的试验田中,种植着许许多多不一样的小麦,这些小麦正处在选育之中,所以不能称为品种,在育种中,它们通常被称为材料。

“脚下的这些材料,有的长得壮,有的长得矮,都是不错的材料,也有的看着很高,但实际上不太好。”张学勇说,“从种质资源到品种,是一个金字塔形态的,底层是无数的种质资源,而育成的品种则是塔尖。”

一个好的品种是怎样的?张学勇介绍,首先要有稳定性,其次要有一致性,第三,还要对当地普遍的病虫害有较好的抗性。

2017年,张学勇团队选育中麦66,一种为河南选育的优良品种。这是一种矮秆高抗的品种,不但高产,且适合晚播。2021年秋汛致使多地冬小麦晚播,适宜的晚播品种就格外重要。在试验田中,有一片2021年11月2日播种的中麦66,和其他10月15日播种的品种,几乎没有太大差别。

农业是靠天吃饭的行业,而科技的进步,让人类拥有了更多与环境、与自然相处的能力。

“比如中麦66,它有很好的抗病性,使用农药较少,籽粒中的残留、对地下水的污染也更小,这也是我们在育种中,为何要一直强调抗性的原因。”张学勇说,“在环境友好方面,育种中还会强调肥料使用的效果,怎样通过加强品种利用肥料的能力,使得人类可以减少化肥的使用,同时又能达到高产的效果,这也能有效减少肥料对土壤的污染。中麦66是一种对肥料不敏感的品种,在缺水缺肥的时候,也能长得比较好。事实上,中麦66的亩产水平普遍可以达到1250斤到1300斤,管理特别好的时候,可以达到1400斤,具有很好的推广价值。”

一把青稞一杯酒,农耕文化的新与旧

中国农业科学院作物科学研究所研究员杨平的麦田中,高大的麦子已经彻底熟透了,这里种植的是大麦,和小麦相比,它的麦芒更长,且成熟后,麦粒和壳仍旧紧紧连在一起。

大麦是传统的农作物,和小麦一样,起源于西亚,在漫长的历史中传播到世界各地,脱粒后的大麦,就是人们熟知的青稞,它是重要的饲粮作物,也是酿造青稞酒、啤酒、威士忌的主要配料。

在全球范围内,大麦种植非常广泛,杨平介绍,全世界大麦种植面积约为7.6亿亩,每年产量在1.4亿吨左右,其中70%是饲料,20%用于酿酒,5%作为粮食使用,比如我国的青藏高原地区,居民多以大麦为食。在今天,大麦作为健康食品,食用群体正在变得更加广泛,“比如北方常见的大麦茶,也是由大麦制成。同时,大麦中富含β-葡聚糖等多种成分,对防治高血糖、高血压、高血脂等有不错的效果,可以作为健康食品食用。”

在新乡的试验田中,几乎种植着近七十年来大部分的主栽品种,有早期的农家品种,也有近年来育成的新品种,还有大量正在选育中的大麦材料,“这里既是一个种质圃,也是大麦育种历史沿革的一个展示区,通过了解育种历史的演变,寻找未来的育种方向,育成农民需要的品种。”

在传统不断演变的过程中,新的育种方法,也在改变着育种的状态,尤其是分子育种、智慧育种技术的进步,使得育种的速度、效果都在快速提升。在杨平的试验田中,有一片特殊的大麦材料,是科研人员通过诱变育种的技术获得的材料,其蛋白质含量高出传统品种40%左右。

钱前院士:育种国家队要做什么

种子是农业的芯片,种业技术的进步,是农业发展的基础,也是保障14亿人粮食安全的重要前提。一组来自中国农业科学院的数据显示,从1978年到2018年,40年间,中国农业全要素生产增长率,年均达到了3.26%,其中技术进步的贡献是78%。

小麦是我国居民的两大口粮之一,我国的小麦育种,早在二十世纪上半叶就已经开始,数十年中,一步步走到了世界的前列,得益于一代又一代育种家们的不懈探索。

位于北京的国家作物种质库中,保存着5万多份小麦种质资源,而在河南新乡的基地中,20多个研究组,每年在这里进行着60多项科研任务,面向黄淮海及周边地区,培育一个个新的品种,同时也为无数科研单位,提供育种的材料。

麦收故事 农业科研国家队让草成为小麦改良的资源

这里育成的小麦品种,在黄淮海及周边麦区广泛推广种植。中国农科院供图

“这就是国家队要做的事情。”钱前说,“比如李立会建立的小麦-冰草远缘杂交体系,为丰富小麦种质资源作出了巨大的贡献,每年为数百家单位提供素材。再如何中虎他们育成的中麦578,可以和国外的高档小麦面粉相媲美。而这些,都是从小麦育种中的原始创新开始的。”

来自中国农业科学院作物科学研究所的资料显示,这片1100亩左右的新乡基地,自1993年开始建设,2003年正式入驻,是黄淮海小麦主产区唯一的综合性实验基地,近二十年来,这里取得了国家科技进步一等奖、国家科技发明二等奖等多个奖项。基地育成了多个系列的粮食作物新品种,其中中麦895已成我国第三大小麦品种,强筋高产小麦中麦578秋播面积达到500万亩。

中国农业科学院作物科学研究所副所长王文生介绍,基地具有科普的功能,每年面向政府、企业、种植户及中小学开放,会向更多人介绍育种的故事。

新京报记者周怀宗

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