(来源:黑龙江省农业农村厅)
始于2016历时六年探寻,十二代的海南、龙江繁育,牟凤臣研究员带领的脆秆稻创新团队终于露出了如释重负的笑容,粮饲兼用型脆秆稻新品系“松科粳169”出世了!2020~2021年在黑龙江、吉林、内蒙古等多个试验点开展品比试验,2022年参加了东北优质粳稻国家试验联合体早粳中熟组区试一年试验,综合表现优良。
一、寒地脆秆稻的研发历程
“松科粳169”是创新团队从粮饲兼用型脆秆稻大家庭几百个优秀成员中筛选出的“带头大哥”,还有几千个弟弟、妹妹跟随着他,众志成城,填补着龙江大地粮饲兼用型脆秆水稻种质的空白,开创着稻谷食用、秸秆畜用吃“秆”榨净水稻产业发展新模式。
脆秆水稻是怎么来的呢?是创新团队与中国科学院合肥物质分院科技合作,利用南方科辐粳7号为脆秆基因提供者,以寒地优良粳稻为底盘品种,轮回转育,利用分子设计与常规育种技术创造出来的。将在黑龙江种植仅长叶子不开花的南方科辐粳7号与寒地粳稻进行配组驯化,通过近几年的积累,当前已经储备了一批适宜黑龙江省各个积温区生态条件的优质、高产、耐逆、多抗寒地粮饲兼用型脆秆稻种质资源。
水稻脆秆突变体是研究茎秆机械强度形成机制的关键材料,早在20世纪60年代就有报道,国内外曾经发现的水稻各类脆性突变体已经超过20个,并定位了多个脆秆基因,但都难在生产上有所应用。这是因为控制水稻茎秆软硬基因突变的结果绝大部分伴随着不利性状的表现,比如植株矮小及植株一碰就碎、籽粒畸形等,往往是农业生产中不能利用的负向突变。由于这些脆秆基因或导致植株矮缩生物产量低、或茎秆脆性太高一碰就碎、或稻谷太脆出米率太低、或苗期秸秆太脆无法进行机械移栽等,使得水稻脆秆突变体无法实现粮饲兼用。“松科粳169”的研发成功改变了脆秆基因生产利用性困难的现状。
图1 粮饲兼用脆秆稻“松科粳169”群体、单株、穗部、籽粒照片
二、寒地脆秆稻的特征特性
秆脆不得倒伏吗?不,风吹不倒,雨淋不倒,只有机械收获时才会“粉身碎骨”。产量高,亩产稻谷550公斤,米质优,达到了国家二级米标准,还具有饭味香、抗倒性好、抗稻瘟病性强、活秆成熟的特点。
脆秆稻“松科粳169”秸秆的纤维素含量较普通水稻下降24.3%、半纤维素含量升高17.2%,牛羊牲畜直接食用很爱吃。如果发酵成青储或者黄储饲料,酸香松软,有营养,通过饲喂肉羊试验,青贮脆秆饲料饲喂效果最好,整体增重率为47.3%,平均每只羊日增重为135克,比青贮玉米和普通秸秆分别提高15.2%、20.3%。稻秸秆还可以直接还田,常规动力机械收割后秸秆都会变成寸断儿,结合旋耕翻埋整地,秸秆腐解加速度。脆秆稻苗期,茎秆柔韧不脆,适于插秧机插秧,分蘖拔节时才会有脆性,越是到了稻谷快要成熟的时候,脆性越高。
经米质分析表明,“松科粳169”出糙率82.8%、整精米率67.6%、垩白粒率8%、垩白度1.3%、长宽比2.0、粗蛋白(干基)7.1%、直链淀粉(干基)15.9%、胶稠度76mm、食味评分81分,达到国家《优质稻谷》标准二级。2022年创新团队在大庆建立了1个100亩核心示范点,经测产亩产稻谷达到了550公斤,比对照增产5.1%;亩收获青(黄)储稻草480公斤。
图2 粮饲兼用脆秆稻“松科粳169”(右)与普通稻(左)收割秸秆粉碎情况
三、寒地脆秆稻的应用前景
“水稻光合作用的产物一半在籽实,一半在秸秆。”黑龙江省是我国粳稻种植第一大省,水稻年种植面积超5600万亩,保守估计年产水稻茎秆总量达3000万吨以上,水稻秸秆资源可观。水稻在收获之后,余下的茎秆得不到及时有效的处理,浪费了大量营养物质,如采用焚烧还田还会对空气环境造成严重污染,如采用秸秆全量直接还田又需要对其耕作栽培技术进行升级,对农机配套、整地标准和科学肥水管理都提出了更高的要求。农作物秸秆如何高效利用的问题成为了农业领域的研究热点。脆秆稻创新团队进行逆向思维通过改变水稻自身的遗传物质,改变寒地水稻茎秆脆性进行青(黄)储实现秸秆“饲料化”,既解决了水稻秸秆难处理的问题,又使其达到高效利用的效果。黑龙江省也是我国牧业大省,对青(黄)储饲料的需求巨大,脆秆稻市场应用前景可观。粮饲兼用型水稻品种诞生,在满足主粮需求的同时,物尽其用吃秆榨净,将脆秆水稻秸秆中的营养转化为优质牛羊肉,提高人们生活水平,丰富农业废弃物综合利用产业链条,使循环农业得到更大发展。
图3 牟凤臣研究员(左五)带领的脆秆稻创新团队
寒地粮饲兼用型脆秆稻既有助于秸秆还田,又可以作为羊、牛等青(黄)贮饲料,有望从源头解决秸秆全量还田带来的不良影响,同时解决动物粗饲料短缺问题,是水稻综合利用方面的重大突破,有助于在有限的土地上产出更多的粮食,实现“藏粮于技、藏粮于地”。创新的粮饲兼用脆秆稻丰富了寒地稻种资源,探寻的特色种养结合、农牧融容的生态循环农业发展新模式,力争为“打造‘粮经饲’、‘种养加’农林牧渔协调发展的食物生产体系”做出科技支撑新贡献!
来源:黑龙江省农业科学院生物技术研究所、科技农业专班
责编:蒋佳琦
核稿:李昕泽返回搜狐,查看更多
责任编辑: