「水稻光合作用的產物一半在籽實,一半在秸稈。農作物秸稈如何高效利用的問題是農業領域的研究熱點」在8月1日啟動的「全國重點網絡媒體龍江行」宣傳報道活動中,黑龍江省農業科學院生物技術研究所總農藝師牟鳳臣表示,農業分子生物學研究室2021年首次提出的「寒地糧飼兼用型粳稻」理念,可解決水稻秸稈難處理的問題,又使其達到高效利用的效果。
黑龍江省是我國粳稻種植第一大省,也是我國牧業大省,對青儲飼料的需求巨大。水稻年種植面積超6000萬畝,保守估計年產水稻莖稈總量達3600萬噸,水稻秸稈資源可觀。水稻在收穫之後,餘下的莖稈得不到及時有效的處理,浪費了大量營養物質,如採用焚燒還田還會對空氣環境造成嚴重污染,如採用秸稈全量直接還田又需要對其耕作栽培技術進行升級,對農機配套、整地標準和科學肥水管理都提出了更高的要求。
針對上述問題,牟鳳臣表示,「寒地糧飼兼用型粳稻」理念為「培育及種植糧飼兼用型水稻品種,水稻籽粒可供人食用,其秸稈可以當作青儲飼料餵養牲畜」。通過改變水稻自身的遺傳物質,改變寒地水稻莖稈脆性進行青儲實現秸稈「飼料化」,既解決了水稻秸稈難處理的問題,又使其達到高效利用的效果。這將會形成一條極具特色種養相結合的生態循環農業發展之路。從育種的角度,解決水稻秸稈產量大、難處理的問題,保障糧食安全,發展畜牧業。
據了解,水稻脆稈突變體是研究莖稈機械強度形成機制的關鍵材料,早在20世紀60年代就有報道,國內外曾經發現的水稻各類脆性突變體已經超過20個,但極少在生產上有所應用。
牟鳳臣介紹,控制水稻莖稈軟硬基因突變的結果絕大部分伴隨着不利性狀的表現,比如植株矮小及植株一碰就碎、籽粒畸形等,往往是農業生產中不能利用的負向突變。該水稻莖稈理想脆稈基因具有2個特性,一是空間特異性,與普通稻相比,僅莖稈脆性顯著增強,而穀粒性狀正常不表現脆性;另一個是時間特異性,在苗期莖稈柔軟正常,孕穗時莖稈開始出現微弱的脆性,隨着成熟度增加,脆性逐漸變強,成熟過程中莖稈雖然具有脆性,但又脆而不倒。
「2016年,在我們與中科院合作的基礎上,與中科院合肥分院進一步合作,把理想脆稈型基因材料引進到黑龍江。」牟鳳臣表示,當時基因的載體是南方粳稻品種,但我們通過雜交、分子輔助選擇等方法,經過6年研究、10個世代,已創造了脆稈型後代基因材料700餘份,進入田間鑑定10餘份。2022年,有2份材料進入試驗階段,如果順利的話,2年後就會產生第一個適宜黑龍江省種植需求的脆稈水稻品種。(王亮 裴振萍 王琳)