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盐碱地上的“绿色革命”——吉林省推动燕麦引

文章作者:科技中心 上传时间:2019-10-30

在东北“越冬”的黑麦

在昔日风沙追落日的八百里瀚海白城,在饱受风沙侵蚀的内蒙古退化草原,以及在荒漠化严重的世界屋脊西藏,都因为种植了一棵棵小小的绿色先锋植物——燕麦,使原本生态脆弱、贫瘠的土地逐渐焕发出新的生机。

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祖祖辈辈生活在这里的农牧民,也因为种植燕麦,看到了富足、富裕的希望。

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十几年来,吉林省外国专家局全力支持白城市农科院与加拿大、俄罗斯等国科学家开展广泛深入的燕麦技术合作交流,架起了燕麦技术国际交流的桥梁,培育出多个优良的燕麦新品种,在盐碱地上掀起了“绿色革命”。

■本报记者 张晴丹

八百里瀚海和一个引智项目

每年冬天,一般农作物由于无法抵御严寒恶劣天气,并不能在我国东北、西北地区“越冬”生长,这使得冬季耕种受到了严重的限制。

燕麦收获的季节,白城市洮儿河试验示范基地里,一大片一大片的麦田一望无际,肆意地向远方伸展着。

为了开辟作物在我国的“越冬”之路,多年来,我国吉林省白城市农科院和俄罗斯基洛夫的俄罗斯农业科学院东北区域农业科研所之间进行了长期合作,共同开展冬黑麦的选育和栽培技术研究。

饱满的麦穗,标志着黑麦在土壤盐碱性的高寒地区大面积种植成功,也标志着俄罗斯黑麦育种与栽培技术引智项目初见成效。

据悉,白城市农科院从俄罗斯引进具有耐寒、抗旱、抗贫瘠特性的冬黑麦,经过10余年的潜心研究,目前已掌握各项种植技术。在白城偏碱性土壤上冬黑麦成功“越冬”返青,成为了我国农业科研领域一次重大科研成果,为吉林省乃至全国高纬度地区农业种植结构调整提供了一个全新的选择。

2000年,白城市农科院申报的赴加拿大进行燕麦技术培训项目,获得国家外国专家局的批准,白城市农科院院长任长忠到加拿大农业部研究局,跟随有着“世界燕麦之父”之称的布罗斯博士接受了系统的燕麦技术培训,先后掌握了燕麦育种、栽培、植保、加工等技术。

“掌握了这项种植技术后,在白城地区基本能够实现安全‘越冬’,而且能够进行示范推广种植。”吉林省白城市农业科学院副院长郭来春在接受《中国科学报》记者采访时如是说。

中国是裸燕麦的故乡,已有3000多年的种植史。燕麦在国际上是很流行的天然绿色营养保健品,是药食同源作物,秸秆是优质饲草。它耐干旱、耐瘠薄、抗风沙,可以改善生态环境。

在世界范围内,将可做食用的不同谷物作物相比较,冬黑麦不及小麦、水稻和玉米。但是在北欧和中欧的一些国家里,冬黑麦却占有举足轻重的地位。

白城历史上从没种过燕麦,回国后的任长忠把研究的方向锁定在燕麦上。

例如,在俄罗斯的特殊地域条件之下,冬黑麦是仅次于小麦的第二大粮食作物,占有很重要的主导地位,具有很强的适应性和稳产性。

2003年,省外专局领导从俄罗斯带回来100粒黑麦种,开启了白城市农科院与俄罗斯国家农科院东北分院黑麦育种的技术合作。白城市农科院在历经了无数次的实验、选育,克服栽培过程中出现的各类技术难题,抵住不同气候、土壤条件考验后,终于结束了在高寒地区盐碱性土壤不能大面积种植的历史。

谷物对任何国家来说都是确保粮食安全的重要因素。要保障俄罗斯人的正常生活,每年需要为每个人生产1吨粮食(用于生产面包、牛奶、肉制品、留种、储备以及出口),因此,黑麦的生产变得尤为重要。

当俄罗斯冬黑麦育种与栽培专家LidiaKedrova看到白城农科院引种并大面积试验示范的黑麦后,激动地留下了泪水。她说:“没来中国时,我一直担心育成的黑麦品种生长状况,现在看,中国的黑麦种植无论是产量、还是抗病性方面都好于俄罗斯国内,真是太好了。”

据了解,黑麦是主要种植在东半球西北部的一种特殊作物,分冬性和春性两种,这些年白城市农科院进行试验示范的为冬黑麦。

引智是加速缩小与世界领先水平的差距,白城市农科院先后培育出了优质燕麦新品种11个,已经推广到我国12个省。燕麦复种饲草的“一粮两草”以及燕麦一年“两季双熟”的创新技术研究成果,填补了全球北纬45度地区该研究领域的空白,将我国“一年两熟线”向北推进了1000公里。

现在,全球生产黑麦的主要国家有俄罗斯、波兰、德国、白俄罗斯和乌克兰,这些国家所生产的黑麦占全世界黑麦总产量的90%,黑麦同时也是这些国家人口的主粮。

一位农业专家的生态梦

“冬黑麦营养价值高,我们常见的俄罗斯特产黑列巴面包、格瓦斯饮料等都是以冬黑麦为主原料制作的。”郭来春称冬黑麦是一种“很有价值的作物”。

“未进洮南府,先吃二两土,白天没吃够,晚上接着补”。白城以八百里瀚海着称,干旱少雨,土壤风化、沙化、碱化,白花花的盐碱地,种啥啥不长。

目前,冬黑麦已经被俄罗斯确定为战略农作物,可见其特殊性和重要性。

为贫瘠的土地寻找希望的种子,任长忠一头扎进农业科研实践中。

黑麦是属于禾本科黑麦属的栽培作物,植株由根、茎、穗和叶组成,是一种异花授粉植物。

任长忠在加拿大学习期间,几乎天天闷在实验室里。这个英语都说不利落的中国小伙子,凭着对研究燕麦的执着劲儿,打动了布罗斯博士。布罗斯把自己几十年来的研究成果毫无保留地教给了任长忠,同时,让任长忠回国时把含有中国血缘的“龙种燕麦”带回中国。

实际上,冬黑麦对耕种条件要求不高,能在瘠薄的土壤中生长(如沙壤土,甚至泥碳地和重壤土)。黑麦比其他谷物更能适应酸性土壤或盐碱地的条件。当然,它在经简单机械耕作的肥沃、空气充足的土壤中生长得更好。

“混血儿”要服中国的水土,种子创新和新品种的选育体现了科学家的智慧。回国后,任长忠开展各种试验:在风沙土地上试验,在盐碱地上试验,在退化的草原上试验,还有水浇条件下试验……优中选优,连续选优。

冬黑麦的抗寒能力比一般冬小麦强,其能在-20℃进行分蘖,而在更低的温度条件下则表现出休眠的状态。“目前,与俄罗斯合作引进的冬黑麦耐低温能力可达-21℃,具有强大的抗寒能力,这是其他作物没有的优势。”白城市农科院燕麦所副所长王春龙在接受《中国科学报》记者采访时说。

尽管白城和渥太华同处于北纬45°,在引种上具有天然优势,但毕竟跨越半个地球,用它们与中国本土燕麦杂交并不容易。燕麦杂交育种的成功率非常低,每年开花仅有6月一个月。

这也正是他们引进冬黑麦的一大主要原因。

“这地的pH值都在9以上,起初成片的燕麦种下去,很多地方小苗长到十来厘米长就枯死了。但连续5年种下来,燕麦田已连绵上千亩了。”走在燕麦的试验地里,任长忠总是不由自主地搂一搂正在抽穗的燕麦。

“一开始的时候,就是抱着试试看的态度。”郭来春表示,当把这个品种引进来时,通过一点点摸索,结合我国东北当地实际土壤和气候情况去开展相关技术研究,比如如何栽培、何时播种、后期密度、肥料用量等,“现在基本上能够掌握完整的技术”。

除了修复盐碱地,任长忠还带领他的燕麦团队培育出了“两季双熟”的新品种燕麦,使燕麦总产量提高了50%。“两季双熟”,最初所有的专家都认为是不可能的。因为燕麦是长日照作物,而白城只有夏季日照时间长。可后来他们发现,一些“龙种燕麦”在白城安家后,可以不受日照长短影响,能够两季双熟。任长忠称其为“含有光照不敏感基因的燕麦”。

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