遼寧省甜高粱研究進(jìn)展

遼寧省甜高粱研究進(jìn)展

國(guó)家高粱改良中心鄒劍秋

遼寧省高粱生產(chǎn)情況高粱是遼寧省主要農(nóng)作物之一現(xiàn)有高粱種植面積近300萬(wàn)畝，約占全國(guó)高粱面積的五分之一。遼寧高粱生產(chǎn)水平很高，是北方雜交高粱的主產(chǎn)省和雜交高粱繁、制種的主要生產(chǎn)基地。遼寧省水資源短缺，其西、北部地區(qū)十年九旱，而且具有大量的鹽堿地，因此，高粱以其獨(dú)具的生物學(xué)抗旱、耐鹽堿優(yōu)勢(shì)而受到人們的認(rèn)可，成為旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的作物，為遼寧省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全做出了重要的貢獻(xiàn)。甜高粱的生物學(xué)特點(diǎn)甜高粱具有抗旱、抗?jié)场⒛望}堿、耐瘠薄等多重抗逆性，適應(yīng)性強(qiáng)，即使在條件惡劣的邊際性土地上種植，仍可以獲得較好的收成。甜高粱蒸騰系數(shù)為250～300，凋萎系數(shù)為5.9，比玉米和小麥均低；高粱可忍受0.5%～0.9%，甚至更高的鹽濃度，而小麥和玉米只能忍受0.3%～0.6%和0.3%～0.7%的鹽濃度；甜高粱在pH5～8.5的范圍內(nèi)均可正常生長(zhǎng)。

甜高粱是最有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉醋魑镏?/p>

1、生物產(chǎn)量高，是非糧原料甜高粱同粒用高粱一樣，為C4植物，光合速率高，每公頃可產(chǎn)莖稈60～90噸左右，子粒3～噸。2、含糖量高，易于轉(zhuǎn)化

甜高粱莖稈中汁液豐富，含糖量高，一般汁液錘度在14%～25%之間，可以通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)酒精。甜高粱中的糖漿型甜高粱主要含葡萄糖和果糖，易于轉(zhuǎn)化為乙醇，而且轉(zhuǎn)化率高，可達(dá)45％以上。3、綜合加工利用價(jià)值高以甜高梁為原料生產(chǎn)乙醇可獲得多方面效益：其莖稈汁液可為乙醇生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)原料；乙醇產(chǎn)后廢渣可作飼料或制取柴油、紙和纖維板等；籽粒既是糧食，又是飼料和乙醇生產(chǎn)的原料；葉片是良好的青飼料。目前，在眾多生物質(zhì)能源作物中，甜高粱以其獨(dú)具的高含糖量、高生物產(chǎn)量、高酒精轉(zhuǎn)化率和高抗逆性成為符合我國(guó)國(guó)情、適合我國(guó)國(guó)土、氣候條件、既產(chǎn)能源又產(chǎn)糧食的理想作物。遼寧省甜高粱研究單位遼寧省甜高粱研究單位有很多，如：遼寧省農(nóng)科院高粱所（國(guó)家高粱改良中心）沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)錦州市農(nóng)科院鐵嶺市農(nóng)科院沈陽(yáng)市農(nóng)科院等遼寧省雜交甜高粱育種成就遼寧省在甜高粱種質(zhì)資源收集引進(jìn)與篩選鑒定、甜高粱育種技術(shù)、新品種選育、高產(chǎn)高糖生理、配套栽培技術(shù)、甜高粱莖稈制取酒精技術(shù)、甜高粱產(chǎn)業(yè)化等方面取得了良好的進(jìn)展。甜高粱種質(zhì)資源收集引進(jìn)與篩選鑒定經(jīng)過(guò)多年的收集、整理和引進(jìn)，我省已擁有近300份國(guó)內(nèi)外甜高粱資源，如Rio,Roma,M81-E,Honeydew,Wray,Sumac,Atlas,Cowley及一些甜高粱地方品種如甜稈、甜稈大彎頭、甜秫稈、黑殼甜高粱等。通過(guò)鑒定和篩選，有些材料表現(xiàn)含糖量高、莖稈產(chǎn)量高，已直接用于甜高粱生產(chǎn)，例如麗歐、M-81E等；有的品種具有早熟、抗病、產(chǎn)量高、含糖量高、抗倒伏等優(yōu)良性狀，成為親本用于雜交種；有些有些成為育種的原始材料，為我省乃至我國(guó)甜高粱的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。甜高粱育種技術(shù)基本技術(shù)系統(tǒng)選育技術(shù)雜交選育技術(shù)雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)由于雜交種的產(chǎn)量和抗性優(yōu)勢(shì)，未來(lái)甜高粱生產(chǎn)將會(huì)以雜交甜高粱為主。甜高粱育種技術(shù)育種新技術(shù)1、應(yīng)用群體改良技術(shù)選育甜高粱新材料，盡可能將多個(gè)親本的不同優(yōu)良性狀集中到一起從而獲得符合要求的優(yōu)良新材料。2、應(yīng)用A3型甜高粱不育系作為新選保持系的測(cè)驗(yàn)系，節(jié)省人力、物力和時(shí)間，加快育種進(jìn)程，提高育種效率。3、用生物技術(shù)中的分子標(biāo)記方法鑒選甜高粱新材料。如甜高粱持綠性、抗絲黑穗病等性狀的標(biāo)記工作已取得了一定的進(jìn)展。4、將中國(guó)恢復(fù)系親緣加入到不育系中，以改善不育系的一些性狀。提高不育系的抗寒性、適應(yīng)性等性狀。甜高粱新品種選育為了進(jìn)一步提高甜高粱的產(chǎn)量和抗性，以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所暨國(guó)家高粱改良中心最先開(kāi)展了甜高粱雜交種選育工作?！案弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)甜高粱品種選育”從“七五”開(kāi)始就列為農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)課題，“八五”列為國(guó)家攻關(guān)課題。1989年第一個(gè)選育出由全國(guó)牧草品種委員會(huì)審定通過(guò)的遼飼雜1號(hào)甜高粱雜交種，并獲得遼寧省農(nóng)牧廳科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。甜高粱新品種選育進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，遼寧省農(nóng)科院高粱研究所加強(qiáng)了雜交甜高粱的育種攻關(guān)，工作重心轉(zhuǎn)向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、專用雜交甜高粱的研究。經(jīng)過(guò)多年努力，一舉攻克了多年來(lái)困擾雜交甜高粱發(fā)展的生物學(xué)產(chǎn)量低、含糖錘度低和生態(tài)適應(yīng)性差等難題，成功選育出4個(gè)不同生育期、含糖錘度高的骨干不育系（母本）和10多個(gè)優(yōu)質(zhì)、配合力高的骨干恢復(fù)系（父本），目前已有遼飼雜1～4號(hào)、遼甜1號(hào)、遼甜2號(hào)6個(gè)雜交甜高粱新組合通過(guò)全國(guó)牧草審定委員會(huì)審定和國(guó)家高粱品種鑒定委員會(huì)鑒定，還有5個(gè)新組合陸續(xù)進(jìn)入試驗(yàn)試種和審定階段。一些農(nóng)業(yè)科研院所和大專院校也先后開(kāi)展了甜高粱雜交種選育工作。例如，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)選育出沈農(nóng)甜雜1號(hào)（623A×6993）和沈農(nóng)甜雜2號(hào)（623A×1375）甜高粱雜交種，莖稈產(chǎn)量分別為35.13t/hm2和51.42t/hm2，莖稈汁液錘度分別為15.3%和16.0%。遼寧省錦州農(nóng)科院、沈陽(yáng)市農(nóng)科院、鐵嶺市農(nóng)科院等單位甜高粱育種工作也取得了一定的進(jìn)展，育成了一批親本系，并已有一些組合參加全國(guó)高粱區(qū)域試驗(yàn)“能源/青貯組”的試驗(yàn)。甜高粱新品種選育高產(chǎn)高糖生理及配套栽培技術(shù)二十多年來(lái)，遼寧省農(nóng)科院和沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)對(duì)甜高粱莖稈糖分、生物量積累、莖稈含糖變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并對(duì)其高效栽培技術(shù)也進(jìn)行了試驗(yàn)研究，獲得了適宜遼寧省甜高粱生產(chǎn)的播期、種植密度、種植模式、施肥、收獲時(shí)期等，使遼寧省甜高粱生產(chǎn)水平有了穩(wěn)步提高。甜高粱莖稈制取酒精技術(shù)沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)1984年開(kāi)始進(jìn)行遼寧省科委重點(diǎn)攻關(guān)課題“甜高粱莖稈制取酒精及其應(yīng)用的研究”，1987年通過(guò)了遼寧省科委鑒定，成果為國(guó)際先進(jìn)水平。1989年又獲得聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織UNDP項(xiàng)目的支持，對(duì)甜高粱種質(zhì)資源、育種、生物能源制取、秸稈綜合利用等方面開(kāi)展了廣泛深入的研究工作，取得了一批重要科研成果，并于1994年組織國(guó)際專家對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了鑒定，研究成果受到了聯(lián)合國(guó)官員和學(xué)者的贊賞，并委托沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)在每年夏季為發(fā)展中國(guó)家舉辦農(nóng)村能源培訓(xùn)班。甜高粱產(chǎn)業(yè)化甜高粱在生產(chǎn)乙醇中的巨大優(yōu)勢(shì)和廣闊的發(fā)展前景已得到我省企業(yè)的高度重視，如:遼東鎂達(dá)集團(tuán)中糧集團(tuán)遼寧金信生化有限公司沈陽(yáng)瑞志城建股份有限公司等企業(yè)已開(kāi)始進(jìn)行甜高粱轉(zhuǎn)化燃料乙醇項(xiàng)目的中試工作，取得了一定的進(jìn)展，并正在進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的采購(gòu)工作。甜高粱資源圃甜高粱不育系L0202A雜交甜高粱遼甜1號(hào)簡(jiǎn)介遼甜1號(hào)是由國(guó)家高粱改良中心選育、2005年通過(guò)國(guó)家鑒定的甜高粱雜交種。該雜交種紅殼白粒，生育期134天，株高314厘米，莖粗2.02厘米，莖稈多糖多汁，莖汁含量65%，莖稈含糖錘度16－19%，抗葉病、耐脊薄、耐鹽堿、根系發(fā)達(dá)、較抗倒伏，對(duì)絲黑穗病免疫。生物學(xué)產(chǎn)量高：兩年鮮重平均畝產(chǎn)5453.2公斤，比對(duì)照增產(chǎn)21.75%，籽粒平均畝產(chǎn)375.96公斤，比對(duì)照增產(chǎn)2.25%。品質(zhì)好：經(jīng)測(cè)定莖葉粗蛋白4.92%，粗脂肪1.06%，粗纖維31.6%，粗灰分1.92%，可溶性總糖31.5%，無(wú)氮浸出物47.7%，莖和葉氫氰酸含量（株高132.6厘米）分別為38.4mg/kg和30.6mg/kg。雜交甜高粱遼甜1號(hào)簡(jiǎn)介高粱在惡劣環(huán)境下生長(zhǎng)的能力遼甜一號(hào)生產(chǎn)田遼甜1號(hào)制種田我國(guó)甜高粱區(qū)域試驗(yàn)網(wǎng)2002年，根據(jù)甜高粱及畜牧業(yè)發(fā)展的要求，為了更好、更快地選育出產(chǎn)量高、品質(zhì)好、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的飼用兼能源用高粱新品種，為國(guó)家品種鑒定提供科學(xué)依據(jù)，加速新品種的推廣，全國(guó)農(nóng)技中心委托國(guó)家高粱改良中心啟動(dòng)了國(guó)家高粱品種飼用組區(qū)域試驗(yàn)。飼用組區(qū)域試驗(yàn)分青貯型和草型兩組。青貯組即為甜高粱組，對(duì)照為遼飼雜1號(hào)，遼飼雜4號(hào)和龍S2參加了試驗(yàn)。共有來(lái)自黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北、北京、山西、安徽、湖南、河南等12個(gè)單位承擔(dān)了本試驗(yàn)。我國(guó)甜高粱區(qū)域試驗(yàn)網(wǎng)根據(jù)滿足市場(chǎng)對(duì)能源用甜高粱品種的需求，為甜高粱轉(zhuǎn)化乙醇企業(yè)做必要的品種準(zhǔn)備，2007年將飼用組區(qū)試調(diào)整為兩個(gè)組，一個(gè)是能源/青貯甜高粱組，一個(gè)是飼草高粱組。經(jīng)過(guò)幾年的共同努力，現(xiàn)在能源/青貯組參試品種已達(dá)8個(gè)，試驗(yàn)點(diǎn)增加到15個(gè)，涵蓋了全國(guó)13個(gè)省區(qū)，北起黑龍江、南到廣東、西到新疆均有甜高粱試驗(yàn)點(diǎn)。在此，向各甜高粱育種單位通報(bào)一下我國(guó)甜高粱區(qū)域試驗(yàn)網(wǎng)的情況，希望大家能夠?qū)⒆约旱膬?yōu)良品種和雜交種放到試驗(yàn)網(wǎng)中，這樣，不僅有利于對(duì)你的品種進(jìn)行橫行比較，發(fā)現(xiàn)其增產(chǎn)潛力和適應(yīng)區(qū)域，也有利于新品種在全國(guó)的推廣，為甜高粱加工企業(yè)提供更多更好的優(yōu)異原料。

近幾年，甜高粱轉(zhuǎn)化燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，但是，在甜高粱育種與生產(chǎn)中還存在一些問(wèn)題，如：1、甜高粱資源匱乏，缺少抗倒伏、含糖量高的資源2、母本含糖量普遍偏低3、優(yōu)良能源甜高粱新品種少,類型單一，產(chǎn)量低4、甜高粱綜合抗性、特別是抗倒伏能力差5、雜交甜高粱推廣力度不夠，很多地區(qū)還以常規(guī)種為主6、與品種相配套的技術(shù)措施不完善7、甜高粱轉(zhuǎn)化乙醇技術(shù)研究滯后

如果不能將這些問(wèn)題及時(shí)有效地解決，勢(shì)必會(huì)影響甜高粱燃料乙醇加工業(yè)的發(fā)展。

甜高粱育種與生產(chǎn)中存在的問(wèn)題倒伏的甜高粱現(xiàn)階段研究工作技術(shù)難點(diǎn)與側(cè)重點(diǎn)1、引進(jìn)和拓寬高糖資源和抗倒伏資源。2、創(chuàng)新育種技術(shù)路線，使高產(chǎn)與高糖有機(jī)地結(jié)合3、解決抗倒伏問(wèn)題4、豐富甜高粱雜交種的類型5、采用新的育種方法和技術(shù)6、解決不同細(xì)胞質(zhì)甜高粱專用不育系的