霉变粒、破损粒、病斑粒……它们在业界有一个共同的专有名词,叫“不完善粒”,给增产增收和粮食安全带来不可忽视的影响。长期以来育种家致力于从品种上解决这些问题——
让谷物拥有健康饱满的籽粒
《 农民日报 》( 2015年12月21日 06 版)
定向选育高抗虫、抗病,脱水快的品种,有利于减少“不完善粒”。 绘图:毕传国 链接
1.色选机可剔除病变霉变麦粒、杂草种子、赤霉菌麦、石子、土块、玻璃、煤渣等。
什么叫不完善粒? 新国标对不完善粒的定义为:受到损伤尚有食用价值的籽粒。 小麦赤霉粒最大允许含量为4.0%。3等以上小麦黑胚粒的最大允许含量为6.0%,4等、5等小麦黑胚粒的最大允许含量分别为8.0%、10.0%,超过以上标准即为黑胚小麦。黑胚小麦由省(自治区、直辖市)规定是否收购或限量收购。 不完善粒包含范围? 1.未熟粒发育不饱满、尚未成熟的粮食、油料籽粒。不同粮油品种的未熟粒,其具体定义由各自的标准作出不同的规定。 2.虫蚀粒被虫蛀蚀,伤及胚及胚乳(子叶)的颗粒。 3.霉变粒稻谷生霉,剥壳后糙米也有霉点,胚乳变色变质的颗粒。小麦、大豆、玉米等粒面生霉或胚乳、子叶变色变质的颗粒。 4.病斑粒粒面有病斑并伤及胚或胚乳的颗粒,还包括小麦赤霉病粒和黑胚粒。 5.生芽粒芽或幼根突破种皮的颗粒。 6.破损粒压扁、破碎伤及胚或胚乳(子叶)的颗粒,及标准中有具体规定的破碎粒。 7.冻伤粒经受严重冻伤的颗粒。例如,大豆籽粒透明或子叶僵硬呈暗绿色的颗粒。 8.烘伤粒又称热损粒,经过烘干损伤的籽粒。例如:小麦粉面筋质特性受到削弱或玉米粒胚或胚乳变为深褐色的颗粒等。 不完善粒如何检测? |
抗霉变粒、虫蚀粒 从品种上控制果穗烂尖烂粒 本报记者缪翼 在农家院子的玉米堆里,经常会发现大量烂尖烂粒的果穗,而在“京科968”“京科665”等系列品种的玉米大堆中,很难见到那样的玉米穗。 这是北京农林科学院玉米研究中心主任赵久然的团队最近发现的“京科968”“京科665”等系列品种的一项新优点——抗玉米穗腐病。 玉米穗腐病对农民来说意味着什么?抗病品种又有什么好处? “玉米一旦感染玉米穗腐病不但会影响产量,更影响玉米的品质,最终可能导致粮库不予收购。”赵久然告诉记者,在评价玉米品质时有一个专有名词——不完善粒。不完善粒是指受到损伤尚有食用价值的籽粒,包括未熟粒、虫蚀粒、霉变粒、破损粒、病斑粒等等各种谷物籽粒。 就在今年7月份,不完善粒超标致使安徽省阜阳市小麦陷入“卖难”,农民苦不堪言。“不完善粒比重等指标不达标,国有粮库就不收。”赵久然介绍,国家规定玉米不完善粒≤5%才符合国库收粮规定,而这其中又对霉变粒做了更“严苛”的规定,仅允许≤2%的霉变粒存在。 那么,不完善粒如何能趋于完善呢? 对此,赵久然告诉记者,除了选用先进的收获机械,收获后及时晾晒和烘干,以减少霉变以外,选育抗穗部病虫害和脱水快的品种是非常关键的。 能够让玉米平均减产10%的玉米螟,是危害玉米较重的常发性害虫,且每年都有不同程度的发生。近年来,随着气候条件的变化、耕作制度的改变、玉米种植密度的加大、肥水条件的提高,玉米螟的危害日益加重,致使玉米不完善粒控制难度增大。还是以“京科968”为例,赵久然介绍,通过近几年大面积推广生产验证,“京科968”对玉米螟等虫害有极高的抗性,其不完善粒比率普遍低于其他品种。“在抗虫方面当然达不到转基因品种的抗虫效果,但在通过常规手段选育的非转基因抗虫品种中,可以说算是‘佼佼者’了。” 针对破损粒,赵久然说,选育和推广熟期适宜,脱水速度快的品种,能有效降低籽粒破损数量。“京科968”的平均含水率在28%左右,且属于含角质较多的品种,籽粒硬度相对大,破损率也就相应会降低不少。 据了解,全世界每年大约有25%的谷物受到霉菌毒素的影响,又以花生、玉米黄曲霉毒素污染最为严重。赵久然特别强调了玉米穗腐病对玉米粮用品质的减损,就在前不久,“京科968”再次用事实证明了其高抗病性。“各种玉米收获后堆在院子里,有的果穗和籽粒上布满了霉点,而‘京科968’干干净净的,几乎没有霉变粒。”赵久然说,有效减少霉变带来的一系列损失,这样相当于变相增产。否则,霉变粒多的玉米只能作为饲料粮出售,而不能作为粮食出售,价格自然会大打折扣,更有甚者,会被纳入工业加工原料。 抗破损粒 中嘉早17,“当家花旦”成长记 本报记者朱海洋 说到“中嘉早17”这个早稻品种,它的履历颇具传奇色彩:2009年才通过国家品种审定,当年便以傲人的产量,一举夺得“浙江省农业吉尼斯”早稻百亩方示范纪录,惊艳四方;此后,“中嘉早17号”连续6年被农业部列为全国水稻主导品种,才几年工夫,成了南方籼稻区年推广面积最大的品种,堪称“当家花旦”。 高产稳产固然是绝大优势,但难能可贵的是,“中嘉早77”“两高一长”的品质也十分出彩,即整精米率高(不完善粒少)、直链淀粉含量高、胶稠度长,正是米粉、味精加工和储藏的理想品种。而且种植起来,“中嘉早17”稻瘟病抗性强,同时茎壮的特性使其非常适宜机械化栽培,可谓晚稻的“最佳拍档”,难怪颇受农户欢迎。 记者了解到,给予“中嘉早17”“生命”的是中国水稻研究所,选育过程前后历经8年。作为稻米重要的加工品质指标,如何提高整精米率,一直是育种专家最为关注的方向之一。 中国水稻研究所副所长胡培松介绍,影响整精米率的因素有很多,但品种优选是基础,其中最主要影响因素就是粒型和垩白,一般来说,短粒型品种的整精米率要高于长粒型品种,而垩白度越高,则代表干物质积累少,加工时更易碎。 也就是说,想要提高整精米率,粒长和垩白度得控制好,因此在品种优选中,遗传因子的选择就显得至关重要,而这取决于水稻优质育种配组时的亲本。记者了解到,“中嘉早17”的两个亲本各有千秋,其中一个亲本“嘉育253”早生快发,产量潜力大,另一亲本“中选181”苗期耐寒性较强。 针对两个亲本的优缺点,经过连续4年选育与加代,在2004年,研究团队决定着手对5个品系进行品比鉴定。结果发现,其中一个品系表现十分惹眼,且此后历经几年的区域试验,高产稳产、抗性好、米质优等不凡特性,更是让“中嘉早17”这位“花魁”实至名归。数据显示,其稻米的整精米率平均高达66.7%。 此后,“中嘉早17”连续通过浙江、国家和湖北的品种审定,并迅速在南方籼稻区推广,去年推广面积达到1006万亩,才6年时间,累计已有近2700万亩。在推广过程中,其稻米加工品质优良的特性可谓加分不少。 据中南林业科技大学粮食深加工国家工程实验室对湖南省广泛种植的50种籼米原料生产的鲜湿米粉研究表明,“中嘉早17”生产的鲜湿米粉的感官综合评分最高,口感显著优于其他品种。因此,在许多地方,对“中嘉早17”稻米的收购价,都比其他品种要多出5元每担。 胡培松告诉记者,由于籼稻品种的整精米率普遍低于粳稻,因此提高细长型籼稻品种的整精米率就显得尤为重要,另外,产中的田间管理和产后的科学收储也是提高稻谷整精米率的关键和保障。就目前而言,对稻米整精米率的影响因子定量研究还不足,若加快这方面的研究,将更好地指导水稻的优质育种。 抗病斑粒 山东加快选育抗赤霉病新品种 本报记者吕兵兵 12月17日下午,山东省东明县麦丰小麦种植合作社理事长马国兴告诉记者:“这几年,在合作社的技术指导下,咱这里的小麦平均亩产都在1000斤以上,好的地块能打到1300斤。不过,赤霉病的危害却越来越大,连续两年都导致减产10%左右,是现在种麦子的最大威胁。” 据了解,小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的世界性小麦病害,被称为小麦的“癌症”。国家小麦产业技术体系岗位专家、山东省农科院研究员王法宏介绍,此前,赤霉病在我国主要发生在长江中下游冬麦区、东北春麦区东部及华南冬麦区,近年来随着气候和耕作制度的变化,流行区域不断扩大,目前已经扩大到北部冬麦区。山东2012年突发赤霉病危 |
“而且,赤霉病还会产生毒素污染,影响食品安全。”马国兴说,“因此,赤霉病高发的地块,会对小麦的销售产生影响。因为赤霉病使小麦稻瘟病粒增加,造成‘不完善粒’超标,很多厂家会拒收。”
王法宏介绍,近几年山东为预防或减轻赤霉病危害,在栽培上做了大量试验,并初步形成了一套防治技术。主要做法是,在小麦齐穗期至扬花期增加一次喷药,主要喷施美雨、多酮、多菌灵,氰烯菌酯、戊唑醇等药剂。喷施后如遇连续阴雨天或大雾天,还需增加一次喷药。“咱就是看着80%的麦穗出来了,就抓紧组织社员喷药。”马国兴说。
王法宏坦言:“目前,我们对赤霉病还只能是被动预防,加快选育高抗赤霉病的新品种才是关键。”
然而,目前在抗赤霉病小麦品种选育方面,仍有实际困难。据该院作物所小麦育种研究室主任刘建军介绍,2012年我国暴发了历史上最为严重的小麦赤霉病,黄淮和北部冬麦区主推品种均表现高感,感病品种在赤霉病暴发年份即使配以化学防治也难以奏效。国内外抗赤霉病鉴定结果表明,在小麦及其近缘植物中没有找到真正高度免疫的品种或材料,且不同小麦品种材料的抗病性存在明显的差异。
对此,2012年以来,山东省农科院作物所高度重视小麦抗赤霉病遗传改良工作,制定了遗传改良方案,明确了近期和中长期改良目标,力争尽快选育出抗赤霉病的小麦新品种。从国内外引进了20多份抗赤霉病相对较好的亲本材料及部分分子标记,通过与“济麦22”和“鲁原502”等品种(系)杂交、回交,建立了3套具有不同抗病基因的遗传改良群体,并利用分子标记辅助选择跟踪和聚合目标基因。同时,对种质资源保存的种质进行接种鉴定,筛选出一批抗赤霉病较好的材料,为加快选育奠定了基础。