广西:科技为木薯产业赋能
2020-09-05覃夏燕严华兵曹升广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所
文/覃夏燕 严华兵 曹升 广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所
木薯是三大薯类作物之一,全球第六大粮食作物,也是重要的能源作物。广西壮族自治区是我国木薯最主要的种植和加工省区,种植面积达300万亩,面积和产量均占全国的60%以上。广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所(以下简称“经作所”)早在1983年就开始从事木薯研究工作。目前,主要从事资源收集利用、生物技术育种、健康种苗生产、新品种选育、高产高效栽培技术等方面研究。
多年来,经作所在木薯研究方面多次获得国家级、省部级科技奖励。“木薯品种选育及产业化关键技术研发集成与应用”项目2009年获得国家科技进步奖二等奖;“木薯综合配套节本高效栽培技术集成研究与示范”成果2011年获得广西科技进步奖三等奖;“木薯健康种苗生产关键技术研究与推广应用”成果2016年获得广西科技进步奖三等奖;《适于间套种木薯新品种选育及高效栽培技术研究与推广》项目2019年获得广西科技进步奖三等奖。
育种:良种是基础
针对广西区内木薯杂交育种困难的实际,经作所木薯研究室的科技人员在对木薯开花、胚发育、种子发育、果实生长等方面进行系统研究的基础上,创新研制出高效成熟的幼胚离体培养技术,建立了基于胚挽救技术的木薯杂交育种方法,突破了区内无法开展木薯杂交工作的技术瓶颈。
经作所率先在建立种质资源表型鉴定、分子标记精准鉴定等技术方法基础上,在国际上首次结合胚挽救技术和系统选育种技术,选育出适于间作和套种的木薯新品种2个,即“桂木薯6号”和“桂木薯7号”,2016年通过广西农作物品种审定。“桂木薯6号”和“桂木薯7号”株型直立、高产、高淀粉含量、抗旱性强等优良综合表现,适宜间作套种和机械化种植。
木薯按氢氰酸含量可分为苦木薯和甜木薯两种类型,食用木薯一般选择甜木薯。甜木薯不但富含淀粉,还有丰富可食用纤维、氨基酸、维生素、微量元素及矿物质元素等,是一种天然、安全杂粮,是优质粮食原料。经作所选育的食用木薯氢氰酸含量低,鲜薯清香可口,细嫩松粉,营养价值丰富,其块根富含淀粉、膳食纤维、维生素及钙、磷、钾、锌、镁等矿物质。通过资源引进和育种创新,经作所系统选育食用木薯系列品种(系)10个,其中“面包木薯1号”“面包木薯2号”“面包木薯3号”“面包木薯4号”已经进入新品种权DUS测试。“面包木薯1号”“面包木薯4号”还进入了生产性试验,即将参加国家木薯新品种审定。“面包木薯5~10号”已提交植物新品种权注册申请。
在木薯品质测定方面,经作所建立了“木薯块根干物质含量和淀粉含量的简易检测技术”,获得授权发明专利1项、实用新型专利1项;建立了“木薯HCN含量简易快速准确的检测方法”,获得发明专利1项、实用新型专利1项。经作所开发了CAPS分子标记,利用此标记对木薯基因组DNA进行扩增,能够快速判断木薯块根的颜色,是全世界第2个成功应用于生产的木薯分子标记。
推广:配套技术是关键
针对木薯种植经济效益比较低的突出问题,经作所创新并熟化“桂木薯6号”等新品种间套种栽培技术,率先建立了木薯间套种西瓜、南瓜等5个栽培技术规程,相关广西地方标准正式颁布实施并广泛应用推广,其中木薯间套种西瓜在桂平等地成为主导栽培技术,木薯种植效益提高110%~129%。
在武鸣县木薯基地上大力应用推广“木薯+西瓜”创新模式,促进农民增产增收的效果显著,一亩可收2.5吨木薯和2吨西瓜(或200~300斤花生等),平均亩产值达到3000元以上。到目前为止,“桂木薯6号”“桂木薯7号”新品种及其配套间作套种高效栽培模式已在广西桂平、平南、合浦,龙州,云南保山,广东湛江等地大面积推广。2011年以来,累计推广应用58.91万亩。近3年(2016~2018年)来,累计推广应用36.78万亩,累计新增销售额13.37亿元,新增利润6.88亿元。
木薯作为粗粮,符合现代人的饮食需求,食用化发展刺激了种植业迅速发展。目前,食用专用木薯品种的种植面积在国内正大幅度增加。在食用木薯推广方面,经作所开展了食用木薯配套栽培技术研究与示范,建立了无公害食用木薯生产技术规程、食用木薯可延期收获生产技术规程(DB45/T1769-2018)、食用木薯采后保鲜技术规程(DB45/T1763-2018)、食用木薯富硒标准化生产技术规程(审定中);在中国农业科学技术出版社出版《美味木薯》编著一部,授权食用木薯系列(面包木薯)鲜薯段/片包装外观设计专利1项。