中国高粱品种登记现状分析及建议

段有厚王艳秋郭晓雷邹剑秋

(1.辽宁省农业科学院高粱研究所,辽宁 沈阳 110161; 2.辽宁省种业发展中心,辽宁 沈阳 110034)

高粱是全球第五大粮食作物,也是我国重要的杂粮作物。随着全球范围农业绿色革命带来的主粮(小麦、玉米、水稻等)全面增产以及人民生活水平的提高,高粱的主要用途逐步从食用转变为酿造用,以致我国高粱种植面积逐步下降,成为重要的杂粮作物。

为贯彻国家乡村振兴战略,促进农业供给侧结构性改革,落实好绿色兴农、质量兴农、效益优先的发展要求,2017年5月1日我国对非主要农作物实施了品种登记制度。《非主要农作物品种登记办法》的实施是贯彻落实《种子法》的重要措施之一,标志着我国农作物品种管理向市场化迈出重要一步,为规范品种管理、促进种业健康持续发展发挥了重要作用。5年多来,非主要农作物品种登记取得了一系列重要进展,为推动种业健康发展注入了创新活力。根据《非主要农作物品种登记办法》,高粱作为7种粮食作物之一被列入第一批29个非主要农作物目录,2017年开始登记后,高粱品种登记进入快速发展阶段。现将2017～2021年高粱品种登记情况进行分析:

1 高粱品种登记概况

高粱不仅是我国重要的旱地粮食作物,而且是重要的饲料和能源作物,其具有适应性广、产量高、抗逆能力强,用途广泛等优点,高粱在我国农业生产中具有很大的发展空间和产业优势。我国高粱的分布与生产带有明显的区域性,主要分为4个栽培区:春播早熟区,春播晚熟区,春、夏兼播区和南方区。

高粱实施登记制度以来,品种选育单位可以自主参加联合试验或自主组织试验,试验设置由原来2年区域试验加1年生产试验,简化为2个生产周期试验,缩短了登记时间;对试验点数量和参试品种增产指标没有硬性规定,降低了登记门槛;申请高粱品种登记,申请者向省级农业主管部门提出品种登记申请,填写《非主要农作物品种登记申请表 高粱》,提交相关申请文件;省级书面审定符合要求的,农业农村部相关主管部门通知申请者提交种子样品,样品合格后,即可完成登记程序。通过5年的品种登记情况分析,申请登记的品种中,不乏地方特色品种、国外引进品种、新选育品种等优异资源。高粱登记制度集中获取了全国各地的品种特征特性和选育推广等信息,为高粱种业管理决策和高粱产业发展提供了参考。

2 高粱登记品种特点

2.1 高粱主产区省份登记数量多,区域性明显

由表1可知,2017年登记26个品种,2018年登记209个品种,2019年登记184个品种,2020年登记153个品种,2021年登记66个品种,5年共登记638个品种,2018年的登记数量最高,2019～2021年登记数量逐渐减少,这是释放品种登记政策利好的集中表现。5年间登记的638个高粱品种共由16个省(区、市)上报,登记品种数量较多的省份主要是吉林、内蒙、辽宁、黑龙江、山西等(表1)。其中,吉林登记数量最多,为182个,占28.5%;内蒙古登记143个,占22.4%;辽宁登记81个,占12.7;黑龙江登记71个,占11.1%;山西登记59个,占9.2%。前5个省份的登记总量为536个,占登记总数的84.0%。其后分别为河北、四川、贵州、湖南、北京等,登记数量较少,后11个省份仅占登记总数的16.0%。高粱登记申请者主要集中在高粱育种科研力量较强和种植面积较大的省份。

2.2 种子企业登记参与度较高,自主选育度高,高粱以酿造用为主

从表2登记品种分类情况可以看出:高粱品种登记申请者主体以科研院所、高校和种子企业(公司)为主,2017～2021年全国共有307家科研院所、高校和331家种子企业(公司)参与品种登记申请,高粱实行登记制度焕发了种子企业活力,促进了种子企业开展商业化育种体系的发展,加快了种子企业参与品种登记步伐,特别是依托高校和科研院所的种子企业加大了品种登记力度。从选育方式看,95.8%的登记品种是自主选育,自主选育度高,合作选育和境外引进方式极少,说明我国高粱品种的自主研发和创新能力能够满足产业需求。

表 1 2017～2021年各省(区、市)高粱登记品种数量

表 2 登记品种分类情况

高粱登记品种类型分别为杂交种和常规种:从品种类型看,杂交种585个,占91.7%,常规种53个,占8.3%,说明高粱杂交种是目前市场主流品种类型,也反映了高粱杂种优势强的特点;从品种用途看,酿造用占75.6%、粮用(饲料)用占14.1%、能源(青贮)用占5.6%、青饲(草)用占2.7%、帚用占2.0%,说明登记品种用途多样,几乎涵盖了市场所需要的各种类型,但以酿造用为主(占总登记品种的75.6%),粮用、饲料用为辅(占总登记品种的14.1%),也有青饲用、能源用和笤帚用。品种多样性全方位能够满足高粱产业对不同类型品种和不同应用领域的需求。

2.3 高粱登记品种品质特性

酿造用:北方酿造高粱以粳高粱为主,南方酿造高粱以糯高粱为主。从品质上看,大部分酿造高粱品种总淀粉含量在70.0%～75.0%,高淀粉含量的品种较缺乏,单宁大多在1.0%～2.0%,大多支链淀粉占总淀粉含量在60%～80%,支链淀粉含量高的糯高粱略少,由于近年来糯高粱因其出酒率高、风味独特受到多数知名酒厂青睐,育种单位也在糯高粱方面积极开展研究。

粮用(饲料)用:大多品种总淀粉含量在70.0%～80.0%,粗蛋白在7.0%～11.0%,单宁含量在0.1%～0.4%,赖氨酸含量在0.2%～0.3%。单宁含量低,适于食用和饲料用。

能源(青贮)用:登记的甜高粱品种木质素含量青贮用为6.0%～8.5%,能源用为23.0%～33.0%;中性洗涤纤维在42.6%～65%,酸性洗涤纤维30.0%～35.6%,粗蛋白在4.0%～7.7%,含糖锤度在15.0%～9.6%,可溶性糖在10.0%～34.0%,出汁率45.0%～58.0%。品质较好,适于能源用和青贮用。

3 高粱主产区省份产业现状

目前,中国高粱种植面积约66.7万hm2,主要有东北、华北、西南三大主产区,其中,东北(辽宁省、吉林省和黑龙江省)、华北(山西省、内蒙古自治区和河北省)主要是粳高粱生产区,西南主产区(四川省、贵州省和重庆市)主要是糯高粱产区。

3.1 吉林省

高粱种植面积约10万hm2,主要集中在吉林西部,以松原和白城地区最多,四平的双辽和长春的农安、榆树也有一定面积,其他区域属零星种植。从目前推广品种情况看,主要以酿造品种为主,特别是中早熟、紧穗、粳型、株高较矮、产量高、抗逆性好的品种更受种植者欢迎。从市场需求看,吉林省主要种植粒用高粱,占90%以上,其次是帚用高粱,每年在吉林省西部大约有0.67万hm2,当地都有加工厂;其他种类很少。当前市场对糯高粱需求在逐渐增加,但缺乏适宜该地区的优良糯高粱品种。

3.2 内蒙古自治区

高粱种植面积约12万hm2,主要分布在赤峰市、通辽市、兴安盟等内蒙古中东部地区,从目前推广品种看,内蒙古种植高粱品种以粳型酿造高粱为主。从市场需求看,糯型高粱的需求在不断增加。不抗倒伏、不适宜机械化收获的品种正逐步被淘汰。除酒用高粱外,赤峰市宁城县以种植白粒高粱为主,巴林左旗除了种植粒用高粱外,帚用高粱播种面积较大,帚用高粱常年播种面积2万hm2左右。通辽市扎鲁特旗、库伦旗及开鲁县、科尔沁区有部分养殖户种植青贮高粱,种植相对集中,科尔沁区、奈曼旗、科左中旗个别村镇及合作社少量种植食用高粱。

3.3 辽宁省

高粱种植面积约6.7万hm2,主要集中在辽西北的朝阳、锦州、葫芦岛和阜新等市。从目前推广品种情况看,主要以酿造品种为主,特别是适宜机械化品种株高较矮、植株整齐,产量高、抗逆性好的品种更受种植者欢迎。从市场需求看,辽宁省酿造高粱生产占70%,食用高粱生产占20%,饲用高粱生产占10%。对糯高粱需求增加明显,优良糯高粱品种在朝阳地区种植面积较大,阜蒙地区饲草业对青贮高粱有一定需求。

3.4 黑龙江省

高粱种植面积约7.3万hm2,主要集中在松嫩平原中南部的大庆、齐齐哈尔、绥化地区,如大庆的肇源县、杜蒙县和齐齐哈尔的泰来县,从目前推广品种情况看,主要以酿造品种为主,适宜机械化品种更受种植者欢迎,机械化品种表现为株高较矮,植株整齐,产量较高,抗逆性好。

3.5 山西省

高粱种植面积约6.7万hm2,主要集中在太原市的小店、清徐,吕梁市的文水、汾阳,晋中市的祁县、太谷,长治市的屯留、沁县,忻州市的定襄、忻府等地种植,市场需求主要是粳型酿造高粱,用于酿酒和酿醋。近年随着糯高粱品种种植面积的增加,山西糯高粱种植户收益较好。

3.6 四川、重庆和贵州

高粱种植面积约10万hm2,该地区高粱生产多分布于山地丘陵地区,不适宜大规模机械化种植,生产上主要是传统精耕细作,高粱平均亩产较低。该地区高温高湿,为防止高粱穗部病害的发生,以散穗为主。从目前推广品种和市场需求情况看,多数糯高粱为常规品种,且为多个知名酒企订单指定品种。

4 高粱品种登记存在的问题及建议

4.1 登记申请者对品种申请类型归类不准确,可能造成知识产权或种子市场销售违法行为。如果登记申请者对品种用途归类不准确,在专用品种收购、贸易与加工过程中,可能造成贸易争端或者经济纠纷。例如,粮用品种单宁含量较低,一般应小于0.5%,酿造用品种单宁含量一般应高于0.5%;单宁含量低于0.5%的品种显然不适于酿造用,却归类为酿造用。一般将支链淀粉占总淀粉大于90%的品种称为糯高粱品种,但一些品种支链淀粉占总淀粉含量明显低于90%,但却以“糯”命名。

4.2 申请登记门槛降低,品种登记数量过多,对品种特性和命名没有硬性规定,导致一些增产不明显且又没有其他优势或特性的品种成功登记。

4.3 登记品种命名杂乱、商业化倾向性强,易造成虚假宣传和误导。有些登记品种提供数据不全,或者不清晰,特别是高粱丝黑穗抗性鉴定方面的数据不完整。

5 高粱品种登记及产业发展方向的建议

5.1 对“申请类型”和“品种用途”等进一步细化,使品种类型和用途更加清晰。许多种子企业甚至一些科研单

位对登记制度缺乏了解,需加强对品种登记表、品种分类等方面的培训,省级管理部门应加强登记申请材料审核,从而使得表述更加准确、规范。

5.2 加强对登记资料的审核,例如,对有一些可能引起歧义的命名,要进行修改;对提供数据不全,或者不清晰者,要求进行补充等。加强登记品种管理,在联合试验考察过程中发现,有些品种特征特性相似,不排除一品多名、亲缘相近、来历不明甚至侵权的现象,急需采取有效措施,对登记品种进行特异性鉴定。加强品种保护力度,严打假冒伪劣及套包种子的销售行为,保护品种权,保障种子市场稳步发展。

5.3 在目前行业自律和诚信建设有待进一步提高的形势下,建议省级管理部门明确细化管理要求,比如在申请者开展品种田间试验过程中,省级种子管理部门可进行随机抽查;对于DUS调查、品质分析、抗病性鉴定、转基因成分检测等方面,细化指标,科学管理。在非主要农作物管理方面进一步调研并出台相关立法条例,完善国家品种登记以外的非主要农作物种子登记管理制度。

5.4 为了适应机械化、智能化的农业发展方向,高粱品种登记研究应向轻简化、机械化、专用化方向引导。在品种选育方向,已从主要关注个体产量性状(如高秆、大穗、高生物量)向注重群体产量性状(如矮秆、整齐度)转变;在酿造专用方向,以优质白酒产业振兴为契机,稳步发展酿造用糯高粱专用品种。通过科技体制和制度创新,发挥全国高粱科研育种单位联合攻关能力,加强现代分子设计育种技术的运用,在高淀粉、高支链淀粉、耐密理想株型以及抗(耐)除草剂等相关基因的筛选定位上,利用生理生化信息学、基因组学、基因编辑技术等精准育种技术优势,促使高粱品种在产量、品质、抗性、适宜机械化等方面改良有新的突破,有效地促进高粱产业高质量发展。