科研攻关谋新篇 产业升级作支撑
——山东省农业科学院花生栽培创新团队取得系列成果

2010-10-30 07:09蔡巧玉
科学中国人 2010年10期
关键词:黄曲霉亩产花生

本刊记者 蔡巧玉

科研攻关谋新篇 产业升级作支撑
——山东省农业科学院花生栽培创新团队取得系列成果

本刊记者 蔡巧玉

团队带头人万书波研究员在国家科学技术奖励大会上

食用油脂短缺是我国长期以来面临的严重问题,油料供求矛盾日益突出,影响国家食物供给安全。特别是近年来,我国对植物油的需求越来越大,国内食用植物油供应趋紧,2009年我国累计进口食用油菜籽4633万吨,同比增长18.8%,我国进口油料消费比重已达到60%,价格也保持相对较高的水平。因此,发展我国油料作物生产,提高油料自给率已成为保障国家食用油供给安全十分紧迫的任务。

作为我国重要的油料作物、经济作物和出口创汇作物,花生在我国食用油脂供应、食品加工、出口创汇和农民增收中占有重要地位。目前,我国油料作物中花生种植面积仅次于油菜,居第二位,总产量1190万吨,居世界第一位,约占油料总产的50%。

在严峻的形势面前,如何实现花生的增产增收,已成为农业科技工作者所面临的重要课题。调查显示,我国花生种植区域主要集中在华北平原和环渤海地区,其中对欧出口主要是山东、辽宁、河北等省。山东因气候与土壤条件适宜,生产的花生品质高、口味好,在国际上享有很好的声誉,多年来花生出口量一直位居全国第一,占全国出口总额的70%以上。“七五”、“八五”期间,年均出口24~30万吨,创汇1.1~1.4亿美元。“九五”期间,出口量稳步增加,最高年份达到35万吨。特别是中国加入世贸以后,更为山东花生出口带来了较好的发展机遇。“十五”以来,山东口岸花生及制品出口年均60~70万吨,年均创汇5亿美元,均占全国出口总量、总值的90%以上,占世界花生贸易量的42%左右。

山东省农业科学院拥有我国唯一的从事花生研究的专业研究机构,也是目前我国规模最大、研究领域最广、研究成果和效益较显著的花生专业研究队伍。为满足国家需要,实现花生产业升级,山东省农业科学院花生栽培创新团队大胆求索,勤奋实践,取得了丰硕的成果。

科研突破,引领先进技术发展

春花生覆膜田中期易徒长、后期易早衰,产量不稳;连作田、麦套和夏直播田植株发育不良、产量低;生产过程肥料、种子等投入大,产投比低,农机农艺不配套、标准化程度低;籽仁易受黄曲霉毒素污染等一直是影响黄淮海地区花生产量、效益和安全性的主要因素。

针对上述影响花生生产的主要问题,山东省农业科学院花生栽培创新团队从“九五”开始进行花生高产高效栽培技术与相关理论的研究。一是以高产为目标,探讨春花生、连作花生和小麦-花生两熟制花生高产的机理及限制产量提高的关键因子,创建春花生、连作花生和两熟制花生高产栽培技术。二是以高效为目标,探讨直立型花生单粒精播的增产原理,建立精播节本降耗高效栽培技术,研制花生生产配套机械,实现花生主要生产环节的机械化,提高劳动生产率,促进标准化生产。三是以安全为目标,根据黄淮海花生产区影响花生黄曲霉毒素污染的主要成因,建立控制黄曲霉毒素污染的花生生产技术,为花生安全生产提供技术支撑。

凭借执着的创新精神,创新团队取得了骄人的成绩

经过十多年的潜心钻研,山东省农业科学院花生栽培创新团队在花生高产高效理论与技术方面实现了重大突破,创建了五套适合不同种植方式和生产目的的花生生产技术,构建出较为完善的适合黄淮海地区的花生高产高效栽培技术体系。2009年1月20日,该技术体系荣获2008年度国家科技进步二等奖。

万书波研究员在广东仲恺农业工程学院考察交流工作

万书波研究员率同行专家现场考察示范区花生长势

该成果创建的5套栽培技术分别是:(1)以“精量施肥、适期早控”等为核心内容的春播覆膜花生田防早衰高产栽培技术;(2)以“冬闲种植越冬作物、施专用肥料”等为核心内容的连作田高产栽培技术;(3)以“采用适宜种植模式、麦油一体化施肥、建立高效复合群体”等为核心内容的两熟田花生高产栽培技术;(4)以“单粒播种、适期播(套)种、平衡施肥”等为核心内容的精播节本高效栽培技术;(5)以“控制黄曲霉毒素污染”为核心的安全生产技术。应用上述技术,高产攻关春花生实收亩产达到698.7kg,麦套和夏直播花生培创出实收亩产559.8kg和508.4kg的高产纪录。

围绕技术创新,创新团队同时开展了与关键技术相关的基础理论研究,并在以下3个方面取得重大进展:一是明确了高产花生冠层特征和光合特性,找到了直立型品种最高叶面积系数的临界值,提出了以增加后期光合积累、延缓衰老为主攻目标的花生再高产途径;发现花生衰老具有地上部(叶片)渐进衰老和整株衰老的双重特点,建立了花生整体衰老的判断指标,明确了缓衰期是花生衰老调控的关键时期,为研究花生防早衰高产栽培技术提供了重要理论依据。二是通过长期定位试验,揭示了土壤及根际微真菌显著增加、细菌和放线菌减少,土壤主要水解酶活性降低,磷钾硼等营养元素胁迫以及病虫害加重是花生连作障碍主要因子;明确了花生生理代谢的减弱、衰老加速、光合速率下降等是花生植株发育不良、产量下降的生理基础。为研究连作花生高产技术提供了可靠依据。三是明确了花生种皮黄曲霉毒素污染抗性机理,发现花生种皮结构和籽仁贮藏物质与抗黄曲霉毒素污染密切相关。上述结果成为研究关键生产技术的重要理论依据。

万书波研究员在湖南考察花生生产

围绕关键技术,创新团队还注重物化技术的研发。先后研制出根据花生不同生育期N素营养需求特点释放有效养分的控释肥,集有益微生物、营养元素和杀虫剂于一体的多功能连作花生专用肥,获3项国家发明专利;率先研制出集镇压、筑垄、施肥、播种、覆土、喷药、展膜、压膜、膜上筑土带等农艺技术一次作业完成的多功能花生覆膜播种机,具有多个穴距档位的单粒精量花生联合覆膜播种机,便携式花生套播机和具有挖掘、抖土等多项功能的收获机,获5项实用新型专利;研制出增产效果显著的无公害植物生长调节剂“壮饱安”。上述创造发明与常规农艺技术有机结合,使成果技术体系更加系统、完整、实用和高效。

万书波研究员与王才斌研究员在田间调查花生长势

万书波研究员在实验基地观察花生苗期长势

再接再厉,勇创佳绩,是花生栽培创新团队努力追寻的目标

多年来,创新团队一直坚持技术研究与技术集成示范相结合,积极推动花生产业标准化技术,并取得了显著地成绩。2009年,“花生产业标准化技术体系建立与应用”获山东省科技进步一等奖。这是该团队在花生研究领域所取得的又一突出成果。

长期以来,我国花生产业一直存在着产前、产中、产后相互脱节,产业化整体水平低,发展缓慢等问题。主要表现在产中标准化程度低,抵御不良气候的能力差,产品存在黄曲霉毒素、重金属镉等污染;产后综合利用范围窄、效益低,花生制品缺乏系统规范的质量安全标准,种子、制品等仓储技术不规范等。

针对上述问题,创新团队以影响产业快速发展的关键环节—原料生产为突破口,以提高花生产量、增加综合效益、保障生产及仓储过程种子、产品安全为主攻目标,通过系统优化集成、重复示范验证,创建了涵盖花生产前、产中、产后共30项花生高产、高效、优质、安全技术标准,构建出了花生产业标准化技术体系的基本框架,为实现我国花生产业的规范化、系统化和国际化提供了可靠技术支撑。经国内同行专家鉴定,该成果总体达到国际领先水平。

该成果建立的技术标准主要涵盖了高产高效、优质安全和综合利用三个方面。

高产高效技术标准主要包括地膜覆盖机械化高产栽培、花生精播高产节本栽培、两熟制花生高产栽培、连作花生和旱薄地花生增产栽培等8项技术。主要解决花生生产中农机农艺不配套,不同生产条件、不同种植方式专用技术不规范等问题。

优质安全技术标准主要包括花生高油栽培、黄曲霉和重金属污染控制、花生无公害食品、绿色食品和有机食品生产以及产后制品安全储藏等13项技术。主要解决生产过程和产后仓储过程食品安全问题。

综合利用部分研究出以花生茎蔓为主料栽培的5种食用菌的优化配方,建立了相应技术规程。为花生茎蔓变废为宝、提高花生综合利用率开拓了新途径。

团队举办国家科技支撑计划花生项目工作研讨会

团队举办花生品质学术会议

团队成员交流花生高产技术

成果应用,推动花生产业升级

科研攻关是手段,产业化应用才是最终的目标。为推动花生产业化,团队研究人员不辞辛苦,勤奋实践,迎来了多项花生生产技术遍地开花的喜人形势,取得了良好的经济效益和社会效益。

“花生高产高效栽培技术体系建立与应用”先后在山东、河南、河北、江苏、安徽、辽宁等地大面积推广,使黄淮海地区春花生高产更高产、高产又高效,连作花生、麦套花生和夏直播花生由低产变中产、中产变高产。经专家测产验收,2004-2005年项目区2万亩春花生平均亩产556.5kg,20万亩平均亩产508.5kg;4万亩麦套花生平均亩产460.3kg,20万亩平均亩产417.1kg;2万亩夏直播花生平均亩产409.2kg,10万亩平均亩产358.3kg;2006年1万亩连作花生田平均亩产452.6kg,50万亩平均亩产336.5kg。实现了春播、麦套、夏直播和连作花生大面积高产高效。2006年高产攻关田实收麦套(4亩连片)和夏直播花生(5亩连片)亩产分别达到559.8kg和508.4kg,创麦套和夏直播花生高产新纪录。4亩连片春花生高产攻关田实收亩产达到698.7kg的高产水平,实现了我国花生大面积的高产和高效。仅在山东地区,项目实施前三年(1988-1990年)1200万亩花生平均亩产181.3kg,到项目结束前三年(2004-2006年),山东省近1500万亩花生,平均亩产达到273.0kg,增加了50.1%,比全国平均单产高60kg以上,比种植面积与山东相近的美国亩产高70kg以上,居世界先进水平。

成果技术提高了花生食品安全性,促进了花生外贸出口,让项目组深感欣慰。项目技术推广后,有效地控制了项目区花生黄曲霉毒素污染和丁酰肼残留等问题,提高了花生食品的安全性,促进了我国花生外贸出口。在出口国花生质量安全标准日趋严格的情况下,山东作为项目的主要实施区,2004花生出口量达到64.7万吨,与1995年同比增长96.1%,出口量始终占全国总量的70%以上。尽管在“十五”初期,山东花生出口因黄曲霉毒素含量超标曾一度受到欧盟警告,但由于及时推广了项目技术,黄曲霉毒素含量超标问题得到了迅速有效控制,随之欧盟也取消了对中国进口花生的禁令。

团队还研制出我国第一台多功能花生播种覆膜机(2BFD-2B)和覆膜花生收获机(4H-2),两种机型成为我国北方花生覆膜播种、收获机的主推机型,使我国北方机播面积占春播总面积的50%以上,山东春花生机播面积占总面积的90%以上,基本实现了播种机械化,机收面积也在逐年增加。此外,他们还研制出了花生单粒精播机、套播机和与手扶拖拉机配套的覆膜播种机,为加快黄淮海地区花生生产机械化和标准化进程发挥了重要作用。

山东省科技进步一等奖项目“花生产业标准化技术体系建立与应用”所建立的生产技术与标准在山东及黄淮海地区得到广泛应用,无公害食品、绿色食品、有机食品及黄曲霉毒素和镉污染控制等花生安全生产技术被烟台枫林、青岛佳乐等省内外多家花生出口企业采用;黄曲霉毒素污染控制技术连续4年(2005-2008)被山东省确定为农业生产主推技术;花生安全生产关键技术和小麦花生两熟制一体化栽培肥料合理运筹技术2008年被科技部确定为科技支撑经济社会发展先进适用技术;地膜覆盖高产栽培技术、小麦花生两熟制双高产栽培技术等被山东省组织部确定为培训农村党员干部的主要技术;此外,连作花生增产技术、旱薄地花生生产技术等本项目的所有产中主体技术均先后被收入《中国花生栽培学》、《山东花生》和《花生品质学》花生三大著作。为保障山东及黄淮海地区食用油脂数量安全和质量安全、提高农民收入、增加出口创汇发挥了巨大作用。

……

谈到未来的规划,团队带头人万书波研究员表示,下一步要在继续提高花生单产水平的基础上,进一步改善花生的品质和提高含油量,重点进行花生品质生理生态与调控技术、花生安全生产栽培技术、花生逆境生理与抗逆栽培、花生高产生理生态与栽培技术等研究工作。我们期待,在未来的花生产业化进程中,山东省农业科学院花生栽培创新团队能够做出更加突出的贡献。

万书波研究员与同行专家在南宁考察

猜你喜欢
黄曲霉亩产花生
亩产超340斤!4口塘出蟹11000斤,错峰卖蟹亩产值2万元的秘籍来了
不简单!一口普通的淡水虾塘,他们竟能做到亩产2000多斤,获利3万多/亩
山西夏粮喜获丰收 亩产首次突破300公斤
黄曲霉侵染茶树籽产黄曲霉毒素的研究
牛奶中黄曲霉毒素的危害及常用检测方法
多少堆花生
到底埋在哪棵树下
冬小麦“亩产状元”诞生啦
花生去哪儿了
食用油中黄曲霉毒素LC—MS/MS定量分析方法