福建省工業(yè)原料作物學(xué)會(huì)
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福建省黃紅麻遺傳育種與綜合利用發(fā)展研究報(bào)告
福建省工業(yè)原料作物學(xué)會(huì)
[摘要]黃麻(Jute)和紅麻(Kenaf)均為一年生韌皮纖維作物,在世界上,黃麻產(chǎn)量和種植面積僅次于棉花,主要在亞洲的印度、孟加拉國(guó)、中國(guó)和泰國(guó)等。紅麻原產(chǎn)非洲,自1908年從印度引進(jìn)栽培后,發(fā)展迅速,已成為中國(guó)主要纖維作物之一,福建是我國(guó)黃麻紅麻三大留種基地之一。該文從我國(guó)黃紅麻生產(chǎn)的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀、主要品種和種植區(qū)劃入手,分析了福建省黃紅麻發(fā)展現(xiàn)狀、育種水平和主要品種,以及黃紅麻良種繁育、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用對(duì)國(guó)家的貢獻(xiàn),從當(dāng)前實(shí)際情況出發(fā)評(píng)價(jià)了黃紅麻在耕地重金屬污染生態(tài)修復(fù)中的作用,闡述了福建省黃紅麻種子產(chǎn)業(yè)與資源化功能性產(chǎn)業(yè)研究進(jìn)展。通過(guò)對(duì)福建省黃紅麻種植比例及品種對(duì)纖維質(zhì)量的影響、黃紅麻雜種優(yōu)勢(shì)利用、高產(chǎn)栽培配套技術(shù)和機(jī)械化種植與收獲技術(shù)等問題的分析,提出我國(guó)黃紅麻學(xué)科面臨的挑戰(zhàn),以期為我國(guó)黃紅麻學(xué)科發(fā)展目標(biāo)和思路提供借鑒,提出了福建省黃紅麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)策。
[關(guān)鍵詞]紅麻 黃麻 學(xué)科發(fā)展 研究報(bào)告 發(fā)展戰(zhàn)略
麻類作物是我國(guó)極具特色的經(jīng)濟(jì)作物,是繼糧、棉、油、菜之后的第五大作物群。黃/紅麻作為我國(guó)傳統(tǒng)和新興的天然纖維作物,其生物產(chǎn)量是樹木的3~4倍,二氧化碳同化能力是森林的4~5倍,其自然纖維具有吸濕、透氣、抑菌、可降解等功能,是麻紡、造紙、輕型板材和麻塑等的重要原料。由于高效利用黃/紅麻生物質(zhì)具有誘人的潛在優(yōu)勢(shì),已被視為21 世紀(jì)優(yōu)勢(shì)作物,倍受發(fā)達(dá)國(guó)家青睞和重視,但在一些關(guān)鍵領(lǐng)域和許多核心技術(shù),我國(guó)仍依賴追蹤、模仿和引進(jìn)國(guó)外技術(shù),原始創(chuàng)新不足,面臨影響我國(guó)黃/紅麻發(fā)展的技術(shù)瓶頸,迫切需要麻業(yè)界同行崇尚科學(xué)、團(tuán)結(jié)協(xié)作,集中優(yōu)勢(shì)力量協(xié)同攻關(guān),依靠科技力量與政策支持,挖掘資源優(yōu)勢(shì),突破技術(shù)瓶頸,促進(jìn)黃紅麻學(xué)科及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2.1我國(guó)黃紅麻生產(chǎn)的發(fā)展歷史
2.1.1黃麻的栽培歷史
中國(guó)是世界上栽培和利用黃麻最早的國(guó)家,歷史上黃麻主要作粗紡麻布、繩索、制鞋及造紙?jiān)?。從福建閩侯曇石山原始社會(huì)遺址和陶窯群出土陶器的粗麻繩飾紋和砂陶紡錐,可見南方先民已有麻類作物栽培。新中國(guó)成立前,我國(guó)黃麻生產(chǎn)栽培已十分普遍,但產(chǎn)量仍不能滿足社會(huì)需求。印度將黃麻作為纖維作物栽培,植物學(xué)家Roxburgh認(rèn)為是由中國(guó)傳入印度的,黃麻在印度沒有梵文的名稱。而Jute這個(gè)名稱是Roxburgh于18世紀(jì)后期在加爾各塔首次提出而被普遍采用。雖然中國(guó)黃麻栽培歷史比印度悠久,但印度近代的黃麻生產(chǎn)發(fā)展和利用比中國(guó)更快,成為世界黃麻最大的生產(chǎn)國(guó)和原料產(chǎn)品出口國(guó)。
2.1.2紅麻的栽培歷史
我國(guó)于1908年由臺(tái)灣“中央研究所”首次從印度孟買引進(jìn)紅麻試種成功,認(rèn)為紅麻是黃麻的優(yōu)良代用作物,栽培面積逐步擴(kuò)大。1943年,大陸從臺(tái)灣引入紅麻品種到浙江省試種成功。1947年,再度從印度馬德拉斯引進(jìn)擴(kuò)大推廣。廣西于1952年從浙江引入桂北試種,此后逐步向東南沿海各省麻區(qū)發(fā)展,吉林省則于1927年從前蘇聯(lián)引入塔什干紅麻品種在公主嶺試種,1935年開始在遼寧推廣,1944年又引入河北省推廣,并逐步向我國(guó)華北麻區(qū)發(fā)展。1953-1954年,我國(guó)北方麻區(qū)紅麻遭受炭疽病嚴(yán)重危害,紅麻生產(chǎn)受到嚴(yán)重?fù)p失,1954年,政府下令北方停種紅麻。1962年,我國(guó)從越南引進(jìn)抗病紅麻新品種“青皮3號(hào)”在國(guó)內(nèi)推廣,紅麻生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大。通過(guò)系統(tǒng)選育和雜交育種育成了一批優(yōu)良品種在生產(chǎn)上應(yīng)用,到1980年代初期,我國(guó)紅麻高速發(fā)展,1985年紅麻最高面積近100萬(wàn)hm2。1990年代期間,由于塑料制品的發(fā)展,部分替代了紅麻作為包裝原料,使我國(guó)黃紅麻生產(chǎn)大幅度滑坡。然而,由于廢棄的塑料制品降解造成環(huán)境污染嚴(yán)重,近年來(lái)人類對(duì)自然纖維的迫切需求,以及黃紅麻綜合利用研究取得了較大進(jìn)展,黃紅麻生產(chǎn)又獲得了新的發(fā)展。
2.2我國(guó)黃紅麻生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀
1990年代以來(lái),中國(guó)麻類研究所和福建農(nóng)林大學(xué)等單位相繼育成了一批麻紡與造紙兼用的高產(chǎn)紅麻新品種,推動(dòng)了我國(guó)紅麻全稈造紙利用與發(fā)展。近年來(lái),紅麻生物質(zhì)高效利用與區(qū)域發(fā)展產(chǎn)業(yè)帶建設(shè),倍受美、日、德等發(fā)達(dá)國(guó)家的重視,已初步建立起以科技為先導(dǎo),以產(chǎn)業(yè)為紐帶,以產(chǎn)品為核心的紅麻生物質(zhì)高效利用集聚發(fā)展模式。早在1960年代,美國(guó)由于造紙木材原料嚴(yán)重短缺,對(duì)387種非木質(zhì)材料植物進(jìn)行篩選,認(rèn)為紅麻是最適于替代木漿的非木材優(yōu)質(zhì)造紙材料和可轉(zhuǎn)化成替代石油的生物資源。近年來(lái),福建農(nóng)林大學(xué)和中國(guó)麻類研究所等單位先后育成了速生、高產(chǎn)系列紅麻新品種,為生物能源高效轉(zhuǎn)化提供了非常重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。2000年以來(lái),日本和中國(guó)先后研發(fā)出紅麻紙地膜以替代塑料地膜產(chǎn)品,福建農(nóng)林大學(xué)還研發(fā)出利用麻稈芯加工輕型板材和包裝材料新產(chǎn)品,浙江研發(fā)出高附加值的紅麻墻布裝飾材料,江蘇紡織企業(yè)與高校協(xié)作,利用黃麻纖維與棉花混紡生產(chǎn)高中檔麻紡織面料,大大降低了原料成本。德國(guó)與中國(guó)等國(guó)家已開發(fā)出輕型麻塑材料新產(chǎn)品,應(yīng)用于汽車、船舶、建筑、家居裝飾、環(huán)保等行業(yè),取得了顯著的生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)科研部門近年還利用紅麻全稈研發(fā)造紙工業(yè)短缺的絨毛漿、一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品及環(huán)境友好型吸附材料。
黃紅麻纖維的精細(xì)化加工和生物質(zhì)高效利用,推動(dòng)了我國(guó)黃紅麻生產(chǎn)的恢復(fù)與發(fā)展。目前我國(guó)黃紅麻育種與生物質(zhì)高效利用研發(fā)取得較大進(jìn)展,已育成了超高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、專用或兼用系列紅麻新品種,提高了我國(guó)麻類產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力,并在福建、廣東、廣西建立了黃紅麻良種繁育基地,為黃紅麻生物質(zhì)高效利用與區(qū)域產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ),使我國(guó)麻類生產(chǎn)高效利用又得到新的發(fā)展。
2.3黃紅麻的種植區(qū)劃
2.3.1黃麻種植區(qū)劃
長(zhǎng)江流域及華東南地區(qū)水源豐富,是我國(guó)黃麻傳統(tǒng)的種植區(qū)域,有悠久的種植歷史和豐富的栽培經(jīng)驗(yàn),隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和高中檔紡織面料和高附加值副產(chǎn)品的開發(fā),以及人類對(duì)自然纖維的迫切需求,在長(zhǎng)江流域以南地區(qū)應(yīng)以種植黃麻為主逐步恢復(fù)和發(fā)展黃麻生產(chǎn),為我國(guó)紡織和副產(chǎn)品加工企業(yè)提供充足的原料,以促進(jìn)我國(guó)黃麻生產(chǎn)的發(fā)展。
2.3.2紅麻良種繁殖區(qū)劃
由于紅麻是喜溫短日性作物,北方無(wú)法留種,必須由南方繁種供長(zhǎng)江、黃淮海流域麻區(qū)推廣。紅麻品種的異交和混雜是造成品種退化和早花的主要原因,因此在良種繁殖區(qū)劃上,要重視“一地一種”生產(chǎn)布局,福建以福紅系列紅麻新品種繁育為主,廣東、廣西以粵紅系列和中紅麻系列等新品種繁殖為主,建立起育繁推銷一體化種業(yè)協(xié)作機(jī)制,以保證良種的純度與質(zhì)量,杜絕早花品種和假冒偽劣品種流入市場(chǎng)。南方還可利用留種麻稈生產(chǎn)輕型板材,提高我國(guó)紅麻副產(chǎn)品的附加值。
2.3.3紅麻種植區(qū)劃
長(zhǎng)江和黃淮海流域是我國(guó)紅麻最大的種植區(qū)域,由于紅麻具有耐旱、耐鹽堿、耐粗放、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)等特性,不與糧田爭(zhēng)地,近年來(lái)我國(guó)西北部地區(qū)種植面積也在逐年擴(kuò)大。西北部地區(qū)氣候較干燥,有利于紅麻全稈造紙的原料貯藏,紅麻種植可與紅麻造紙企業(yè)協(xié)作,建立穩(wěn)定的造紙?jiān)仙a(chǎn)基地。長(zhǎng)江和黃淮海流域雨水較充裕,有利于纖維脫膠,可與麻紡企業(yè)協(xié)作,建立穩(wěn)定的紡織原料生產(chǎn)基地。南方適宜紅麻留種,建立良種繁育基地,對(duì)促進(jìn)我國(guó)紅麻生產(chǎn)發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
3.1福建省黃紅麻地位與生產(chǎn)現(xiàn)狀
福建省黃麻種植歷史悠久,是全國(guó)三大黃紅麻繁種基地之一,得益于福建省豐富的野生麻資源與優(yōu)越的氣候條件,素以品種優(yōu)、純度高、發(fā)芽率好著稱。近年來(lái),福建省黃紅麻良種繁育面積穩(wěn)定在 0.20萬(wàn)~0.33萬(wàn)hm2,其繁種基地主要是漳浦、龍海、詔安,其次是莆田、薌城、長(zhǎng)泰等縣(區(qū))。主要利用山地、旱地與鹽堿地進(jìn)行種植,不與糧爭(zhēng)地;福建省黃麻良種繁育基地主要在莆田、詔安兩縣(市),黃麻主要在水稻田夏播繁種。黃麻種子產(chǎn)量一般為 900~1050 kg/hm2,紅麻種子產(chǎn)量一般為1200~1500 kg/hm2,高產(chǎn)繁種時(shí)可達(dá)2250 kg/hm2,全部調(diào)往省外麻區(qū)種植。北方麻區(qū)種植黃紅麻都不用當(dāng)?shù)仄贩N,而年年從南方引種。此外,福建省在黃/紅麻遺傳育種與綜合利用上在國(guó)內(nèi)外形成特色和優(yōu)勢(shì),創(chuàng)建了高效育種技術(shù)體系,育成并審定新品種43個(gè)(國(guó)審7個(gè)),審定品種數(shù)占全國(guó)2/3,覆蓋全國(guó)種植面積1/3以上。
3.2福建省黃紅麻育種水平與主要品種
在育種方面,福建農(nóng)林大學(xué)利用航天誘變、細(xì)胞工程、轉(zhuǎn)基因育種與常規(guī)育種技術(shù)結(jié)合,創(chuàng)建我國(guó)黃/紅麻高效聚合育種技術(shù)體系,率先在國(guó)際上突破光鈍感和基本營(yíng)養(yǎng)型雜交紅麻三系配套。近5年,育成審定光鈍感和基本營(yíng)養(yǎng)型不育系強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合共12個(gè),高鈣高硒菜用黃麻5個(gè),黃麻品種3個(gè),6項(xiàng)雜交紅麻育種成果鑒定達(dá)國(guó)際領(lǐng)先或先進(jìn)水平,3項(xiàng)黃麻成果達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先或先進(jìn)水平。
在種質(zhì)創(chuàng)新研究與利用上,已建成2個(gè)省部級(jí)黃/紅麻種質(zhì)中期庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù),搜集保存麻類種質(zhì)資源1500份,開展基因源多樣性系列抗性鑒定評(píng)價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)化整理,創(chuàng)制特異新種質(zhì)163份,利用計(jì)算機(jī)編程繪制316份核心種質(zhì)指標(biāo)圖譜,建成圖像數(shù)據(jù)及分子數(shù)據(jù)庫(kù)2個(gè),提供國(guó)內(nèi)外利用服務(wù)4996份次,總體水平達(dá)國(guó)際領(lǐng)先。
在黃紅麻科學(xué)研究上,率先系統(tǒng)開展黃/紅麻性狀遺傳與分子生物學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)研究、分子標(biāo)記、基因組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)研究,引領(lǐng)國(guó)際麻類科技發(fā)展;首次構(gòu)建了高密度黃/紅麻遺傳連鎖圖譜4張,建立全長(zhǎng)cDNA文庫(kù),克隆了產(chǎn)量、纖維、品質(zhì)、抗病蟲性、抗逆性、光鈍感、不育性等10多個(gè)關(guān)鍵基因和基因組測(cè)序,發(fā)表權(quán)威學(xué)術(shù)論文168篇,SCI論文9篇。遺傳理論與育種實(shí)踐結(jié)合,引領(lǐng)世界麻類整合生物科技創(chuàng)新,總體水平居國(guó)際領(lǐng)先。
3.2.1黃麻品種
梅峰4號(hào):系由福建農(nóng)學(xué)院從新選1號(hào)與盧濱圓果雜交后代選育而成的園果品種。梅峰4號(hào)莖綠色,但苗期淡紅色,葉柄、花萼紅色,無(wú)腋芽。莖有明顯的螺旋形彎曲;株高400cm,高的可達(dá)555cm,莖粗18mm左右,鮮皮厚1mm左右。生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),群體生長(zhǎng)整齊,纖維精洗率高,抗炭疽病和莖點(diǎn)枯病力較強(qiáng),而且比粵圓5號(hào)早熟。在福建莆田生長(zhǎng)日數(shù)145d左右,全生育期180d左右,屬中熟偏遲品種,一般原麻產(chǎn)量每畝440~450kg。在長(zhǎng)江流域可以收到部分較飽滿的種子。
閩麻5號(hào):系由福建農(nóng)學(xué)院于1962—1970年從新選1號(hào)與盧濱圓果雜交后代選育而成的。閩麻5號(hào)株高400cm左右,莖粗17mm,鮮皮厚0.9~1mm。莖綠色,但苗期呈微紅色,葉柄、花萼紅色,有腋芽。閩麻5號(hào)適應(yīng)性廣,群體生長(zhǎng)整齊,抗炭疽病,束纖維強(qiáng)力大,種子產(chǎn)量高,比粵圓5號(hào)早熟。在福建莆田生長(zhǎng)日數(shù)140d左右,生育日數(shù)170d左右,屬中熟類型品種,一般原麻產(chǎn)量每畝400kg,在浙江省可以收到較飽滿的種子。
黃麻“179”:系由福建農(nóng)學(xué)院1972—1979年從梅峰2號(hào)與閩麻5號(hào)的雜交后代選育的圓果品種。“179”莖綠色,但苗期呈微紅色,葉柄、花萼紅色,有腋芽。一般株高400cm左右,莖粗15mm以上,鮮皮厚1.1mm以上,莖上下粗細(xì)較均勻,纖維精洗率高,束纖維強(qiáng)力大,“179”在福建莆田生長(zhǎng)日數(shù)140d左右,一般原麻產(chǎn)量每畝450kg,比粵圓5號(hào)早熟半個(gè)月左右。
福農(nóng)1號(hào)(菜用黃麻):系由福建農(nóng)林大學(xué)采用長(zhǎng)果種黃麻泰字4 號(hào)通過(guò)60Coγ射線219Gy 劑量輻射誘變,經(jīng)多代系譜選擇育成的菜用黃麻新品種。葉柄、托葉、花萼、蒴果綠色,腋芽發(fā)達(dá),群體整齊。單葉互生,葉片長(zhǎng)卵圓形,平均長(zhǎng)為16.5cm,寬為7.8cm;葉緣鋸齒,葉基一對(duì)鋸齒尖延長(zhǎng)成須狀;葉柄綠色;托葉小、綠色。采摘嫩莖葉后株高可控制在130~160cm,分枝數(shù)15個(gè)左右,莖粗1.60cm。苗期生長(zhǎng)緩慢,中后期生長(zhǎng)迅速。全生育期(從播種至種子成熟)170~184d(天)。一般嫩莖葉畝產(chǎn)1205.1~1483.9kg。經(jīng)田間種植調(diào)查,對(duì)黃麻黑點(diǎn)炭疽病、立枯病和莖斑病的抗性優(yōu)于對(duì)照翠綠、泰字4 號(hào)和寬葉長(zhǎng)果。
福農(nóng)2號(hào)(菜用黃麻):系由福建農(nóng)林大學(xué)利用長(zhǎng)果種黃麻寬葉長(zhǎng)果與巴麻721雜交選育的長(zhǎng)果黃麻新品種。福農(nóng)2號(hào)莖、葉柄、托葉、花萼、蒴果綠色。有腋芽。單葉互生,長(zhǎng)卵圓形,葉片厚長(zhǎng),平均長(zhǎng)寬為16.9cm×8.1cm;葉緣鋸齒,葉基一對(duì)鋸齒尖延長(zhǎng)成須狀。在多次采摘嫩莖葉后,株高達(dá)160cm左右,分枝數(shù)15~20個(gè),基部莖粗1.30cm,群體整齊。在福建中南部4月上中旬播種,9月底開花,播種至始花天數(shù)155~165d,采摘期145d左右;比寬葉長(zhǎng)果播種至始花天數(shù)130~140d長(zhǎng)25d,采摘期長(zhǎng)25d,一般嫩莖葉畝產(chǎn)2100.11kg。該品種苗期生長(zhǎng)整齊,旺長(zhǎng)期生長(zhǎng)迅速。較抗莖斑病、立枯病和黑點(diǎn)炭疽病。
福農(nóng)3號(hào)(菜用黃麻):系由福建農(nóng)林大學(xué)利用長(zhǎng)果種黃麻翠綠與巴麻721雜交選育的新品種。菜用黃麻福農(nóng)3號(hào)莖、葉柄、托葉、花萼、蒴果綠色,有腋芽。單葉互生,長(zhǎng)卵圓形,葉片厚大,平均長(zhǎng)寬為17.1cm×8.0cm;葉緣鋸齒,葉基一對(duì)鋸齒尖延長(zhǎng)成須狀。在多次采摘嫩莖葉后,株高達(dá)160cm左右,分枝數(shù)15~20個(gè),基部莖粗1.30cm,群體整齊。在福建中南部4月上中旬播種,9月中旬開花,播種至始花天數(shù)145~155d,采摘期125d左右;比寬葉長(zhǎng)果播種至始花天數(shù)130~140d長(zhǎng)15d,采摘期長(zhǎng)15d,一般嫩莖葉畝產(chǎn)2047.02kg。該品種苗期生長(zhǎng)整齊,旺長(zhǎng)期生長(zhǎng)迅速,分枝多。較抗莖斑病、立枯病和黑點(diǎn)炭疽病。
福黃麻1號(hào):系由福建農(nóng)林大學(xué)以圓果種黃麻梅峰2號(hào)作母本,粵圓5號(hào)為父本雜交,經(jīng)連續(xù)9代系譜選擇,于1999年選出的黃麻優(yōu)良品種。福黃麻1號(hào)在每畝種植密度12000株條件下,株高415cm,分枝位高357cm,莖粗19~21mm,單株鮮莖重520g左右,鮮皮厚1.1mm,單株干皮重50g左右,鮮莖干皮率9.05%,鮮皮曬干率20%,一般畝產(chǎn)原麻530kg。該品種莖綠色,葉柄、托葉、花萼、蒴果淡紅色,無(wú)腋芽,群體生長(zhǎng)整齊。單葉互生,長(zhǎng)卵圓形,平均長(zhǎng)寬為14.5cm×6.2cm。在福建中南部4月底至5月初播種,9月初開花,工藝成熟期145d左右,生育日數(shù)190~210d??垢Y(jié)線蟲病。
福黃麻2號(hào):系由福黃麻2號(hào)是福建農(nóng)林大學(xué)以圓果種黃麻閩麻5號(hào)為材料,采用Co602.5萬(wàn)倫琴γ射線輻射誘變,經(jīng)連續(xù)5代系譜選育的新品種。福黃麻2號(hào)在每畝種植密度12000株條件下,株高410cm,分枝位高360cm,莖粗18~20mm,單株鮮莖重500g左右,鮮皮厚1.2mm,單株干皮重50g左右,鮮莖干皮率10%,鮮皮曬干率22%,一般畝產(chǎn)原麻550kg。莖綠色,葉柄、托葉、花萼、蒴果淡紅色,有腋芽。單葉互生,長(zhǎng)卵圓形,平均長(zhǎng)寬為16.0cm×6.8cm。在福建中南部4月底至5月初播種,8月底開花,工藝成熟期140d左右,生育日數(shù)180~200d??垢Y(jié)線蟲病。
福黃麻3號(hào):系由福建農(nóng)林大學(xué)利用梅峰2號(hào)為母本,閩麻5號(hào)作父本雜交,以選擇高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病為目標(biāo),經(jīng)9年8代系譜選擇育成。2008—2011年福建省多年多點(diǎn)對(duì)比試驗(yàn),平均原麻產(chǎn)量達(dá)7690.4kg/hm2,比對(duì)照品種黃麻179增產(chǎn)11.17%。該品種莖稈粗壯,梢部較粗,群體生長(zhǎng)整齊。出苗至工藝成熟期天數(shù)140d左右,全生育期200d左右。福黃麻3號(hào)莖綠色,葉柄、托葉、花萼、蒴果淡紅色,有腋芽,莖稈粗壯,梢部較粗,群體生長(zhǎng)整齊。單葉互生,披針形,旺長(zhǎng)期葉片長(zhǎng)寬為12.8cm×6.5cm。多年多點(diǎn)試驗(yàn)表明,福黃麻3號(hào)的平均株高432.8cm,分枝位高393.7cm,莖粗19.99mm,鮮皮厚1.23mm,單株鮮莖重570.6g,單株鮮皮重261.6g,干皮重51.7g,鮮莖干皮率9.07%,鮮皮曬干率19.79%。
3.2.2紅麻品種
福紅2號(hào):系由福建農(nóng)業(yè)大學(xué)1982年以湘紅1號(hào)與粵紅1號(hào)雜交,采用混合—系譜法和穿梭育種法相結(jié)合的方法,于1992年育成的高產(chǎn)抗逆、強(qiáng)適應(yīng)性的紅麻優(yōu)良新品種。福紅2號(hào)莖綠色,裂葉型,具有苗期耐寒性好、生長(zhǎng)勢(shì)旺、群體整齊、有效莖多、桿硬抗倒等特性;在福建全生育期為220d左右,一般株高4.5m以上,莖粗2.04cm,鮮皮厚1.3mm。福紅2號(hào)纖維支數(shù)為290支,纖維強(qiáng)力為436N,纖維品質(zhì)優(yōu)良,可與其他纖維混紡成高中檔麻紡織品。 在全國(guó)多年多點(diǎn)區(qū)域鑒定,一般每公頃產(chǎn)原麻6563kg,表現(xiàn)豐產(chǎn)性高、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、抗病性好、不早花等特性。
福紅951:系由系福建農(nóng)業(yè)大學(xué)1985年用“紅麻7380”與“萊陽(yáng)紅麻”雜交,應(yīng)用配合力育種與改良混合系譜法和穿梭育種法相結(jié)合的高效聚合育種技術(shù)體系,于1993年育成。福紅951莖綠色,生育后期略呈微紅色,裂葉型,為遲熟品種。具有苗期生長(zhǎng)速度快,群體整齊,桿硬抗倒,不早花,豐產(chǎn)性好、穩(wěn)定性高、適應(yīng)性廣、纖維品質(zhì)優(yōu)良等特性。春播麻一般株高4m以上,莖粗1.8~2.0cm,鮮皮厚1.3mm,工藝生長(zhǎng)期為125d左右,生殖生長(zhǎng)215d。纖維品質(zhì)經(jīng)農(nóng)業(yè)部纖維檢測(cè)中心測(cè)定,纖維支數(shù)為262支,纖維強(qiáng)力達(dá)438.7N,紅麻灰霉病田間自然發(fā)病率為2.7%,紅麻炭疽病田間自然發(fā)病率低5%,其抗病性較好。福紅951每公頃纖維產(chǎn)量3618kg,表現(xiàn)豐產(chǎn)性好、穩(wěn)定性高、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)。
福紅952:系由福建農(nóng)業(yè)大學(xué)1985年用“非洲裂葉”與“粵紅1號(hào)”雜交,采用配合力育種與改良混合系譜法及穿梭育種法相結(jié)合的高效聚合育種技術(shù)體系,于1993年育成。福紅952根系發(fā)達(dá),莖綠色、裂葉型,蒴果著粒較密,具有苗期生長(zhǎng)速度快,群體整齊,莖粗桿硬,上下粗細(xì)較均勻,稈硬抗倒,不早花等特性。一般株高3.7~5.0m,莖粗1.7~2.0cm,鮮皮厚1.13mm左右,工藝生長(zhǎng)期為130d左右。生殖生育期215d左右,該品種灰霉病自然發(fā)病率為2.1%,根結(jié)線蟲發(fā)病率為0.9%,人工接種菌鑒定,炭疽病爛頭率7.8%,表現(xiàn)高抗紅麻病蟲害。纖維支數(shù)為262支,纖維強(qiáng)力為398.4N,纖維品質(zhì)較好。一般每公頃原麻產(chǎn)量6750~7500kg,適宜在長(zhǎng)江流域、黃淮海流域、華南麻區(qū)種植。
福紅992:系福建農(nóng)林大學(xué)利用(福紅951×福紅952)F1×福紅952復(fù)合雜交,于2003年育成的紅麻新品種,2007年通過(guò)農(nóng)業(yè)部國(guó)家級(jí)新品種審定。福紅992具有出苗快,群體整齊,植株高大,莖稈粗壯,有效莖多,纖維精洗率高等特性。莖綠色,掌狀裂葉型;株高409cm,莖粗1.87cm,纖維鮮皮厚度1.2mm,干皮精洗率61.70%,平均笨麻率12.36%,纖維細(xì)度為267m/g,纖維強(qiáng)力278N,人工接種炭疽病菌鑒定,爛頭率0.7%,病情指數(shù)為11.8,高抗紅麻炭疽??;春播麻全生育期為210d左右,夏播麻188d左右,為晚熟型品種,福紅992一般每公頃原麻產(chǎn)量7778.0kg,適宜在長(zhǎng)江流域、黃淮海流域、華南麻區(qū)種植。
紅麻不育系福紅航1A、福紅航952A、福紅航992A:這三個(gè)不育系是福建農(nóng)林大學(xué)以細(xì)胞質(zhì)雄性不育系L23A為母本,分別與光鈍感輪回親本福紅航1號(hào)、福紅航952、福紅航992,經(jīng)4年5代的回交轉(zhuǎn)育,育成的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)光鈍感細(xì)胞質(zhì)雄性不育系。該三個(gè)不育系綜合性狀優(yōu)良、育性穩(wěn)定、配合力強(qiáng),不育株率達(dá)100%,同時(shí)具有明顯的光鈍感特性。所配的光鈍感雜交組合適應(yīng)全球不同緯度地區(qū)周年種植,表現(xiàn)為廣適應(yīng)性、高產(chǎn)等特性,原麻產(chǎn)量可達(dá)7500~8000kg/hm2,全稈生物產(chǎn)量30~40t/hm2,項(xiàng)目成果鑒定達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平,有效解決紅麻生產(chǎn)因光周期反應(yīng)出現(xiàn)的大面積早花減產(chǎn)的生產(chǎn)瓶頸。
雜交紅麻福航優(yōu)1號(hào):航優(yōu)1號(hào)系由福建農(nóng)林大學(xué)采用光鈍感細(xì)胞質(zhì)雄性不育系福紅航1A為母本,以自育的紅麻恢復(fù)系福紅R-4為父本,于2009年育成雜交紅麻新組合。該雜交組合經(jīng)4年6代選育的強(qiáng)配合力恢復(fù)系。福航優(yōu)1號(hào)生長(zhǎng)勢(shì)旺,莖硬,株型緊湊;耐澇抗倒,抗病性強(qiáng),全生育期220d左右。平均原麻產(chǎn)量6289.8~6876.1kg/ha。該品種在福建、河南及安徽六安等地表現(xiàn)突出,其主要農(nóng)藝性狀構(gòu)成因素均優(yōu)于對(duì)照。福航優(yōu)1號(hào)高抗紅麻炭疽病、立枯病和稈枯病。適宜福建、廣西等華南麻區(qū),安徽、河南等黃淮海麻區(qū)及江蘇、湖北、江西等長(zhǎng)江流域麻區(qū)均可種植。
雜交紅麻雜紅992:系福建農(nóng)林大學(xué)采用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系福紅992A為母本,以自育的紅麻恢復(fù)系福紅R-3為父本于2009年育成的雜交紅麻新組合。雜紅992生長(zhǎng)勢(shì)旺、優(yōu)勢(shì)強(qiáng)、不早衰;莖稈硬挺,株型緊湊;耐澇抗倒,抗病性強(qiáng),適于在高肥水平下種植;其突出特點(diǎn)是生長(zhǎng)速度快、植株高大粗壯,有效株多,單位纖維產(chǎn)量和干莖產(chǎn)量高;全生育期220d左右。2010年生產(chǎn)試驗(yàn)平均原麻產(chǎn)量 6204.4~6815.6kg/hm2,該品種在河南信陽(yáng)、福建莆田、安徽六安等地表現(xiàn)突出,主要經(jīng)濟(jì)性狀明顯優(yōu)于對(duì)照福紅952。高抗紅麻炭疽病、立枯病和稈枯病。適宜福建、廣西等華南麻區(qū),安徽、河南等黃淮海麻區(qū)及江蘇、湖北、江西等長(zhǎng)江流域麻區(qū)種植。
雜交紅麻雜紅952:系福建農(nóng)林大學(xué)采用細(xì)胞質(zhì)雄性不育系福紅952A為母本,以自育的紅麻恢復(fù)系福紅R-2為父本,于2009年育成的雜交紅麻新組合。雜紅952生長(zhǎng)勢(shì)旺優(yōu)勢(shì)強(qiáng),后期不早衰;莖稈硬挺,株型緊湊;耐澇抗倒,抗病性強(qiáng),適于在高肥水平下種植;其突出特點(diǎn)是生長(zhǎng)速度快、植株高大粗壯,有效株多,單位纖維產(chǎn)量和干莖產(chǎn)量高;品種適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),在華南、長(zhǎng)江流域和黃淮海麻區(qū)種植均能獲得高產(chǎn)。全生育期220d左右。2010年生產(chǎn)性對(duì)比試驗(yàn),平均原麻產(chǎn)量6345.1kg/hm2;該品種在河南、福建、安徽等省種植表現(xiàn)突出,高抗炭疽病、立枯病及稈枯病。適宜福建、廣西等華南麻區(qū),安徽、河南等黃淮海麻區(qū)及江蘇、湖北、江西等長(zhǎng)江流域麻區(qū)種植。
3.3紅麻良種繁育
3.3.1紅麻良種繁育的特點(diǎn)
①種子繁育系數(shù)高。②紅麻異交率高,紅麻異交率可達(dá)20%~30%,不同品種連片繁殖,紅麻種性退化快、純度低。③北方不能繁種,紅麻為喜溫短日性作物,長(zhǎng)江流域以北地區(qū)無(wú)法留種,因此生產(chǎn)受環(huán)境條件限制,只能在福建、廣東、廣西、海南等地繁殖種子。
3.3.2紅麻品種退化現(xiàn)象
紅麻品種退化是指品種生產(chǎn)力衰退和早花現(xiàn)象。目前我國(guó)北方栽培的紅麻品種來(lái)源多為“南種”,福建、廣東、廣西是我國(guó)紅麻三大留種基地,其種子生產(chǎn)的數(shù)量與質(zhì)量直接影響到全國(guó)紅麻的生產(chǎn)。紅麻品種的退化,首先表現(xiàn)在群體中異型株增多和早花現(xiàn)象,隨之產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性狀相應(yīng)下降。
3.3.3紅麻種子生產(chǎn)體系的建立
由于我國(guó)各地種子生產(chǎn)的工作基礎(chǔ)條件不同,紅麻在短期內(nèi)實(shí)行統(tǒng)一的良種繁殖體制還有困難。但目前已逐步從一個(gè)地區(qū)繁殖多個(gè)品種過(guò)渡到一個(gè)地區(qū)或縣種植繁殖1~2品種,因地制宜,統(tǒng)一品種布局,逐步實(shí)現(xiàn)“一地一種”。如廣西以繁殖青皮3號(hào)提純復(fù)壯種和紅引135為主,廣東以繁殖粵743和中紅麻10號(hào)、11號(hào)等系列品種為主,福建以繁殖福紅2號(hào)、福紅952、福紅992等系列品種為主等。一地一種,不僅有利品種的保純,而且對(duì)保證供應(yīng)、提高我國(guó)紅麻生產(chǎn)水平也有重要作用。
3.3.4紅麻原種和生產(chǎn)種的生產(chǎn)方法
原種生產(chǎn)是優(yōu)質(zhì)良種生產(chǎn)的前提和保證,種生產(chǎn)方法多采用三年三圃制,對(duì)保持種性有重要的作用。①三年三圃制原種生產(chǎn)。第一年選擇優(yōu)良株系:根據(jù)品種特征特性,從種子田和原種繁殖田中選擇植株高大、稈硬、抗病、開花節(jié)位高、蒴果著粒密集的優(yōu)良單株,按單株分別脫粒、播種,在生育期間觀察鑒定諸多株系的主要性狀和整齊度,選留表現(xiàn)整齊一致的優(yōu)良株系分別脫粒保存。第二年株區(qū)圃鑒定:將第一年收獲的當(dāng)選株系按株系區(qū)播種,進(jìn)行小區(qū)比較,從中選出表現(xiàn)整齊一致的優(yōu)良株系混合脫粒,作為原原種。第三年一級(jí)原種繁殖:將第二年收獲的原原種,擴(kuò)大繁殖,收獲的種子為一級(jí)原種。②生產(chǎn)種高產(chǎn)高效繁殖方法。間套種紅麻留種:采用間作套種,不但可以提高復(fù)種指數(shù),而且可以提高紅麻種子產(chǎn)量。夏播紅麻留種:夏播紅麻留種不但可以提高復(fù)種指數(shù),而且可以提高紅麻留種質(zhì)量。福建、兩廣冬季無(wú)霜期長(zhǎng),是一年多熟制地區(qū)。
3.4福建黃紅麻良種繁育與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用
福建率先育成光鈍感及基本營(yíng)養(yǎng)型紅麻不育系福紅航1A、福紅航2A等不育系6個(gè)、配制出超高產(chǎn)光鈍感和基本營(yíng)養(yǎng)型雜交紅麻品種6個(gè),纖維產(chǎn)量達(dá)6411~7857.5kg/ha,比對(duì)照增產(chǎn)18%~27.8%,是一項(xiàng)具有國(guó)際紅麻綠色革命里程碑意義的科技創(chuàng)新;率先育成5個(gè)綠色無(wú)公害菜用黃麻,成果鑒定達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,平均產(chǎn)量3萬(wàn)kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)15%~21%,每公頃產(chǎn)值達(dá)24萬(wàn)元,填補(bǔ)了夏秋蔬菜淡缺與生產(chǎn)供應(yīng)難題,大大促進(jìn)農(nóng)民增收、企業(yè)增效,提高民生健康水平;率先利用菜用黃麻葉、紅麻花、果生物質(zhì)特殊功能,首創(chuàng)黃麻養(yǎng)生茶、酵素、高鈣高硒片劑等8項(xiàng)新產(chǎn)品和新工藝,大大促進(jìn)麻類可持續(xù)發(fā)展;利用秸稈開發(fā)阻燃板材、麻碳、麻塑和友好吸附材料,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)黃/紅麻產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與延伸;先后舉辦6次國(guó)際麻類專業(yè)咨詢研討會(huì),30多個(gè)國(guó)家260人次專家來(lái)訪洽談,承擔(dān)了5項(xiàng)國(guó)際科技合作計(jì)劃,促進(jìn)了“一路一帶”國(guó)際科技合作,為我國(guó)雜交紅麻和麻紡產(chǎn)業(yè)“走出去”戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移作出重要貢獻(xiàn)。
3.5黃紅麻在耕地重金屬污染生態(tài)修復(fù)中的作用與評(píng)價(jià)
隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快以及農(nóng)業(yè)活動(dòng)的快速發(fā)展,農(nóng)田土壤重金屬污染問題日益突出,對(duì)糧食和蔬菜食品安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍關(guān)注。福建省菜園土壤存在不同程度的重金屬污染,其污染源主要來(lái)自土壤母質(zhì)和大量施用的農(nóng)藥和化肥。福建城市垃圾、垃圾滲濾液及浸蝕土壤存在較嚴(yán)重的重金屬污染。紅麻品種各器官中鎘含量隨土壤重金屬濃度增加呈上升趨勢(shì),以重金屬鎘(Cd)為例,在高耐鎘的紅麻品種各器宮中的鎘含量大小順序依次為:根>莖>葉>麻皮。若在Cd 污染濃度為10 mg/kg的土壤中種植福紅航992,每年每公頃可以產(chǎn)原麻3662.8kg,同時(shí)清除土壤中Cd 0.74 mg/ hm2:如果在土壤Cd 濃度為50 mg/kg 中種植福紅991,每年每公頃可以產(chǎn)原麻1400kg 以上,同時(shí)可以吸附Cd 2.58 kg/ hm2。通過(guò)集中處理紅麻根部重金屬,綜合利用地上部,從而達(dá)到修復(fù)土壤重金屬污染之目的。因此,紅麻以其巨大的生物量?jī)?yōu)勢(shì),不僅釋放大量氧氣,而且可富集土壤中的重金屬,對(duì)我省農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境有十分重要的意義。
4.1黃紅麻良種繁育體系與基地建設(shè)
4.1.1黃麻良種繁育的特點(diǎn)
黃麻良種繁育的基本任務(wù)是快速繁育優(yōu)良品種的種子并保持其優(yōu)良特性,供生產(chǎn)上應(yīng)用。與其他作物相比,黃麻良種繁育有以下特點(diǎn):
(1)繁殖系數(shù)較高。一般單株黃麻可收種子5~6 g,經(jīng)2年繁殖第3年就可以供3~7 hm2用種。
(2)黃麻異交率低。黃麻為自花授粉作物,圓果種天然雜交率為3%左右,異交率較低,但長(zhǎng)果種約10%左右,給品種保純?cè)黾永щy。
(3)種子生產(chǎn)與纖維二者不可兼得。黃麻纖維收獲適期(圓果種果多花少,長(zhǎng)果種花多果少),種子尚未成熟,如延至種子成熟收獲,纖維硬脆,品質(zhì)不佳。
(4)種子繁殖受環(huán)境條件限制。黃麻栽培的目的是纖維,優(yōu)良品種“南種北栽”可以保證豐產(chǎn),但有些品種特別是晚熟種在較北地區(qū)不能留種。
4.1.2黃麻良種的退化表現(xiàn)
黃麻良種退化現(xiàn)象主要表現(xiàn)在品種混雜、成熟期不一致、早花、莖稈變細(xì)、植株變矮、纖維產(chǎn)量低,以及種子產(chǎn)量增加但抗逆性衰退。據(jù)研究,黃麻長(zhǎng)果種“翠綠”在1956年剛大面積推廣時(shí),纖維產(chǎn)量比本地長(zhǎng)果增長(zhǎng)9.36%,至1963年,增長(zhǎng)幅度下降到3%左右,精洗率由55.9%降至52.9%,纖維強(qiáng)力由28.8 kg/g降到24.3kg/g,生育期縮短,農(nóng)藝性狀變劣。該所1969—1974年在溫州瑞安縣飛云江農(nóng)場(chǎng)開展研究,連續(xù)6年在當(dāng)?shù)胤敝场盎泩A5號(hào)”,為了收到種子,年年選早熟類型植株,結(jié)果出現(xiàn)生育期縮短,株高變矮,纖維拉力降低,麻皮產(chǎn)量低,單株種子量增加等現(xiàn)象。
4.1.3黃麻良種退化的原因
一是沒有完善的良種繁育制度、機(jī)械混雜。與其他作物比,黃麻良種繁育制度更不完善,長(zhǎng)江流域麻區(qū)由于許多優(yōu)良品種留不到種子或種子產(chǎn)量低,沒有留種基地,每年須從廣東、福建等地調(diào)種,而供種省同樣沒有完善的良種繁育制度,經(jīng)營(yíng)單位技術(shù)力量薄弱,有的甚至把好幾個(gè)品種混在一起,加上貯藏、運(yùn)輸過(guò)程中的混雜,從而造成黃麻品種機(jī)械混雜比其他作物更為嚴(yán)重,這是造成黃麻良種退化的主要原因。二是不正確的選擇方法引起退化。由于黃麻留種與收獲纖維不一致,因此在留種過(guò)程中,沒能根據(jù)優(yōu)良品種的特征特性進(jìn)行選擇,尤其是南種北植的品種,人們?yōu)榱颂嵩缡斋@種子,往往選擇一些早熟甚至早花的植株留種,長(zhǎng)期的人工選擇,使早熟特性得以積累,優(yōu)良品種的種性也隨之退化。三是生物學(xué)混雜,主要是由品種混雜和異交引起黃麻長(zhǎng)果種天然雜交率較高,種植多年,尤其是栽培品種數(shù)目多,又沒有進(jìn)行嚴(yán)格的隔離和選擇,產(chǎn)生混雜和天然雜交,這也是引起退化的原因之一。
4.1.4防止退化的途徑
一是在經(jīng)營(yíng)體制上,應(yīng)把黃麻種子歸劃為種子公司經(jīng)營(yíng)管理,以加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo),健全和完善良繁體制。二是在福建、廣東建立黃麻原種繁育基地,繁殖優(yōu)良品種的原種種子,而原原種的種子曲繁種應(yīng)由育種單位提供。三是利用華南的有利氣候條件,在福建和廣東建立以縣、鎮(zhèn)、村為單位的種子生產(chǎn)基地,負(fù)責(zé)生產(chǎn)、供應(yīng)生產(chǎn)用種子,建立育繁推一體化生產(chǎn)種基地。四是完善去雜保純種子生產(chǎn)制度,可采用片選、去雜等方法,保證種子純度和種子質(zhì)量。
4.1.5黃麻留種的方法與技術(shù)
(1)原株留種。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在正常播種季節(jié)播種,使品種的特征、特性能得到充分表現(xiàn),便于去雜去劣。原株留種要注意去雜、去劣、加強(qiáng)田間管理,適當(dāng)增施磷鉀肥,以提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量。
(2)插梢留種。利用麻莖在高溫、多濕條件下容易生長(zhǎng)不定根的特性,用利刀斜劈梢部,直接扦插在土質(zhì)疏松濕潤(rùn)的留種田里,或先假植在水田,待成活后,再移栽到留種田里進(jìn)行留種。插梢留種的優(yōu)點(diǎn)是:可以解決留種與麻纖維產(chǎn)量、品質(zhì)降低的矛盾,減少臺(tái)風(fēng)為害,在插梢時(shí)也可以進(jìn)行選擇,起到“選優(yōu)去劣”的作用。
插梢要注意以下幾點(diǎn):①插梢要適時(shí),一般以黃麻現(xiàn)蕾期為宜。②麻梢長(zhǎng)度以20cm左右為宜,無(wú)腋芽品種只能利用頂部的一段麻梢,有腋芽品種可劈下梢部50~60cm,再切成2~3段進(jìn)行插梢。③插梢深度以5~6cm為宜。④為了提高插梢的成活率,要選擇疏松的土壤,插梢或移植應(yīng)在傍晚進(jìn)行,插后早晚要澆水,插植時(shí)要去掉一部分麻葉等。⑤成活后要注意施肥、管理,以提高種子產(chǎn)量。
廣東、福建等麻區(qū)有采用梢苗折傷促根的方法,即在梢前10d左右,在麻梢頂以下20cm處,扭折麻梢呈80°~90°角,但不能折斷,折傷后的麻株經(jīng)6~7d,傷口形成愈傷組織,再經(jīng)過(guò)10d,此處長(zhǎng)出根點(diǎn),再割下插植,這樣可提高成活率。
(3)夏播留種(晚麻留種)。根據(jù)黃麻生長(zhǎng)發(fā)育要求高溫、短日的特性,利用我國(guó)華南麻區(qū)的有利氣候條件,進(jìn)行黃麻夏播留種,對(duì)于解決當(dāng)前黃麻種子供不應(yīng)求有一定現(xiàn)實(shí)意義。夏播留種的主要關(guān)鍵技術(shù)是:①播種要及時(shí)。閩南地區(qū)一般在7月20日播種,適當(dāng)提早播種,然后在早播收獲后移植到早稻田,可以增加種子和麻皮產(chǎn)量。②施足基肥,早施追肥(一般出苗后15d左右施用),以滿足夏播麻出苗后迅速生長(zhǎng)的需要。③夏播麻生長(zhǎng)正值高溫干旱季節(jié),容易遭紅蜘蛛、葉蟬等危害,要注意及時(shí)防治。夏播留種可多種一季早稻,冬季還可種糧食作物或蔬菜,提高了土地利用率,不僅能收獲種子,還能收到一定數(shù)量的麻皮,增加經(jīng)濟(jì)效益,由于氣溫高,生長(zhǎng)快,管理也較方便,同時(shí)能避過(guò)臺(tái)風(fēng)危害,比插橢留種優(yōu)越。
4.1.6黃麻種子的收獲與貯藏
黃麻種子發(fā)育可分為乳熟、黃熟、完熟、枯熟4個(gè)時(shí)期,完熟期為采種的適期,這個(gè)時(shí)期的主要特征是蒴果黃色或淡褐色,果皮干皺,種子充實(shí),發(fā)芽率高。黃麻蒴果成熟有先后,一般當(dāng)中上部蒴果種子變成棕色(圓果種),或墨綠色(長(zhǎng)果種)即可收獲。長(zhǎng)果種黃麻蒴果易裂開,要分2~3次收獲。黃麻從開花到種子成熟需45~60 d,因品種和氣候條件而異。據(jù)浙江農(nóng)科院研究,黃麻種子在開花后第20d收獲的完全不發(fā)芽,第30 d的發(fā)芽極不完全,第40d的可借后熟作用而近于完熟,第50 d后的借后熟作用能完全發(fā)芽,第60d的不經(jīng)后熟作用能完全發(fā)芽。因此,黃麻種子采收后,可帶果或連同果枝后熟7~14d再脫粒,以提高發(fā)芽率。
黃麻種子貯藏的壽命長(zhǎng)短主要取決于種子本身的飽濾度、含水量及貯藏環(huán)境的溫度、濕度等。一般黃麻種子庫(kù)存的安全含水量為13%以下,含水量在2%以下也不影響種子的生活力。因此,低溫、干燥的環(huán)境有利于延長(zhǎng)種子壽命。不密封貯藏黃麻種子壽命不超過(guò)2年,用密封干燥貯藏的種子,2年后發(fā)芽仍可保持90%。孫家曾、肖瑞芝(1997)報(bào)道,采用干燥器(干燥劑為無(wú)水氯化鈣)貯藏,到第10年種子發(fā)芽率仍達(dá)87.3%。國(guó)內(nèi)外學(xué)者也研究了各種貯藏方法,Chosh T.(1958) 采用塑料袋包裝貯藏25個(gè)月,發(fā)芽率仍保持在86.4%~97.4%。鄭云雨等(1990)進(jìn)行黃麻種子貯藏研究,把適時(shí)收獲的種子在太陽(yáng)下曬3d,種子含水量在10%以下、發(fā)芽率98%~100%的黃麻種子用牛皮紙包裝好,貯藏在以氯化鈣作干燥劑的干燥器中,干燥器放置在年平均溫度20.2℃的室內(nèi),經(jīng)11~15年,測(cè)定其發(fā)芽率。結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同品種平均發(fā)芽率為98.6%~92.1%,貯藏16年發(fā)芽率仍保持78.3%。干燥器貯藏黃麻種子能保持較長(zhǎng)時(shí)間,關(guān)鍵因素是種子含水量。
4.1.7基地建設(shè)
完善黃紅麻良種繁育體系,規(guī)范黃紅麻良種生產(chǎn),是保證種子種性和種子質(zhì)量的一個(gè)重要保證。目前,福建農(nóng)林大學(xué)已建立南方紅麻良種繁育基地,分別在閩中、閩南利用山地、旱地、鹽堿地建成萬(wàn)畝黃紅麻良種繁育基地。
4.2菜用黃麻功能性新產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化
菜用黃麻屬于長(zhǎng)果種,又稱葉用黃麻,其原產(chǎn)阿拉伯半島、埃及、利比亞等地,阿拉伯人、日本人稱其為莫洛海芽( Muludhiya ),其嫩莖質(zhì)地爽脆,幼葉軟滑清香,風(fēng)味獨(dú)特,口感極佳,被稱為“埃及帝王菜”。在廣東、廣西和福建地區(qū),農(nóng)民習(xí)慣將古老地方黃麻的嫩莖葉采摘來(lái)做蔬菜食用,也是地方特色的飲食民俗之一。由于傳統(tǒng)的地方菜用黃麻存在抗性差、產(chǎn)量低、可采摘生長(zhǎng)期短、經(jīng)濟(jì)效益差等不足,自2000年來(lái),福建農(nóng)林大學(xué)在國(guó)內(nèi)率先開展菜用黃麻新品種的選育,現(xiàn)已選育出不同類型麻菜品種,通過(guò)省級(jí)審定的高鈣高硒菜用黃麻新品種有福農(nóng)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)等,2009年開始已在我國(guó)主要麻區(qū)進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)試種和示范推廣,目前在福建、廣東、海南、江蘇等省已有較大面積種植,受到普遍歡迎和好評(píng)。在新產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)上,福建農(nóng)林大學(xué)率先利用菜用黃麻葉特殊功能,首創(chuàng)黃麻養(yǎng)生茶、酵素、高鈣高硒片劑、原生態(tài)面膜等3項(xiàng)新產(chǎn)品和新工藝,并獲國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng),大大促進(jìn)麻類產(chǎn)業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展。
4.3光鈍感基本營(yíng)養(yǎng)型雜交紅麻國(guó)際化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
2010年和2013年率先育成光鈍感基本營(yíng)養(yǎng)型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系福紅航1A和福紅航2A,并實(shí)現(xiàn)了三系配套,育成光鈍感基本營(yíng)養(yǎng)型雜交紅麻福航優(yōu)1號(hào)、2號(hào)等新品種,平均原麻產(chǎn)量可達(dá)7857.5kg/hm2和7697.5 kg/hm2,比國(guó)家級(jí)對(duì)照品種福紅952增產(chǎn)23.07%和20.5%,可實(shí)現(xiàn)在東盟、非洲等低緯度國(guó)家和地區(qū)周年兩季種植,增產(chǎn)50%以上,新技術(shù)成果居世界領(lǐng)先地位,解決了中國(guó)紅麻早花減產(chǎn)瓶頸,又實(shí)現(xiàn)了低緯度國(guó)家紅麻周年種植沒有光鈍感品種的突破。自2011年起,福建農(nóng)林大學(xué)分別與馬來(lái)西亞國(guó)家紅麻和煙草委員會(huì)(NKTB)、貝寧Songhai農(nóng)業(yè)技術(shù)示范中心、馬里農(nóng)業(yè)技術(shù)示范中心和贊比亞國(guó)家農(nóng)業(yè)科學(xué)院等國(guó)家和地區(qū)就基本營(yíng)養(yǎng)型光鈍感紅麻雜交組合、菜用黃麻推廣、黃紅麻副產(chǎn)品的開發(fā)、人員互訪與學(xué)術(shù)交流等領(lǐng)域簽署了合作諒解備忘錄,大大促進(jìn)了我國(guó)黃紅麻國(guó)際化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
4.4黃紅麻纖維資源化功能性高效利用對(duì)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)
利用育成菜用黃麻,首創(chuàng)養(yǎng)生麻茶、高鈣高硒片、酵素、天然色素、食用保健油、CLA、生物柴油、乙醇和復(fù)合材料等功能化新產(chǎn)品;研發(fā)出麻纖維抗菌抑菌墻布、棉麻混紡面料、床墊、家居系列環(huán)保新產(chǎn)品工藝技術(shù),獲國(guó)家發(fā)明專利21項(xiàng),帶動(dòng)福建、江蘇等省7個(gè)國(guó)家級(jí)、省市級(jí)龍頭企業(yè)、科技型企業(yè)的建成與發(fā)展。近5年育成品種總數(shù)和推廣面積占全國(guó)2/3,與東盟、非洲、歐盟8個(gè)國(guó)家簽訂了9項(xiàng)國(guó)際黃/紅麻科技合作協(xié)議,建成福建省國(guó)際科技合作基地。
5.1黃/紅麻種植比例失調(diào)及品種對(duì)纖維質(zhì)量的影響
近年來(lái),我國(guó)已經(jīng)選育出一大批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)黃紅麻新品種。由于產(chǎn)品開發(fā)滯后和生產(chǎn)成本的急劇提高,加上優(yōu)質(zhì)黃麻品種不多,黃麻種植面積較小,致使我國(guó)每年從孟加拉進(jìn)口大量?jī)?yōu)質(zhì)黃麻精紡、混紡高檔麻棉紡織產(chǎn)品。孟加拉出口的黃麻纖維價(jià)格已提升到7600元/噸,為防備國(guó)際貿(mào)易對(duì)我國(guó)麻紡的制約,恢復(fù)一定面積的黃麻種植十分緊迫,應(yīng)在政策上加以指導(dǎo)和扶持,提高優(yōu)質(zhì)黃麻的種植比例,有利于麻紡高中檔、高附加值的面料及產(chǎn)品。而我國(guó)紅麻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的新品種選育取得了快速發(fā)展并大面積推廣,但是,由于良種繁殖基地建設(shè)體制并不完善,20世紀(jì)60年代引進(jìn)的老品種“青皮三號(hào)”仍有一定比例的以次充好、以假冒真,常造成早花減產(chǎn)。因此,加大對(duì)新育成的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗新品種推廣和良種繁殖產(chǎn)業(yè)化十分必要。
5.2黃紅麻雜種優(yōu)勢(shì)利用亟待推動(dòng)
紅麻以收獲營(yíng)養(yǎng)體為主,其雜種優(yōu)勢(shì)率可達(dá)40%~50%。近年來(lái),我國(guó)紅麻育種家先后發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)雄性不育和核質(zhì)互作不育的紅麻雄性不育材料,并實(shí)現(xiàn)了紅麻三系配套。然而,由于缺乏政府和大型種子企業(yè)的強(qiáng)有力支持,制種繁育難以形成產(chǎn)業(yè)化,成果轉(zhuǎn)化效率極低,亟待加強(qiáng)和推進(jìn)。
5.3黃/紅麻抗逆性育種亟待加強(qiáng)
由于黃/紅麻生產(chǎn)在東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域種植面積銳減,并向西北部欠發(fā)達(dá)和生態(tài)環(huán)境較差的區(qū)域轉(zhuǎn)移,因此育種的目標(biāo)和方向正在進(jìn)行調(diào)整。主要面臨以下幾方面問題:第一,高抗線蟲病的品種少,一般只能連作2~3年,否則受線蟲病的危害加大,減產(chǎn)幅度達(dá)到50%~70%,抗根結(jié)線蟲病品種選育亟待加強(qiáng);第二,耐鹽耐旱品種鑒定不夠系統(tǒng),耐鹽耐旱紅/黃麻品種少,不利于旱地鹽堿地推廣利用,耐鹽抗逆性強(qiáng)的品種選育亟待加強(qiáng);第三,耐澇研究還不夠深入,黃紅麻在雨季生長(zhǎng)時(shí),產(chǎn)生氣生根較多,選育耐澇品種有利于開發(fā)沿海低洼漬地或湖區(qū)和高雨水區(qū)域的種植發(fā)展;第四,加強(qiáng)抗病抗倒伏品種的選育,以適應(yīng)機(jī)械化收獲。由于近年生態(tài)災(zāi)害多發(fā),抗病抗倒伏品種選育可減少自然災(zāi)害造成的損失,高產(chǎn)抗病抗倒伏成為育種的重要目標(biāo)。
5.4高產(chǎn)配套栽培技術(shù)集成組裝與推廣亟待加強(qiáng)
針對(duì)不同土地類型,尤其是擴(kuò)大旱地、鹽堿地種植黃/紅麻創(chuàng)高產(chǎn)豐收,需要產(chǎn)業(yè)體系崗位專家、實(shí)驗(yàn)站與地方農(nóng)技部及企業(yè)協(xié)作,研發(fā)、集成、組裝輕簡(jiǎn)化高產(chǎn)配套栽培技術(shù),加大科技服務(wù)進(jìn)村入戶示范推廣力度。
5.5機(jī)械化種植與收獲技術(shù)問題
黃紅麻種植和收獲勞作強(qiáng)度大、勞力成本高,屬于勞力密集型艱苦行業(yè),尤其是收獲作業(yè)占整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中用工量的60%以上,其收獲成本占整個(gè)產(chǎn)值的近一半以上,而且收剝質(zhì)量難于控制。在發(fā)達(dá)國(guó)家,黃紅麻生產(chǎn)的顯著特點(diǎn)是高度集約化、規(guī)?;蜋C(jī)械化,從整地、播種、施肥、灌溉和收獲、脫粒、打捆等過(guò)程全部機(jī)械化,生產(chǎn)效率很高,由此所取得的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出我國(guó)。然而,迄今我國(guó)黃紅麻種植和收獲依然沿用古老的人工加工方法,勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、生產(chǎn)成本高,機(jī)械收獲、剝皮和種子脫粒仍未突破瓶頸,制約了生產(chǎn)的發(fā)展,成為黃麻、紅麻生產(chǎn)低迷的主要原因之一?,F(xiàn)階段最迫切需要解決:一是輕型開溝播種一體化播種機(jī)具;二是引進(jìn)高效的黃/紅麻收割機(jī)和剝麻機(jī),以解決麻類生產(chǎn)中的播種收剝問題,提高麻類收剝質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量;三是解決黃/紅麻,尤其是紅麻種子的收獲機(jī)械和種子脫粒機(jī),以減輕麻農(nóng)種子收獲脫粒的肌膚之苦,同時(shí)提高種子的質(zhì)量和出芽率。需政府單列重點(diǎn)項(xiàng)目由農(nóng)機(jī)研究部門及高校相關(guān)研究所協(xié)作攻關(guān),并與麻類產(chǎn)業(yè)體系協(xié)作加速示范推廣,解決麻作產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率,使麻農(nóng)真正得到實(shí)惠,達(dá)到釋放勞力、降低成本的目標(biāo)。
6.1發(fā)展思路
我國(guó)在黃麻紅麻種質(zhì)資源搜集、鑒定、評(píng)價(jià)與創(chuàng)新利用,常規(guī)育種、雜種優(yōu)勢(shì)利用與分子輔助育種等研究方面取得了一系列科技成果,有的居國(guó)際領(lǐng)先水平,對(duì)促進(jìn)我國(guó)黃麻、紅麻科技進(jìn)步與生產(chǎn)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。然而,麻類作物科技的總體水平與糧棉油等主要作物的研究還存在一定的差距。因此,要進(jìn)一步建立基礎(chǔ)科學(xué)研究技術(shù)平臺(tái),促進(jìn)原始科技創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)我國(guó)麻類科技與生產(chǎn)加工跨越發(fā)展。具體思路有:一是倡導(dǎo)學(xué)科交叉,提高黃麻紅麻科技創(chuàng)新水平;二是深化種質(zhì)資源研究,加速有利基因的挖掘利用與創(chuàng)新;三是加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)研究,促進(jìn)理論與關(guān)鍵技術(shù)突破,加速黃麻紅麻纖維發(fā)育與雄性不育機(jī)理及不育系選育研究;四是優(yōu)化育種體系,建立高效聚合育種新技術(shù);五是加強(qiáng)麻業(yè)協(xié)作,提升綜合利用與研發(fā)水平。
6.2發(fā)展目標(biāo)
①在東北、西北等氣候干燥地區(qū)建立紅麻全稈造紙產(chǎn)業(yè)化基地;②在長(zhǎng)江黃淮海流域麻區(qū),輕紡與科研部門加速黃紅麻摩維纖維高附加值產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)進(jìn)入快車道;③在福建、廣東、廣西全國(guó)三大紅麻留種基地省份,加速黃紅麻高亞油酸營(yíng)養(yǎng)保健油與共軛亞油酸醫(yī)療保健品研發(fā),建立規(guī)模化紅麻繁殖專用新品種種子生產(chǎn)基地,并利用留種麻全稈發(fā)展人造板輕型建材生產(chǎn),推動(dòng)我國(guó)黃紅麻生產(chǎn)科研的跨越發(fā)展。由于黃紅麻在長(zhǎng)江以北地區(qū)無(wú)法留種,應(yīng)盡快建成我國(guó)南方黃紅麻育種分中心,使地理優(yōu)勢(shì)、氣候優(yōu)勢(shì)與科研結(jié)合,提高黃紅麻育種整體水平,提升我國(guó)黃紅麻原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力,保持我國(guó)黃紅麻遺傳育種的領(lǐng)先水平。
7.1應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù),加強(qiáng)黃麻特異種質(zhì)的創(chuàng)新與利用
在對(duì)已篩選出的特異種質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)鑒定,同時(shí)優(yōu)化黃紅麻組織培養(yǎng)技術(shù)體系,使轉(zhuǎn)基因技術(shù)在麻類育種改良上得以廣泛應(yīng)用,創(chuàng)制黃紅麻優(yōu)異種質(zhì);在構(gòu)建高世代黃紅麻RI群體的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)有利性狀的基因定位研究,重點(diǎn)開展黃麻核心種質(zhì)DNA指紋圖譜繪制研究。
7.2繼續(xù)開展農(nóng)技人員培訓(xùn)與南方黃紅麻品種展示觀摩
在黃紅麻及麻菜生長(zhǎng)中期,聯(lián)合漳州黃/紅麻試驗(yàn)站,對(duì)福建省黃紅麻農(nóng)技人員開展培訓(xùn)工作,系統(tǒng)介紹新發(fā)展雜交紅麻繁殖制種、菜用黃麻的示范推廣、黃紅麻生物質(zhì)高效綜合利用、世界黃紅麻生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況等,為促進(jìn)黃紅麻生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
7.3加強(qiáng)黃紅麻綜合利用的研發(fā)
努力提高黃紅麻綜合利用的研發(fā)水平,拓展黃紅麻生產(chǎn)應(yīng)用的領(lǐng)域。繼續(xù)開展黃、紅麻纖維、籽油、麻稈的高效綜合利用研究,重點(diǎn)是圍繞體系重點(diǎn)任務(wù),開展黃紅麻飼用及栽培食用菌的研發(fā)研究。
7.4加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外合作交流
以國(guó)家和省重大科研計(jì)劃為研究平臺(tái),組織不同方向領(lǐng)域的協(xié)作,促進(jìn)學(xué)科間的交流與技術(shù)集成;與黃紅麻生產(chǎn)企業(yè)合作,組建黃紅麻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,促進(jìn)黃紅麻產(chǎn)業(yè)鏈的形成;以國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系為平臺(tái),加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流,尤其是深化和落實(shí)福建與馬來(lái)西亞國(guó)家紅麻與煙草局、馬里、贊比亞、貝寧等國(guó)家的國(guó)際協(xié)作關(guān)系,提高我國(guó)黃紅麻在國(guó)際上的影響力,促進(jìn)我國(guó)麻類事業(yè)的發(fā)展。
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課題組成員:
1.徐建堂,博士,副研究員,碩士生導(dǎo)師,福建省南方麻類種質(zhì)資源共享平臺(tái)項(xiàng)目副主任、農(nóng)業(yè)部東南黃紅麻科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站副站長(zhǎng);
2.祁建民,教授,博導(dǎo),國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“十一五”崗位專家,中國(guó)作物學(xué)會(huì)麻類專業(yè)委員會(huì)副主任委員;
3.陶愛芬,博士,副研究員;
4.林荔輝,博士,副研究員,碩士生導(dǎo)師,國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系黃紅麻育種團(tuán)隊(duì)成員;
5.林培清,高級(jí)農(nóng)藝師;
6.方平平,副教授,博士,碩士研究生導(dǎo)師,國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“十二五”崗位專家;
7.吳建梅,助理研究員;
8.張立武,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師。