羅河月

(邯鄲市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北邯鄲056001)

谷子起源于我國(guó)，是世界上最古老的作物。從距今7 000多年的河北磁山文化、河南的裴李崗文化起，谷子一直是我國(guó)中原地區(qū)的主栽作物，直至新中國(guó)成立前夕，河北、山東、河南、陜西、山西等省的谷子播種面積仍處于農(nóng)作物播種面積的首要地位。解放以后，受水稻和玉米育種上的進(jìn)步、交通和軍事現(xiàn)代化的發(fā)展、人們對(duì)小米消費(fèi)習(xí)慣的改變等因素的影響，谷子播種面積經(jīng)數(shù)次調(diào)整由主栽作物逐步變?yōu)閰^(qū)域重要作物，播種面積維持在87萬(wàn)hm2左右。近年來(lái)，隨著旱情的發(fā)展、“富貴病”的增加、農(nóng)產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的加劇以及谷子產(chǎn)量的大幅度提高，谷子的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)量潛力被重新認(rèn)識(shí)，谷子播種面積出現(xiàn)回升態(tài)勢(shì)［1］。當(dāng)前，我國(guó)農(nóng)業(yè)種植模式正在由一家一戶的零散種植模式向農(nóng)場(chǎng)化、企業(yè)化規(guī)模種植模式轉(zhuǎn)變，規(guī)?；N植、產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)是谷子新時(shí)期發(fā)展的大勢(shì)所趨，研究分析規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化背景下谷子研究的重點(diǎn)，對(duì)促進(jìn)谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。

1 谷子規(guī)?；N植面臨的主要問(wèn)題

1.1 除草 草害是谷子生產(chǎn)中一個(gè)突出問(wèn)題，尤其是目前谷子主要產(chǎn)區(qū)華北夏谷區(qū)，由于播種期正處于雨季，極易發(fā)生草荒。由于谷子種植面積小，開(kāi)展相關(guān)研究少，目前普通谷子品種沒(méi)有配套的除草劑，多數(shù)谷田除草一直靠人工作業(yè)［2］。少數(shù)種植抗除草劑品種谷田，也只是能夠噴灑拿捕凈除草劑，該除草劑只對(duì)單子葉禾本科雜草有效，除草效果有限，且價(jià)格高，推廣受限制。在勞動(dòng)力成本日益上升，城鎮(zhèn)化步伐日漸加快的時(shí)代，除草對(duì)于傳統(tǒng)一家一戶種植模式已經(jīng)是制約谷子發(fā)展的重要因素之一，而對(duì)于進(jìn)行規(guī)模種植的新型農(nóng)場(chǎng)主或企業(yè)家來(lái)講，更是不可想象、無(wú)法接受的勞動(dòng)措施。

1.2 間苗 谷子是小粒半密植作物，千粒重僅3.0 g左右，按適宜的留苗密度37.5萬(wàn)～75.0萬(wàn)株/hm2計(jì)算，適宜播種量?jī)H為2.55～4.50 kg/hm2。雖然目前研究開(kāi)發(fā)的精量播種機(jī)可以實(shí)現(xiàn)小播種量的均勻播種，但是由于谷子幼苗弱小，頂土能力差，且多種植在旱薄地，管理粗放墑情難以保證;平原地區(qū)夏播區(qū)播種正處于雨季，容易淤苗等，因此在實(shí)際生產(chǎn)中，精量播種很難保證全苗。谷子生產(chǎn)一直靠大播種量(15～30 kg/hm2)，通過(guò)群體頂土來(lái)保證全苗，再通過(guò)人工間苗達(dá)到適宜的留苗密度的生產(chǎn)方式［2］。間苗的用工量比除草有過(guò)之而無(wú)不及，因此這也是規(guī)?；N植中無(wú)法面對(duì)的管理環(huán)節(jié)之一。

1.3 播種、收獲機(jī)械化 機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本標(biāo)志之一，相對(duì)于玉米、小麥、水稻等大田作物，谷子在播種和收獲兩個(gè)基本環(huán)節(jié)上，機(jī)械化程度和水平都相距較大。播種機(jī)方面主要表現(xiàn)為小型、簡(jiǎn)陋、單一、粗放，不同耕地條件可調(diào)節(jié)性差，多數(shù)為小型作坊式生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化、精準(zhǔn)化差強(qiáng)人意，不能滿足規(guī)?；a(chǎn)需求。收獲方面華北平原區(qū)仍以小麥聯(lián)合收割機(jī)改裝調(diào)試為主，缺乏專(zhuān)業(yè)的谷子專(zhuān)用聯(lián)合收割機(jī)，破損率和丟失率較高。

2 相關(guān)研究現(xiàn)狀

2.1 除草方面

2.1.1 化學(xué)除草技術(shù)研究方面。國(guó)內(nèi)外研究人員進(jìn)行了大量探索，但進(jìn)展緩慢。目前最有影響的是1998年南開(kāi)大學(xué)研制出的44%谷友可濕性粉劑，于谷子播種后出苗前封地使用。1999年以來(lái)，河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所與南開(kāi)大學(xué)合作，對(duì)此除草劑進(jìn)行了反復(fù)示范和改進(jìn)，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，但仍存在不易操作和對(duì)墑情要求較高的弊端，目前使用面積僅為谷子生產(chǎn)總面積的3%左右［3］。

2.1.2 抗除草劑育種研究方面。1981年以來(lái)，法國(guó)科技人員經(jīng)研究篩選，首先得到抗阿特拉津谷子材料;加拿大研究人員先后得到了抗拿捕凈材料和抗氟樂(lè)靈材料，并成功地轉(zhuǎn)移到栽培谷子中;1993年河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所將法國(guó)、加拿大的谷子抗除草劑基因引入我國(guó)栽培品種中創(chuàng)制出谷子抗除草劑材料，開(kāi)始了我國(guó)的抗除草劑谷子育種。但是由于種種原因，谷子抗除草劑無(wú)論在育種上還是在生產(chǎn)上都仍未能取得大面積推廣應(yīng)用［3］。

2.2 間苗方面 谷子生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)免間苗的研究主要集中在精量播種、化學(xué)間苗兩個(gè)方面。改革開(kāi)放之前，取得的代表性科技成果有1962年內(nèi)蒙古昭烏達(dá)盟農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提出谷子精量播種不間苗技術(shù)［4］;1965年河北省農(nóng)學(xué)會(huì)提出谷子寬壟密植少間苗技術(shù)［5］;1983年河北省農(nóng)作物研究所提出夏谷小密壟不間苗技術(shù)［6］;1987年河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所李東輝提出谷子小包裝精量播種技術(shù)［7］。改革開(kāi)放以后，在種子處理技術(shù)、矮化育種研究、抗除草劑育種研究等方面進(jìn)行了深入的探索，取得不同程度進(jìn)展。1993年河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所嘗試通過(guò)谷種丸化實(shí)現(xiàn)精量播種免間苗，但是因?yàn)橥杌确N吸水困難，出苗率低，應(yīng)用效果不理想［3］;2001年山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所篩選出一種特殊化學(xué)制劑，對(duì)谷種進(jìn)行處理，使其既能正常發(fā)芽出苗、發(fā)揮群體頂土出苗的作用，又能在出苗后自行死亡，處理谷種與正常谷種按比例混合播種，從而實(shí)現(xiàn)免間苗的目的［3］。矮化育種研究方面，培育抗倒伏、耐密植、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)谷子品種，也是科技人員在谷子簡(jiǎn)化栽培方面進(jìn)行的一項(xiàng)重要研究，并先后育成了豫谷8號(hào)、冀張谷6號(hào)(矮88)、赤谷9號(hào)等代表性品種，應(yīng)用這些品種可以提高種植密度30%～50%，一定程度上可以減少間苗用工。但因存在早衰、結(jié)實(shí)性差等問(wèn)題，未能得到大面積推廣［3］。2003年，河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所在抗除草劑育種的基礎(chǔ)上提出了“簡(jiǎn)化栽培谷子品種選育及其配套栽培方法”，于2006年獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，先后育成了能夠簡(jiǎn)化栽培的冀谷25、冀谷29、冀谷31等品種以及配套簡(jiǎn)化栽培技術(shù)，并取得大面積示范成功［3］，這是目前應(yīng)用面積最廣的利用谷子抗除草劑特性實(shí)現(xiàn)化學(xué)間苗最為成功的一項(xiàng)簡(jiǎn)化栽培技術(shù)。

2.3 播種、收獲機(jī)械化方面 1980年前后各地紛紛研究了谷子機(jī)械化播種技術(shù)［8-12］，在平原地區(qū)示范效果很好，可將谷種播量控制在4.5～7.5 kg/hm2，能夠達(dá)到少間苗或不間苗的目的。但是，由于這些播種機(jī)多數(shù)只是對(duì)小麥播種機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)整，播種質(zhì)量不高，又因?yàn)楣茸幼恿］^小，播種過(guò)程排種器容易堵子，導(dǎo)致播種不均勻而缺苗斷壟。隨著聯(lián)產(chǎn)承包制度的推進(jìn)，谷子種植日益分散，谷子播種機(jī)械化研究也相應(yīng)減少，而且主要以針對(duì)零散地塊開(kāi)發(fā)的一些人力小型播種耬為主。目前，華北夏谷區(qū)有代表性的播種機(jī)以河北農(nóng)哈哈公司和武安農(nóng)技站開(kāi)發(fā)的小型機(jī)械為主。

3 研究方向探討

3.1 育種方面 重點(diǎn)圍繞抗除草劑、矮稈耐密植、適合機(jī)械化收割3個(gè)方面開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。

3.1.1 抗除草劑育種。目前，生產(chǎn)上推廣的抗除草劑品種多是抗氟樂(lè)靈和抗拿捕凈品種。前者抗性較低，除草劑濃度不易掌握;后者由于應(yīng)用面狹窄，市場(chǎng)上經(jīng)營(yíng)少，價(jià)格偏高，而且拿捕凈對(duì)雙子葉雜草無(wú)效，所以推廣上很受限制。2006年，河北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所從加拿大新引進(jìn)了抗咪唑乙煙酸除草劑的青狗尾草材料，并已將狗尾草抗咪唑乙煙酸基因轉(zhuǎn)入谷子中，育成了一批性狀基本穩(wěn)定的抗咪唑乙煙酸谷子育種材料，預(yù)計(jì)近期可應(yīng)用于生產(chǎn)［3］。從生產(chǎn)上看，繼續(xù)挖掘類(lèi)似抗咪唑乙煙酸廣譜除草劑材料，并轉(zhuǎn)入谷子中，培育價(jià)格低、應(yīng)用范圍廣、對(duì)單子葉雙子葉雜草均有較好的防除效果且具有穩(wěn)定抗性的谷子品種，是谷子實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N植的必然選擇。

3.1.2 耐密植、矮化育種。在不能完全通過(guò)精量播種實(shí)現(xiàn)免間苗的前提下，通過(guò)提高品種的耐密植特性，在較大播量保全苗的情況下，實(shí)現(xiàn)免間苗或少間苗是最為徹底地解決人工間苗費(fèi)工費(fèi)時(shí)問(wèn)題的辦法。利用已經(jīng)取得的研究成果，繼續(xù)挖掘創(chuàng)新矮稈資源材料，充分利用常規(guī)育種和生物技術(shù)手段，融合矮稈耐密植和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)性狀，培育耐密植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種是實(shí)現(xiàn)谷子免間苗的重要途徑。

3.1.3 適合機(jī)械化收割育種。規(guī)模化種植后，聯(lián)合收割是谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然要求。與收割相關(guān)的谷子特征特性有株高、抗倒伏性、穗層整齊度、穗碼易脫落性、成熟集中度、耐穗發(fā)芽性等。因此，育種上，要圍繞這幾個(gè)特征特性開(kāi)展有針對(duì)性的選育工作。

3.2 研發(fā)谷子播種、收獲機(jī)械 規(guī)?；N植模式的發(fā)展為大型機(jī)械化研發(fā)創(chuàng)造了條件。谷子播種方面下階段研發(fā)重點(diǎn)是提高機(jī)械的精度和標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)華北夏谷區(qū)多是在麥茬種植，應(yīng)開(kāi)發(fā)播種同時(shí)可以深松施肥的裝備;同時(shí)對(duì)耬腿的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠根據(jù)地勢(shì)的高低不平而自動(dòng)微調(diào)，確保在地勢(shì)不平的條件下播種深度的一致。收獲方面，隨著面積的擴(kuò)大，應(yīng)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的聯(lián)合收割機(jī)，以降低谷粒破損率和收割中的丟失率。

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