中科院研发出“巨型”高粱,最高可达6.54米,产量能达到多少?
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说起高粱,对于现在很多人来讲可能稍微有些陌生。现代人们的生活水平日渐提高,高粱这种适口性差,营养价值低的东西,已经很少出现在人们的餐桌上。
然而,去年中科院的植物学家们又研发出了新的巨型高粱,最高可以达到6.5米,而普通的高粱也就3米多高。
那么,在物质生活丰富的今天,科学家花费大力气所研制的这种巨型高粱究竟有什么特殊之处,又能在现代生活中发挥怎样的用途?
从“救命粮”到“饲料粮”
迄今为止,人类种植生产高粱的历史已经有5000多年。在物质匮乏的年代,由于高粱对各种环境的适应能力都比较强,所以被广泛种植,也被称为救命粮。
上世纪60年代末,我国的种植高粱面积有1.4亿亩,大约是933万公顷。
那时候,高粱又被称为“盐碱地之花”。那个时候的农业生产还没有科学技术的加入和干涉,多数是依靠代代流传下来的基础农业生产经验和自然的风霜雨露相结合,孕育而成。因此,高粱这种适应性强的作物就非常适合大面积种植。
另外,高粱喜光喜温,可以多茬收割,温度足够的话,高粱就可以一直生长,反复进行收割。
一般来说,高粱一年可以收割3次,但是在广东这些温度比较高,气候温暖的地方,高粱一年甚至可以收割6次。
不过,随着经济的发展和社会的安定,国家在粮食方面投入了大量的财力和人力进行科学研究。
研究的主要对象一般是玉米、小麦、水稻等适口性比较好的粮食作物。而巨额的投入之下所带来的成果也是令人惊叹的,比如袁隆平院士带头研究的杂交水稻,就解决了中国许多人的吃饭问题。
而高粱因为味道苦涩,米粒粗糙,口感味道比较差,同时其中所含有的单宁物质虽然能够抗癌变,预防心血管疾病。一些葡萄酒中也含有单宁。单宁的存在让高梁米口感很涩,难以下咽。
同时,高粱米作为主食过量进食的话,其中的单宁会阻碍人体对铁以及部分蛋白物质的吸收,引起胃肠道收缩,导致消化不良。
基于以上这些原因,高粱逐渐淡出了人们的餐桌。现在高粱米的主要用途就是用来酿高粱酒或者经过特殊的加工处理成为动物的青贮饲料。
由于其余不再做为主食出现,因此我国现在的高粱地面积大约是60多万公顷。
随着这些年来生活水平质量的提高,我国的肉类消费直接上升,于是畜牧行业得到了极大的发展。
我国生产的粮食有50%左右用作饲料粮,但是这还远远不够,每年还需要大量进口。
2020年我国从国外进口了超过1亿吨大豆,大家或许以为这是用来榨油的,但实际上用做榨油的还不到10%,其他的大豆基本都成为了喂养牲畜的饲料。
所以饲料问题就成了制约我国畜牧业发展的一个重要因素。虽然高粱不再作为人类的主食,但是却能作为良好的青贮饲料,来填补我国畜牧行业的饲料缺口。
籽粒可以用来喂养猪和鸡,然后秸秆和叶子可以用来喂养牛和羊。
一方面随着我们食物结构的改变,我们对肉的数量和质量要求也更高。高粱的叶子中含有高蛋白和纤维素,能够帮助动物进行消化,补充蛋白质。
另一方面,高粱能够全部用作饲料来喂养牲畜,这可以大大降低我国的污染。
在我国的农业生产中,一年大约会有17亿吨的秸秆剩余。如果烧掉会释放出大量的二氧化碳,引发空气污染;如果实行堆放处理,下层的秸秆又有可能会发生霉变,产生大量细菌,这些细菌会渗入土地,或者被雨水冲刷到河里,污染土壤和水源,破坏生态环境。
所以伴随着人们生活状况的改变,高粱也逐渐从“救命粮”转向了“饲料粮”。当然我国也并未停止对高粱的开发研究,中科院所培育的巨型高粱就是其中的代表之一。这种高粱植株大,产量高,抗性强,经过实验推广后广受好评。
巨型高粱中科甜
常规的杂交育种周期很长,需要不断地对作物进行反复杂交,然后让优良性状稳定下来。一般来说,杂交育种所花费的时间最少也要5~6年,而花费10年以上的更是稀松平常。因此常规的杂交育种时间成本非常高,效率很低。
中科甜是中科院经过基因编辑的手段,研究出的高粱新品种,分为1号和2号,1号可以多茬收割,而2号是一茬收割。
中科甜用到了分子生物学和基因工程的技术,通过基因定位和基因组装,将不同品种的优良性状相组合,最终得到了各方面性状都远优于从前的新品种。
新研究出来的中科甜含糖度高,营养充分均衡,量产大,非常适合我国目前的国情。
新品种的高粱也是用来做青贮饲料。青贮实际上就是将草料切碎后密封保存,通过微生物发酵产生有机酸,让草料在尽可能少损失营养的情况下保存时间更长。
通过技术处理,青贮饲料保存时间一般在3~4年,最长甚至可以达到20年不变质。可以有效解决冬季动物缺少饲料的问题。
青贮饲料相较于新鲜饲料来说,几乎保留了原饲料90%的营养成分,但切碎之后所占空间却大大减少。
同时,经过发酵处理之后,饲料更为柔软适口,所独有的发酵味道也能促进动物食欲,加快动物生长。
新品种的高粱是甜高粱,含有大量的糖分。中科甜1号含糖量在15.45%,2号含糖量可以达到16.55%。这意味着其中所蕴含的能量很高,能让动物长得更快,产的肉和奶也更多。
经过科学家的跟踪研究,以甜高粱作为饲料的牛比以青贮玉米作为饲料的牛每天可以多产1.64公斤奶。
此外高粱中的单宁含量也通过基因技术被降低,将其控制在一个既能促进动物肠胃蠕动,又不会对动物产生坏的影响的区间。以甜高粱梅作为饲料的动物,每年的气体排放量可以减少44%,有效降低了对大气的污染。
另外也调整了高粱种子的裸露性状主效基因,让高粱可以自己脱壳,节省了去壳的人力物力。
甜高粱的秸秆中的纤维素含量很高,能够促进动物消化,刺激肠胃蠕动。叶子中的蛋白质含量也非常高,可以达到22%。这就意味着动物可以通过高粱叶子来补充日常所需蛋白质,相对的每年大豆进口量就会减少。
而牧民们也不用再专门购买补充蛋白质的相关产品,可以节约饲养成本。
此外,我国每年的农业用水大约占到了淡水用量的70%左右。新型高粱相对于玉米来说,可以解决节约2/3的灌溉用水,这也是其优势之一。
新型高粱抗性良好,所以用的肥料也少。氮肥是植物生长最需要的养分,过度施肥导致土壤板结和土壤退化,巨型高粱的种植可以降低肥料对土壤造成的污染。
另外我国人口众多,所以必须要保证粮食的来源,目前我国的耕地红线是18亿亩。而巨型高粱因为耐盐碱性更强,所以可以在主粮无法生存的地方种植。
根据农业部的数据,我国的盐渍土地在3460万公顷,其中有40%可以被加以改造利用,作为农业土壤使用。
新品种的巨型高粱耐盐性更强。普通高粱所能承受的土壤盐分极限是0.4~0.5%,而新品种可以提高到0.8~0.9%,可以广泛种植在沿海滩涂和内陆盐碱地,在不影响主粮产量的基础上实现增产。
北方冬季漫长,草料缺乏,国家又禁牧保护环境,所以畜牧业的发展受到了很大限制。而巨型高粱的问世,则有效解决了这一问题,其植株最高可达6.5米,亩产约在15吨,营养价值也很高。
与青贮技术结合后,可以大大缓解动物过冬缺少饲料的问题。目前,巨型高粱在全国都推出了种植点,共计约有50万亩。
巨型高粱由于植株较大,作为植物进行光合作用会消耗大量的二氧化碳,释放氧气,可以固碳固氮,对于环境的保护作用很大,能够控制环境污染。所以,巨型高粱在很多方面都发挥着自己的作用,对于国家和民生有着重要意义。
当然,其中也会有一些不足。比如高粱中赖氨酸和色氨酸的比例会导致消化困难,很难吸收。
而高粱在生长时期会在根部分泌一种叫“高粱醌”的物质,这种物质会抑制其他植物的生长,甚至也会抑制到自己后代的繁殖。
另外,这种巨型高粱的收割也比较费时,因为太大有时候会缠住收割机齿轮,收割效率比较低。
目前,我国农业机械化发展还不完善,在巨型高粱得到推广之后,我们也要考虑到收获的问题。
巨型高粱的培育成功对于我国来说有着非常重要的意义,极大缓解了我国目前饲料短缺的问题。
不过,在相关设施的配套完善方面,我们还可以有更进一步的发展。
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