辽宁省甜高粱研究进展

辽宁省甜高粱研究进展

国家高粱改良中心邹剑秋

辽宁省高粱生产情况高粱是辽宁省主要农作物之一现有高粱种植面积近300万亩，约占全国高粱面积的五分之一。辽宁高粱生产水平很高，是北方杂交高粱的主产省和杂交高粱繁、制种的主要生产基地。辽宁省水资源短缺，其西、北部地区十年九旱，而且具有大量的盐碱地，因此，高粱以其独具的生物学抗旱、耐盐碱优势而受到人们的认可，成为旱涝保收、高产稳产的作物，为辽宁省的农业生产和粮食安全做出了重要的贡献。甜高粱的生物学特点甜高粱具有抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄等多重抗逆性，适应性强，即使在条件恶劣的边际性土地上种植，仍可以获得较好的收成。甜高粱蒸腾系数为250～300，凋萎系数为5.9，比玉米和小麦均低；高粱可忍受0.5%～0.9%，甚至更高的盐浓度，而小麦和玉米只能忍受0.3%～0.6%和0.3%～0.7%的盐浓度；甜高粱在pH5～8.5的范围内均可正常生长。

甜高粱是最有发展潜力的能源作物之一

1、生物产量高，是非粮原料甜高粱同粒用高粱一样，为C4植物，光合速率高，每公顷可产茎秆60～90吨左右，子粒3～吨。2、含糖量高，易于转化

甜高粱茎秆中汁液丰富，含糖量高，一般汁液锤度在14%～25%之间，可以通过发酵生产酒精。甜高粱中的糖浆型甜高粱主要含葡萄糖和果糖，易于转化为乙醇，而且转化率高，可达45％以上。3、综合加工利用价值高以甜高梁为原料生产乙醇可获得多方面效益：其茎秆汁液可为乙醇生产提供优质原料；乙醇产后废渣可作饲料或制取柴油、纸和纤维板等；籽粒既是粮食，又是饲料和乙醇生产的原料；叶片是良好的青饲料。目前，在众多生物质能源作物中，甜高粱以其独具的高含糖量、高生物产量、高酒精转化率和高抗逆性成为符合我国国情、适合我国国土、气候条件、既产能源又产粮食的理想作物。辽宁省甜高粱研究单位辽宁省甜高粱研究单位有很多，如：辽宁省农科院高粱所（国家高粱改良中心）沈阳农业大学锦州市农科院铁岭市农科院沈阳市农科院等辽宁省杂交甜高粱育种成就辽宁省在甜高粱种质资源收集引进与筛选鉴定、甜高粱育种技术、新品种选育、高产高糖生理、配套栽培技术、甜高粱茎秆制取酒精技术、甜高粱产业化等方面取得了良好的进展。甜高粱种质资源收集引进与筛选鉴定经过多年的收集、整理和引进，我省已拥有近300份国内外甜高粱资源，如Rio,Roma,M81-E,Honeydew,Wray,Sumac,Atlas,Cowley及一些甜高粱地方品种如甜秆、甜秆大弯头、甜秫秆、黑壳甜高粱等。通过鉴定和筛选，有些材料表现含糖量高、茎秆产量高，已直接用于甜高粱生产，例如丽欧、M-81E等；有的品种具有早熟、抗病、产量高、含糖量高、抗倒伏等优良性状，成为亲本用于杂交种；有些有些成为育种的原始材料，为我省乃至我国甜高粱的发展起到了巨大的推动作用。甜高粱育种技术基本技术系统选育技术杂交选育技术杂种优势利用技术由于杂交种的产量和抗性优势，未来甜高粱生产将会以杂交甜高粱为主。甜高粱育种技术育种新技术1、应用群体改良技术选育甜高粱新材料，尽可能将多个亲本的不同优良性状集中到一起从而获得符合要求的优良新材料。2、应用A3型甜高粱不育系作为新选保持系的测验系，节省人力、物力和时间，加快育种进程，提高育种效率。3、用生物技术中的分子标记方法鉴选甜高粱新材料。如甜高粱持绿性、抗丝黑穗病等性状的标记工作已取得了一定的进展。4、将中国恢复系亲缘加入到不育系中，以改善不育系的一些性状。提高不育系的抗寒性、适应性等性状。甜高粱新品种选育为了进一步提高甜高粱的产量和抗性，以获得最佳的经济效益，辽宁省农业科学院高粱研究所暨国家高粱改良中心最先开展了甜高粱杂交种选育工作。“高产优质甜高粱品种选育”从“七五”开始就列为农业部重点课题，“八五”列为国家攻关课题。1989年第一个选育出由全国牧草品种委员会审定通过的辽饲杂1号甜高粱杂交种，并获得辽宁省农牧厅科技进步二等奖。甜高粱新品种选育进入20世纪90年代以后，辽宁省农科院高粱研究所加强了杂交甜高粱的育种攻关，工作重心转向优质、高产、专用杂交甜高粱的研究。经过多年努力，一举攻克了多年来困扰杂交甜高粱发展的生物学产量低、含糖锤度低和生态适应性差等难题，成功选育出4个不同生育期、含糖锤度高的骨干不育系（母本）和10多个优质、配合力高的骨干恢复系（父本），目前已有辽饲杂1～4号、辽甜1号、辽甜2号6个杂交甜高粱新组合通过全国牧草审定委员会审定和国家高粱品种鉴定委员会鉴定，还有5个新组合陆续进入试验试种和审定阶段。一些农业科研院所和大专院校也先后开展了甜高粱杂交种选育工作。例如，沈阳农业大学选育出沈农甜杂1号（623A×6993）和沈农甜杂2号（623A×1375）甜高粱杂交种，茎秆产量分别为35.13t/hm2和51.42t/hm2，茎秆汁液锤度分别为15.3%和16.0%。辽宁省锦州农科院、沈阳市农科院、铁岭市农科院等单位甜高粱育种工作也取得了一定的进展，育成了一批亲本系，并已有一些组合参加全国高粱区域试验“能源/青贮组”的试验。甜高粱新品种选育高产高糖生理及配套栽培技术二十多年来，辽宁省农科院和沈阳农业大学对甜高粱茎秆糖分、生物量积累、茎秆含糖变化规律进行了研究，并对其高效栽培技术也进行了试验研究，获得了适宜辽宁省甜高粱生产的播期、种植密度、种植模式、施肥、收获时期等，使辽宁省甜高粱生产水平有了稳步提高。甜高粱茎秆制取酒精技术沈阳农业大学1984年开始进行辽宁省科委重点攻关课题“甜高粱茎秆制取酒精及其应用的研究”，1987年通过了辽宁省科委鉴定，成果为国际先进水平。1989年又获得联合国粮农组织UNDP项目的支持，对甜高粱种质资源、育种、生物能源制取、秸秆综合利用等方面开展了广泛深入的研究工作，取得了一批重要科研成果，并于1994年组织国际专家对该项目进行了鉴定，研究成果受到了联合国官员和学者的赞赏，并委托沈阳农业大学在每年夏季为发展中国家举办农村能源培训班。甜高粱产业化甜高粱在生产乙醇中的巨大优势和广阔的发展前景已得到我省企业的高度重视，如:辽东镁达集团中粮集团辽宁金信生化有限公司沈阳瑞志城建股份有限公司等企业已开始进行甜高粱转化燃料乙醇项目的中试工作，取得了一定的进展，并正在进行相关设备的采购工作。甜高粱资源圃甜高粱不育系L0202A杂交甜高粱辽甜1号简介辽甜1号是由国家高粱改良中心选育、2005年通过国家鉴定的甜高粱杂交种。该杂交种红壳白粒，生育期134天，株高314厘米，茎粗2.02厘米，茎秆多糖多汁，茎汁含量65%，茎秆含糖锤度16－19%，抗叶病、耐脊薄、耐盐碱、根系发达、较抗倒伏，对丝黑穗病免疫。生物学产量高：两年鲜重平均亩产5453.2公斤，比对照增产21.75%，籽粒平均亩产375.96公斤，比对照增产2.25%。品质好：经测定茎叶粗蛋白4.92%，粗脂肪1.06%，粗纤维31.6%，粗灰分1.92%，可溶性总糖31.5%，无氮浸出物47.7%，茎和叶氢氰酸含量（株高132.6厘米）分别为38.4mg/kg和30.6mg/kg。杂交甜高粱辽甜1号简介高粱在恶劣环境下生长的能力辽甜一号生产田辽甜1号制种田我国甜高粱区域试验网2002年，根据甜高粱及畜牧业发展的要求，为了更好、更快地选育出产量高、品质好、抗逆性强、适应性广的饲用兼能源用高粱新品种，为国家品种鉴定提供科学依据，加速新品种的推广，全国农技中心委托国家高粱改良中心启动了国家高粱品种饲用组区域试验。饲用组区域试验分青贮型和草型两组。青贮组即为甜高粱组，对照为辽饲杂1号，辽饲杂4号和龙S2参加了试验。共有来自黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、北京、山西、安徽、湖南、河南等12个单位承担了本试验。我国甜高粱区域试验网根据满足市场对能源用甜高粱品种的需求，为甜高粱转化乙醇企业做必要的品种准备，2007年将饲用组区试调整为两个组，一个是能源/青贮甜高粱组，一个是饲草高粱组。经过几年的共同努力，现在能源/青贮组参试品种已达8个，试验点增加到15个，涵盖了全国13个省区，北起黑龙江、南到广东、西到新疆均有甜高粱试验点。在此，向各甜高粱育种单位通报一下我国甜高粱区域试验网的情况，希望大家能够将自己的优良品种和杂交种放到试验网中，这样，不仅有利于对你的品种进行横行比较，发现其增产潜力和适应区域，也有利于新品种在全国的推广，为甜高粱加工企业提供更多更好的优异原料。

近几年，甜高粱转化燃料乙醇产业发展很快，但是，在甜高粱育种与生产中还存在一些问题，如：1、甜高粱资源匮乏，缺少抗倒伏、含糖量高的资源2、母本含糖量普遍偏低3、优良能源甜高粱新品种少,类型单一，产量低4、甜高粱综合抗性、特别是抗倒伏能力差5、杂交甜高粱推广力度不够，很多地区还以常规种为主6、与品种相配套的技术措施不完善7、甜高粱转化乙醇技术研究滞后

如果不能将这些问题及时有效地解决，势必会影响甜高粱燃料乙醇加工业的发展。

甜高粱育种与生产中存在的问题倒伏的甜高粱现阶段研究工作技术难点与侧重点1、引进和拓宽高糖资源和抗倒伏资源。2、创新育种技术路线，使高产与高糖有机地结合3、解决抗倒伏问题4、丰富甜高粱杂交种的类型5、采用新的育种方法和技术6、解决不同细胞质甜高粱专用不育系的