中科院破解秸稈還田難題

農(nóng)作物秸稈還田利用一直是困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的難題。中科院合肥物質(zhì)研究院專家利用離子束誘變技術(shù)，改變水稻莖稈細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使之在田間脆而不易倒伏，成熟收獲時普通收割機耕過，這種“脆稈”隨即“粉身碎骨”，就地還田肥地。近日在安徽肥西縣的秋糧收割中，這項技術(shù)得到了現(xiàn)場驗證。

脆稈水稻機械收割過程

收割后田間秸稈取樣比較

反復(fù)、大量實驗獲得脆稈水稻

中科院合肥物質(zhì)研究院離子束生物工程實驗室劉斌美博士說，農(nóng)作物秸稈還田可以讓氮、磷等有效營養(yǎng)元素返回土壤，提高土壤肥力。但由于作物秸稈柔韌，機械難以粉碎。機收后如果不加處理，秸稈長期不腐解，直接影響以后季節(jié)作物播種和生長。所以每逢收獲季節(jié)，許多農(nóng)民焚燒秸稈，不僅帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，還造成生物質(zhì)資源浪費。如果能讓秸稈變脆，就可以輕松將其粉碎。

目前國內(nèi)外許多研究人員都在尋找讓秸稈變脆的方法，但結(jié)果一直不理想，要不就是不夠脆，無法讓收割機粉碎。要不就是太脆，連正常的農(nóng)業(yè)操縱都會折斷莖稈。

劉斌美介紹，他們的課題組從作物品種自身的遺傳入手，利用離子束輻照水稻種子，改變莖稈細(xì)胞木質(zhì)素、纖維素含量和比例。在經(jīng)過反復(fù)、大量實驗后，這個課題組獲得了一個突變體樣品，其生長成熟后莖稈脆而不倒，葉片和谷粒都不表現(xiàn)脆性，能夠進行正常的田間操作。進一步研究表明，突變體變脆主要是莖稈細(xì)胞纖維素含量降低、半纖維素和木質(zhì)素含量增加所致。

脆稈突變體與對照的單株照片

大田生產(chǎn)照片

脆稈水稻也是畜牧業(yè)很好的飼料來源

離子束生物工程實驗室為評價這個突變體的應(yīng)用潛力，在合肥市肥西縣開展了大面積田間生產(chǎn)試驗，其表現(xiàn)出生長能力強、抗倒伏的特點，產(chǎn)量增加5%左右；抗病蟲性沒有明顯變化；成熟期機械收割，其秸稈容易粉碎，粉碎的秸稈長度85%以上小于5厘米，最長不超過10厘米。

專家指出，這項技術(shù)機械作業(yè)負(fù)荷輕，解決了秸稈還田的難題，顯示出廣闊的應(yīng)用前景。同時，脆稈水稻十分適宜家畜飼用，是畜牧業(yè)很好的飼料來源。

劉斌美說，課題組還在進一步研究這種脆稈水稻種植過程中的田間配套管理措施，包括化肥、農(nóng)藥用量，栽培方式等，并對這種水稻的品質(zhì)進行更細(xì)致分析，爭取將這項技術(shù)早日投入生產(chǎn)應(yīng)用。