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(shí)普通收割機(jī)耕過(guò)，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(xiàng)技術(shù)得到了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。

脆稈水稻機(jī)械收割過(guò)程

收割后田間秸稈取樣比較

反復(fù)、大量實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室劉斌美博士說(shuō)，農(nóng)作物秸稈還田可以讓氮、磷等有效營(yíng)養(yǎng)元素返回土壤，提高土壤肥力。但由于作物秸稈柔韌，機(jī)械難以粉碎。機(jī)收后如果不加處理，秸稈長(zhǎng)期不腐解，直接影響以后季節(jié)作物播種和生長(zhǎng)。所以每逢收獲季節(jié)，許多農(nóng)民焚燒秸稈，不僅帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染，還造成生物質(zhì)資源浪費(fèi)。如果能讓秸稈變脆，就可以輕松將其粉碎。

目前國(guó)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(wú)法讓收割機(jī)粉碎。要不就是太脆，連正常的農(nóng)業(yè)操縱都會(huì)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(guò)反復(fù)、大量實(shí)驗(yàn)后，這個(gè)課題組獲得了一個(gè)突變體樣品，其生長(zhǎng)成熟后莖稈脆而不倒，葉片和谷粒都不表現(xiàn)脆性，能夠進(jìn)行正常的田間操作。進(jìn)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(duì)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(lái)源

離子束生物工程實(shí)驗(yàn)室為評(píng)價(jià)這個(gè)突變體的應(yīng)用潛力，在合肥市肥西縣開(kāi)展了大面積田間生產(chǎn)試驗(yàn)，其表現(xiàn)出生長(zhǎng)能力強(qiáng)、抗倒伏的特點(diǎn)，產(chǎn)量增加5%左右；抗病蟲(chóng)性沒(méi)有明顯變化；成熟期機(jī)械收割，其秸稈容易粉碎，粉碎的秸稈長(zhǎng)度85%以上小于5厘米，最長(zhǎng)不超過(guò)10厘米。

專家指出，這項(xiàng)技術(shù)機(jī)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(shí)，脆稈水稻十分適宜家畜飼用，是畜牧業(yè)很好的飼料來(lái)源。

劉斌美說(shuō)，課題組還在進(jìn)一步研究這種脆稈水稻種植過(guò)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(duì)這種水稻的品質(zhì)進(jìn)行更細(xì)致分析，爭(zhēng)取將這項(xiàng)技術(shù)早日投入生產(chǎn)應(yīng)用。