中科院离子束诱变技术破解水稻秸秆还田难题

2011-11-21 12:20 来源: 新华网
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  农作物秸秆还田利用一直是困扰农业生产的难题。中科院合肥物质研究院专家利用离子束诱变技术,改变水稻茎秆细胞结构,使之在田间脆而不易倒伏,成熟收获时普通收割机耕过,这种“脆秆”随即“粉身碎骨”,就地还田肥地。

  农作物秸秆还田可以让氮、磷等有效营养元素返回土壤,提高土壤肥力。但由于作物秸秆柔韧,机械难以粉碎。所以每逢收获季节,农民们只好焚烧秸秆,不仅带来严重的环境污染,还造成生物质资源浪费。

  “如果能让秸秆变脆,就可以轻松将其粉碎。”中科院合肥物质研究院离子束生物工程实验室刘斌美博士说。在此之前,海内外许多研究人员在寻找让秸秆变脆的方法,但结果一直不理想。

  刘斌美介绍说,他们的课题组从作物品种自身的遗传入手,利用离子束辐照水稻种子,改变茎秆细胞木质素、纤维素含量和比例。

  经过反复、大量实验后,这个课题组获得了一个突变体样品,其生长成熟后茎秆脆而不倒,叶片和谷粒都不表现脆性,能够进行正常的田间操作。进一步研究表明,该突变体变脆主要是茎秆细胞纤维素含量降低、半纤维素和木质素含量增加所致。

  为评价该突变体的应用潜力,离子束生物工程实验室在合肥市肥西县开展了大面积田间生产试验,其表现出生长能力强、抗倒伏的特点,产量增加5%左右;抗病虫性没有明显变化;成熟期机械收割,其秸秆容易粉碎,粉碎的秸秆长度85%以上小于5厘米,最长不超过10厘米。同时,脆秆水稻适宜家畜饲用,是畜牧业很好的饲料来源。

  刘斌美介绍说,课题组还在进一步研究这种脆秆水稻种植过程中的田间配套管理措施,包括化肥、农药用量,栽培方式等,争取将这项技术早日投入生产应用。