作者:李清波 来源:中国科学报 发布时间:2023/12/4 13:09:00
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芝麻不“麻烦”

 

“不要提前收割,要等芝麻熟透,不然影响产量,”这两年的秋收时节,山西农业大学刘文萍研究员经常会盯着手机,提醒各地的芝麻种植户。而这种提醒是随着“豫芝ND837”芝麻品种落地山西而来,种植户对新品种的特性还不太熟悉,刘文萍的提醒挽回了因为收割不当而造成的损失。

“因为该品系抗裂蒴、抗落粒的特性,源于国家特色油料产业技术体系全新突破性新品种,以往的芝麻品种,成熟后极易出现炸裂,会造成大量籽粒脱落,损耗极大,但是今年不需要担心过晚收割,机械化收割损失率太高的问题。”刘文萍的提点让各地的种植户吃下了定心丸。

近两年,运城市芮城县的张东东就是少数对新品种充满信心,先行先试的种植户,2023年,他的芝麻田超过了100亩。“跟以前的品种不一样,收割时期可以等到芝麻籽粒从下到上完全成熟,成熟后的芝麻不怕掉落,不需要抢时间,产量比人工收割高很多。”

种植户以往担心的收割晚了籽料掉落、损失大的难题将一去不复返。

晋南大地再添经济作物

秋收时节,山西省农业技术推广服务中心组织专家对运城市芮城县建立的宜机收芝麻新品种高产示范基地进行了现场指导,来自全省各地级市的专家和周边村民见证了大面积机械化收割芝麻品种。

团队专家查看芝麻长势。摄影 马玉


芮城县的1000亩芝麻田并非连成一片,有肥地,也有撂荒地。张东东家的100亩芝麻田,由于照料得体,芝麻长势喜人,现场观摩会就在他自家的农田旁召开。芮城县的种植户在冬小麦收割到播种期间,大多数人选择种一茬玉米。机械化收割芝麻在当地称得上是一件新鲜事。

“很多农田里,玉米已经连续种植了很多年,病虫害慢慢出现,早就该轮作倒茬,实际上大家还是习惯性的种玉米,没什么太多的选择。”张东东身边站满了闻讯而来,观看机械化收割的村民,大多数人都不认识。

在农村劳动力短缺的情况下,机械化收割解决了村民极大的后顾之忧,这也是现场会受到关注的原因。

张东东说:“算经济账,芝麻比玉米收成高的多,芝麻肯定会成为很多村民明年复播区的新作物,不管别人怎么样,我是肯定要增加种植面积。”

芮城县的“豫芝ND837”品种麦后复播芝麻田,20亩创造了190公斤亩产的好成绩,按照市场价每公斤16元计算,亩收入3040元。这20亩高产记录诞生就在种植户张东东的示范田里。

而新绛县600亩荒地全年无施肥无浇水,也实现了90公斤以上的平均亩产,亩收益1440元。

2023年是“豫芝ND837”品种进入山西以来的第三年,新品种给首次种植芝麻的农户们吃了颗定心丸。原来非常依赖人工的芝麻田竟然可以如此轻松地管理,亩产高、施肥少、耐干旱、耐贫瘠。

农机驰骋田间,芝麻颗粒归仓。

这两片具有代表性的芝麻田见证了全程机械化生产芝麻品种在山西晋南地区极强的适应性和极佳的经济性。山西省农业技术推广服务中心主任赵建明评价道,有了适宜机械化的品种、装备和技术,芝麻具备了规模化大面积种植的条件。

从古至今,芝麻产能极为受限。传统芝麻种植多为手工操作,难以大规模生产,较高的营养价值和低效的产能形成落差,一方面让人们对美味的芝麻“欲罢不能”,另一方面则在田地里“望而却步”。其中一个主要原因就是芝麻落粒损失大、机械收割困难,成熟时蒴果一碰就炸,向四周弹射,但凡籽粒掉进土里就无法回收,这种状况几千年来没有改变。

与芝麻有关的两种美好寓意“芝麻开花节节高”和“芝麻开门”,实际上都给芝麻机械化生产带来了困难。“节节高”意味着无限花序,只要温度光照条件允许,芝麻就会不断开花、结果,导致植株上下蒴果、籽粒成熟度不一致,下部蒴果开裂,上部还在开花,无限花序也造成茎秆过高、易倒伏,不利于收获。“芝麻开门”意味着蒴果成熟后会自然炸裂,籽粒崩出掉落影响产能。

“我们通过十几年的研发,创制选育出了抗落粒品种。芝麻成熟后,蒴果开裂,籽粒仍着生在心皮上不掉落,不怕风刮、雨淋、晃动,彻底解决了芝麻‘一熟就炸’‘一碰就落’难题。有了抗落粒的品种,就可以实现芝麻收割全程机械化。抗落粒宜机收新品种的选育成功,大大推进了芝麻生产的发展。从此告别了原来的镰刀收割、人工打捆、晾晒、脱粒过程,联合收割机可以像收小麦一样让芝麻颗粒归仓。”国家特色油料产业技术体系首席科学家张海洋介绍道。

近两年,“豫芝ND837”等抗落粒品种在全国各地试验田里取得了不俗的成绩,产量屡创新高,种植技术日渐成熟。继小麦、玉米、大豆、高粱、油菜、水稻、油葵后,全程机械化收割的农作物再添芝麻一员“大将”。联合收割机每亩仅用6分钟,就完成了收割、脱粒、分离、清选和集粒,机收损失率低于5%,籽粒含杂率低于1%。

芝麻花开晋南。一次机械化播种、一次机械除草、一次化学除草、两次病虫害防控、一次机械化收割,就是料理芝麻田的全部工作。试水“豫芝ND837”的种植户把账本算的明明白白,机械化播种一亩田一次40元,除草一次20元,驱虫一次20元,收割一次100元,全年下来成本300块而已。刘文萍表示,“芝麻如果适当施肥,高水肥会带来高回报,荒地上播种,也能带来收获,我们提倡还是合理管理,争取较高收益。”

晋南地区小麦-芝麻这种麦后复播芝麻模式可以连续种植2-3年,产量仍然可以保持较高水平。刘文萍表示,芝麻的耐干旱、耐瘠薄的特点适用于山西干旱、土地贫瘠的实际,施用肥料少,田间作业都使用农机或者无人机,种植人工成本低是它最强的优势。

为了让晋南地区的种植户切身感受芝麻机械化收割的便捷,刘文萍邀请国家特色油料产业技术体系熟练的收割机操作员带着改进的设备在芮城县现场教学,机收损失率甚至只有3%,比种植户心理预期的7%低了一半。据统计,芝麻新品种的每亩收益平均可达1600元,在复播区的各类作物中有着较大的经济优势。

刘文萍表示,在山西发展芝麻特色油料作物符合2023年农业部一号文件中提出的“多油并举,因地制宜地发展芝麻等油料作物”精神要求。

种植面积减少却需求爆发

北方吃涮羊肉蘸着的喷香芝麻酱,连同川渝地区吃火锅蘸料香油,这两种调料的主要成分都是芝麻。芝麻拥有“八谷之冠”的美誉。芝麻含油量55%左右,不饱和脂肪酸含量约85%,蛋白质含量约20%,粗纤维含量约为10%,富含钙、维生素B5等物质,重要的是,芝麻还含有丰富的木酚素等抗氧化物质,具有降低胆固醇、消炎、调节血脂等作用。

随着人民生活水平的提高,近些年,我国对于芝麻的需求呈爆发式增长。我国目前每年芝麻需求量约为180万吨,国产仅65万吨,其余全部依赖进口,对外依存度比较高。

由于进口量过大,难免有质量不一的国外产品进入市场,无论是口感还是外观,比国产芝麻都要略逊一筹,但国内芝麻的生产又远远跟不上消费者的需求。

得益于扎实的科研攻关,我国的芝麻单产水平是世界平均单产的3~4倍,但种植面积只位列全世界第五,居于苏丹、印度、缅甸、坦桑尼亚之后。芝麻制品的多元化和老百姓对于健康食品的追求越来越强烈,芝麻的供应缺口越来越大。

近年来,山西的芝麻种植面积也一直处在低位水平。在种植面积、单产水平几乎没有提高的条件下,选育宜机收品种、解决机械化生产问题是发展芝麻生产的最佳出路。

“顽强”芝麻破土而出

芝麻在山西乃至西北地区的油料作物版图中并不十分突出,虽然有着单价高、化肥用量小、耐旱抗逆等优势,但是综合起来算经济账,种植户选择芝麻意愿不强烈,劳动力成本越来越高、种植面积持续减少、机械化程度低成为制约芝麻种植的最重要因素。

刘文萍既是山西农业大学经济作物研究所芝麻研究室主任,也是国家特色油料产业技术体系芝麻试验站站长,除了山西本地的芝麻品种选育与栽培技术,还要兼顾陕西、新疆等地。

西北的气候特点既给芝麻出苗造成了困扰,也蕴含着大力推广芝麻种植的良机。刘文萍说,西北60%以上为丘陵山区,平川地较少,芝麻大部分种植在山区丘陵,对于土壤肥力程度要求不高,不需要灌溉,可种植的土地很多,它靠天吃饭能力强,耐旱能力非常突出,对种植户来说是一道保障。

只要解决了机械化收割品种、出苗困难的问题,西北适宜种植芝麻这道命题就有了清晰地答案。前者靠分子育种等技术,后者靠栽培手段与机械。

2008年,国家芝麻油料产业技术体系开始运行,随后,芝麻、胡麻、向日葵3个体系重组合并为国家特色油料产业技术体系,全国芝麻研究团队进入了更高效、更有战斗力的快速发展中。从种质鉴定创制到信息产业技术分析、从品种选育到产品研发、从农田到餐桌,国家特色油料产业技术体系专家团队扛起了我国芝麻产业发展壮大的重担。

2007年以来,团队先后处理观察了120多万份突变体植株,通过化学诱变技术创制出短节耐密植、花序有限等突变体,进而于2012年创制出了抗落粒芝麻突变体,首次在全世界实现了“从0到1”的突破。

与此同时,团队成员着重对播种机械进行改进,能够节省2/3的用种量,并实现一播全苗,在栽培技术上,创造出“麦后铁茬免耕精量播种、膜下滴灌宽窄行、起垄带状种植等多种模式。机械的运用和轻简化栽培模式的应用,使得芝麻的每亩成本降低300元。

刘文萍介绍道,干旱地区水分都在地下,芝麻是双子叶作物,顶土力弱,播种时不能种的太深,否则种子顶土萌发困难,也不能太浅,因为表层由于风吹土壤水分少,种子难以萌发、出苗,生产中经常遇到缺苗断垄,出苗率只有60%-70%,严重影响产量。为此,团队研发了适合西北地区的抗旱保苗栽培技术,研制了芝麻微型机械化播种机,一次性完成开沟、播种、覆土、镇压作业,一次播种2行,不仅适宜平川,而且适宜山地、丘陵及林下套种,自带动力、无需人力,搬运方便,最小的三轮车即可运输,体积小,重量轻,有效解决了旱地芝麻出苗难的首要问题,出苗率达到90%以上,实现了一播全苗。

如果赶上复播区的雨水播种,看准时机的芝麻种子破土而出,一旦出苗,化学除草结合机械除草,则大局已定,生命力顽强的芝麻会成长为那一片土地的“霸主”,谁也阻挡不了它的茁壮成长。

在汾阳试验田里,刘文萍带领团队正在加紧开展适宜山西春播区和复播区种植的宜机收新品种,希望通过杂交育种的方式,让运城、临汾以北的地区也能种植更高性价比的经济作物。

 
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