聚焦一流 创新引领│2023年度广西科技进步奖励获奖项目系列报道之一
突破木薯北移技术难题,开创热带作物木薯北上种植先河
——记2023年度广西技术发明奖二等奖“木薯北移种植关键技术研发与示范推广”
从2024年广西科学技术奖励大会上获悉,我院下属单位广西壮族自治区亚热带作物研究所(下称“广西热作所”)完成的“木薯北移种植关键技术研发与示范推广”项目获2023年度广西技术发明奖二等奖。
木薯是我国南方地区的重要热带作物,受气候等自然条件的限制,过去木薯仅在广西、广东、海南、云南等华南地区有规模种植,年产木薯淀粉和变性淀粉为69万吨,仅占总需求量12%。我国木薯原料短缺,是世界最大的木薯干片和木薯淀粉进口国,进口量占国际贸易70%以上。为提高我国木薯原料的产量,扩大木薯生产区域,北移种植是可行之路,木薯作为热带作物北移种植必须解决冻害、寒害、风灾、种茎越冬贮存和生育期不足这些技术瓶颈等关键性难题,以保证热带作物木薯产量和质量。
项目负责人李军为广西热作所二级研究员、国家现代农业产业技术体系岗位科学家,多年来一直致力于开展木薯北移关键瓶颈技术攻关,带领团队联合国家木薯产业技术体系江西南昌综合试验站、福建三明综合试验站、桂林综合试验站和湖南长沙综合试验站等单位,历经21年的努力,终于攻克这些技术瓶颈难题,实现了木薯北移种植生产的突破目标。
攻坚克难 解决木薯北移的四道难题
针对木薯北移种植受低温影响种植时间迟、生长发育期短的难题,发明了木薯提早种植技术,突破了木薯北移种植的前期低温障碍,延长了木薯生长期,在华北等地区提前到3月份种植,增加木薯生育期1-2个月,鲜薯亩产量达2.1吨、淀粉含量28%以上。突破性解决了木薯北移种植前期低温障碍和生育期不足从而影响产量及质量形成的第一道难题,为木薯北移发展奠定了坚实基础。
针对华北沿海地区大风、台风天气频发,受大风、台风天气影响造成木薯易倒伏、减产甚至绝收的问题,发明了木薯抗风栽培技术,在山东、河北和新疆应用推广,在遇到八级大风来袭时,植株倒伏率仅为3.4%,攻克木薯北移生产风灾造成植株倒伏、减产的第二道难题。
针对华中地区霜冻气候对木薯生长的影响,发明了南方霜冻地区抗寒高效栽培技术,有效解决华中地区因霜冻、寒冷,木薯种植时间推迟、物质积累时间不够、种茎贮存越冬难的第三道难题。
针对木薯北移种茎繁殖倍数低,繁殖速度慢,供量不足等问题,创新研究利用雾化营养液培养技术,发明了木薯雾化栽培快繁技术,全年增殖3.5-4代,增殖倍数为432-1296倍,存活率达98%,突破了北移低温不能育苗的技术瓶颈,解决了木薯北移生产发展种茎供应不足的第四道难题。
山东地膜全覆盖保温种植
2016年山东木薯测产验收
精诚合作 开创热带作物木薯北上种植先河
中国大规模木薯北移生产始于2002年。2002年3月福建明溪县政府指派县林业总公司与广西热作所合作,牵头引进国内木薯良种GR911、华南124、华南205到福建种植。这开创了国内大规模木薯调种跨省北移种植的先河。有了充足的木薯原料,当地成功引进了福建三明百世达淀粉有限公司木薯加工企业,木薯产业成为当地调整农业产业结构的特色新产业,广西热作所选育的木薯品种GR911迄今仍是福建省主栽品种。
此后,不断从广西大规模调运木薯种茎到福建、江西、湖南、广西桂北等地区推广种植,使福建、江西、湖南、广西桂北等地区的木薯由原来的零星种植转向规模化种植生产,在此基础上,国家木薯产业技术体系建立了江西南昌综合试验站、福建三明综合试验站、广西桂林综合试验站和湖南长沙综合试验站。
此后,项目负责人李军研究员带领团队,联合国家木薯产业技术体系江西南昌综合试验站、福建三明综合试验站、桂林综合试验站、湖南长沙综合试验站等单位,解决了木薯北移的四道难题。成果技术在山东、河北、河南、重庆、新疆等地示范种植,打破国内木薯种植最北地区记录,技术指标达到国内领先水平。
2002年国内首次大规模木薯跨省调种
2017年在山东举办全国木薯北移现场会
北京木薯北移种植试验点
木薯北移 助力产业发展
木薯北移种植扩大了我国木薯种植地区的范围,打破了我国秦岭—淮河一线以北不能发展木薯生产的限制。成果获得国家发明专利授权6件,制定并发布实施地方标准9个,发表科技论文58篇,培养了一大批技术人才。成果技术在山东、江西、福建、河北、河南、浙江、重庆、湖南等省市推广应用,2002-2022年累计推广面积436.82万亩,累计新增销售额72.40亿元,累计新增利润44.17亿元。木薯北移增加了我国木薯产量,缓解了我国木薯原料短缺现象。创造了显著经济社会生态效益,对推动相关领域技术进步有显著作用。
团队简介:
广西热作所木薯研究团队(广西木薯研究所),现有专业技术人员21人,其中正高7人,副高6人,博士3人,硕士12人,获得国务院特殊津贴1人,广西高层次人才2人,国家木薯产业技术体系岗位科学家1人,综合试验站站长1人,广西特聘专家1人,广西木薯育种联合攻关首席专家1人,广西薯类创新团队育种与栽培岗位专家1人。先后承担国家科技支撑计划、国家星火计划、国家自然科学基金、广西科技开发等各级木薯研究项目76项;选育出木薯GR891、GR911、桂热引1号、桂热(3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13)号等14个木薯优良品种。获得科技奖励28项,其中国家科技进步二等奖1项,省部级科技奖二等奖3项、三等奖7项。
热作所 文峰供稿/供图
一审一校:陈赶林
二审二校:薛臣艺
三审三校:陆炳强