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大麦产业科技发展现状及思路

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摘要:大麦是粮、饲、酒等多用途作物。21世纪以来,中国大麦种植面积显著减少,其中啤酒大麦面积大幅下降,食用大麦面积相对稳定,而近年来饲料大麦需求增势迅猛。“十三五”应顺应大麦产业结构优化调整需要,在继续加强“优质高效”啤酒大麦新品种选育和生产技术集成创新、“粮草双高”的食用大麦新品种选育的同时,将饲料大麦的新品种选育、优质高产栽培技术及加工技术研究作为主攻目标。

关键词:甘肃省;大麦;科技;发展

大麦是世界上最古老的粮食作物之一。根据籽粒有无皮壳,分为皮大麦和裸大麦(青稞);根据用途,分为食用大麦、啤酒大麦和饲料大麦。由于大麦生育期短、早熟、耐低温、抗旱、耐瘠薄、耐盐碱、抗逆力强、适应性广、丰产、营养丰富,具有食用、饲用、酿酒以及医药等广泛的用途,在全球除南极洲之外6大洲均有种植,是世界第四大禾谷类作物。

1大麦产业科技发展动态

1.1国内外大麦产业发展现状

大麦最初用作人类食物,后来由于小麦和水稻的广泛食用,大麦最终演变为主要用作饲料、酿酒原料自21世纪以来,大麦产量的55%~60%用于饲料,30%~40%用来酿酒,只有2%~3%作为食物。自20世纪90年代以来世界大麦种植面积呈现下降趋势,单产提高,总产量缓慢下降。但近年来,面积、产量有所回升。由于发达国家饲料工业和啤酒工业的发展早,以及在发达国家人们越来越注重于饮食健康,食用大麦的风潮再次兴起,虽然全世界种植大麦的国家有100多个,但发达国家是世界大麦主要生产国,根据世界粮食组织统计,2006-2010年欧洲、北美洲、大洋洲大麦产量占世界大麦总产量的80%左右。大麦是中国的原产作物之一,距今已有5000年栽培历史。秦汉以前大麦青稞是黄河流域先民主食之一,在黄河、长江流域和西北旱漠等全国各地曾广泛栽培。至今青藏高原藏族聚居区,仍以裸大麦(青稞)作为主食。20世纪80年代之前,在我国南起海南,北至黑龙江,东起黑龙江和东南沿海岛屿,西至新疆和西藏都有种植,播种面积和总产量仅次于水稻、小麦、玉米,居谷类作物第四位,是全国生产分布最广泛的谷类作物。自21世纪以来,中国大麦种植面积显著减少,总产量也明显下降,单产水平明显提高。

大麦的收获面积减少,一是由于随着我国加入WTO,啤酒大麦进口关税的大幅度下降,与此同时,国内农资价格上涨,生产成本提高,国产啤酒大麦逐步丧失价格优势,国内啤酒企业的生产原料依赖进口啤酒大麦的局面进一步加剧,导致国产啤酒大麦价格下降,影响农民种植大麦的积极性,我国也成为世界第一大麦进口国;二是随着我国农业结构调整,高效经济作物种植面积增加,以及大量使用玉米为饲料的养殖业发展,削减了大麦作为饲料的利用空间;三是为保证粮食安全,政府重视水稻、小麦、玉米三大主要粮食作物,对小麦、水稻、玉米等主要粮食作物给予直接补贴的政策,导致大麦比较效益相对降低,农民减少了种植。青藏高原是以裸大麦(青稞)为主的食用大麦主产区,也是我国大麦面积下降相对缓慢的地区,这主要得益于国家对农作物实施的种植补贴、保护价收购及国家对少数民族地区的政策支持。四是大麦虽然是一种优质饲料,并且世界上60%以上的大麦用作饲料,但是我国大麦的饲料消费还停留在以农户直接喂饲方式为主的自产自用阶段,经过饲料加工企业生产成配合饲料进入市场的比例极低。但近年来饲料加工企业开始注重大麦的饲用价值,2013-2015年我国的大麦消费从818万t增至1604万t,国外进口量从234万t增至1074万t。尤其是饲料大麦从2013年的零进口,猛增到2015年的796万t。

1.2国内外大麦科技发展动态

1.2.1世界大麦科技发展

欧美等发达国家开展大麦科学研究工作起步早。专用大麦品种的选育已有百余年的历史,这些国家在专用大麦品种选育中,以制麦与酿造啤酒品质检测分析为基础开展啤酒大麦育种,以饲用品质分析及饲喂试验为基础进行饲料大麦育种,以食用营养品质品质分析、食品加工技术品质为内容的食用大麦育种,以大麦功能性物质的分析、提取和加工为核心的大麦保健品品种选育等为重点进行育种研究工作。在栽培技术方面开展了少免耕技术、轻简化栽培技术、提高专用品质技术为内容的研究。

1.2.2中国大麦科技发展

(1)大麦品种改良及种质创新。21世纪以来随着国家大麦青稞产业技术体系等项目的实施,以及啤酒年产量连续10年占居世界第一,大麦食品加工产业迅速发展,大麦饲料应用逐年增加,对新品种的要求进一步提高,主要的目标性状包括优质、高产、多抗、专用和广适性,选育出了更多、更好的啤酒、饲料和加工专用优质高产大麦新品种。如优质高产啤酒大麦品种甘啤6号、苏啤6号、饲料大麦品种保大麦8号、青稞品种昆仑13号等,产量水平提高到7500kg/hm2以上,品质、抗性和适应性均达到了一个新的历史水平。

(2)大麦育种技术的现状。随着现代分子生物学的发展,大麦育种技术发展很快,在大麦育种历史上起过重要作用的系统选育与直接引种已经逐渐退出,常规杂交技术、组织培养技术、分子育种技术等多种育种技术均在大麦育种实践中得到应用。常规杂交技术还是目前我国大麦育种中应用最广泛、最主要的方法。如甘肃省农业科学院杂交育成了甘啤系列优质啤酒大麦品种;江苏的苏啤系列啤酒大麦品种;青海省的昆仑系列青稞品种。同时期各地应用的大麦主栽品种主要从这些品种中产生。西北麦区、东南麦区和东北麦区三大啤酒大麦主产区,与之相对应的生产主栽品种也形成了较具影响力的甘啤系、苏啤系两大啤酒大麦品种系列。分子标记辅助选择技术,转基因育种技术应用于大麦遗传育种在我国尚处于起步阶段,目前仍主要应用于标记定位和实验验证。

(3)栽培技术的发展状况。大麦栽培技术方面开展了免耕轻简栽培技术,抗旱节水栽培技术,药剂拌种和种子包衣技术等技术研究与推广。

(4)加工技术的发展状况。在大麦食品加工方面,目前国内研究和生产研究较多的是麦片和大麦茶饮料,但对于大麦在焙烤食品、面制食品、膨化食品中的应用研究较少。国内对大麦保健价值和功能特性相关的研究还停留在实验室阶段。目前以啤酒大麦开展的制麦与啤酒酿造研究开展的多已与国际接轨。以青稞为原料开发的酒品主要有青稞白酒、青稞干酒、青稞啤酒和青稞营养酒等。青稞一直是藏族同胞的主要口粮,长期以来自然形成了一系列的加工利用技术。进一步总结完善青稞地方风味小吃种类和传统生产工艺,有利于全面提升青稞的加工利用价值,有效推进青稞产业化进程。

2甘肃大麦产业科技发展现状与问题

2.1大麦产业概况

大麦是甘肃省最古老的农作物之一,栽培历史悠久。民乐县、武威考古出土的裸大麦(青稞)粒系距今约三千到四千年。建于公元前121年的山丹军马场,一直种植大麦为军马精饲料。据记载,陇西南地区在西汉时期已开始屯田,以裸大麦为主栽作物。20世纪30年代甘肃省大麦种植面积为17.88万hm2,平均单产1029kg/hm2。以后种植面积逐渐下降,单产缓慢上升。20世纪50年代后期至70年代初期,种植面积稳定在15万hm2左右,单产1200~1500kg/hm2。20年代70年代中后期到80年代初期,种植面积为7.3万hm2,单产1500~1800kg/hm2,其中禾田2.67万hm2,青稞4万hm2,皮大麦0.67万hm2左右。禾田和皮大麦主要用作饲料。20世纪80代随着我国啤酒工业的兴起,甘肃省大麦种植面积有所回升,面积为8.67万hm2,单产1800~3000kg/hm2。20世纪90年代甘肃省大麦面积随着啤酒大麦面积的增加而进一步扩大,面积为10万hm2,单产2500~4500kg/hm2,其中青稞3.5万hm2,啤酒大麦6.5万hm2左右。到2008年甘肃大麦面积增加到16万hm2,单产3000~4800kg/hm2,而后随啤酒大麦面积的下降减少到2015年的8.3万hm2,单产3500~6000kg/hm2,其中啤酒大麦5.6万hm2,单产6150kg/hm2,青稞2.7万hm2,单产3765kg/hm2。甘肃省河西地区自然条件有利于优质啤酒大麦生长发育,所产啤麦不但单产高,而且酿造品质优良。

同时,由于啤酒大麦抗旱性强、节水显著(耗水量只有小麦的60%~70%),生产成本较小麦低20%~30%。因此,种植啤酒大麦有利于农民增收。加之甘肃省多年来选育并推广了甘啤系列产量高、品质优的啤酒大麦品种,使得甘肃省啤麦原料质量在国内是最好的,可与国外进口优质啤麦原料相媲美。甘肃省因此成为国家优质啤酒原料生产基地,啤酒大麦生产已成为甘肃省河西及沿黄灌区特色优势产业之一。据测算,2007年全省啤酒大麦及麦芽产业(不含啤酒)产值22亿元。啤酒大麦产业为我省农民增收、农业增效和促进地方经济发展发挥了重要作用。全国有三个啤酒大麦主产区,分别为西北、东北、黄淮海产区。西北产区主要包括甘肃、新疆、青海等省区,是我国啤酒大麦产量最大、品质最优的产区。目前,甘肃已成为全国啤酒大麦和麦芽最大调出省份,同时也是国内啤酒大麦良种的最大调出省份。青稞是甘肃省藏区藏族同胞的主要食粮,也是主要的饲料、饲草作物。而且其早熟、耐低温、抗旱、耐瘠薄、耐盐碱、抗逆力强、适应性广的特性成为高海拔地区唯一能够成熟的谷类作物。发展青稞产业有利于促进少数民族地区经济社会稳定发展,加快农牧民脱贫致富步伐。

2.2甘肃省“十二五”期间大麦科技发展成效

2.2.1“十二五”期间大麦科技发展综述

“十二五”期间选育出啤酒大麦新品种4个,青稞品种2个。制定出灌溉农区亩产500kg左右,旱作农区亩产350kg左右的优质高产高效生产技术规程2项,甘啤4号优质高产栽培技术规程等技术规程4项。并开展了大麦抗旱、节水栽培技术研究。制定了啤酒大麦良种繁育技术规程和种子标准化加工技术规程2项。分别在甘肃河西走廊建立了甘啤系列品种的原种、良种繁育基地。通过示范繁殖推广,累计推广甘啤系列品种达135万hm2。在甘肃省不同生态类型区通过啤酒大麦专用肥施用量和施肥技术试验,总结研制出啤酒大麦专用肥及施肥技术规程。

2.2.2大麦科技需求态势及对产业支撑作用

评“十二五”期间,甘肃省由于推广甘啤6号、甘啤7号啤酒大麦新品种,甘青5号、黄青1号青稞新品种,优质高产高效生产技术,使甘肃省大麦青稞产量上了一个新的台阶,啤酒大麦平均单产达到6300kg/hm2,青稞平均单产突破3750kg/hm2。也使甘肃省啤酒大麦的品质有了明显的提升,如甘啤6号其产量水平明显高于国内其他品种,受到广大种植户的普遍欢迎,目前已成为我国北方地区的主栽品种,也是国家大麦北方区试的对照品种。而且同样具有优良的酿造品质,甘啤6号的各项酿造品质指标明显优于国家优级标准和国内其他啤酒大麦新品种,与北美、澳大利亚和欧盟优质品种基本相同。采用甘啤6号大麦原料制成的麦芽质量可达到国外麦芽质量水平,不但能生产一般的啤酒,还可以生产优质高档啤酒。其优异的酿造品质得到了国内麦芽制造业及啤酒酿造业的认可和广泛欢迎,成为国内大麦界公认的优质酿造啤酒专用大麦新品种。2013年被全球第一大啤酒集团百威确定为中国第一个可以酿造百威高端啤酒的大麦品种。因此,从2011年起黄河麦芽等甘肃省麦芽公司每年以订单农业的形式建设甘啤6号啤酒大麦优质原料基地20多万亩。大大增强了西北啤酒大麦原料的市场竞争能力。

2.2.3甘肃省大麦科技发展中的主要问题

(1)大麦科研投入严重不足甘肃省大麦科研起步晚、人员少。目前甘肃省开展大麦科研的只有4家。大麦科研经费短缺,设备简陋,育种手段落后育种水平与国外相比,具有较大的差距。高产、优质、高效栽培技术的研究和推广工作滞后;良种与良法不配套,生产管理粗放,造成大麦质量下降。

(2)良种繁育不到位体系不健全种植大麦品种多乱杂,品种混杂严重,良种繁育体系不健全,在良种繁育推广政策,给农户进行良种直补,种子企业因常规种无效益或效益低不经营。无长期稳定的大麦繁种单位,大麦良种除育种单位进行繁殖推广外,无其他单位进行推广,良种推广主要以农户串换种子为主,新品种更新慢。

(3)种植大麦的地区生产条件差,品种技术推广难由于大麦主要种植在农业生产水平相对落后,自然资源相对恶劣的高海拔冷凉地、沟地、山地、旱地地上,也就是老少边穷地区。条件差、对新品种、新技术接受慢,进行品种和栽培技术推广难。

3甘肃省大麦产业科技创新发展思路目标

3.1基本思路与发展目标

以“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念,针对甘肃省及西北地区大麦青稞生产中存在的问题,以优质、高产、高效、节水为核心,以科学技术创新为先导,产业化经营为保证,加快建成规模化发展、区域化种植、标准化生产的优质大麦基地,提升我省大麦质量水平和市场竞争力为目标;开展大麦育种技术创新、大麦种质资源创新、大麦专用新品种选育、规范化关键生产技术集成示范。为我省优质大麦生产基地建设,大麦新品种的规模化示范、标准化生产和产业化开发提供技术支撑。

3.2发展重点与主要方向

3.2.1啤酒大麦产业科技发展方向

培育啤酒大麦优质高产多抗新品种:在以往工作基础上,以优质为主攻目标,选育酿造品质达到国家优级酿造标准,符合现代优质啤酒酿造的需要;产量指标超过主栽品种5%以上,抗逆性强、适应性广的啤酒酿造专用大麦新品种,成果达到国内同类研究领先水平。

3.2.2青稞产业科技发展方向

选育食用(青稞)粮草双高、优质卫生、资源高效、适宜机械收获的青稞新品种。

3.2.3饲料大麦科技发展方向

随着人们生活水平的提高,对肉、蛋、奶等动物性食品消费不断增加,农业生产结构正沿着“种养一体化”的方向发生根本性调整。尤其是饲料大麦从2013年的零进口,猛增到2015年的796万t。结合甘肃省草食畜牧业的发展,开展饲料大麦新品种选育。

3.2.4提质降本生产技术研发与集成以减少化肥

和农药用量、节水等降本减污提质增效为目标,通过革新种植方式与养分调施精准化、病虫草害防控一体化,栽培方法轻简化、农艺操作机械化等研究,优化集成啤用、食用(青稞)和饲用(饲料和饲草)大麦优质高效生产技术。

3.2.5多元产品开发与加工示范

优化提升青稞主粮食品和发酵饮品加工技术;创新主粮复配和绿苗制品等健康营养食品、配方饲料、青饲麦芽、绿植饲料、发酵饲料和秸秆饲料及加工技术研究。

参考文献

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[5]李先德,孙致陆,张京.2014年世界和中国大麦生产与贸易形势及2015年展望[J].农业展望,2015(2)

作者:潘永东;包奇军;火克仓 单位:甘肃省农科院经济作物与啤酒原料研究所

大麦产业科技发展现状及思路责任编辑:张雨    阅读:人次