甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒大麥科研工作進(jìn)展

張想平 錢(qián)永康 王寶堂 毋玲玲 蘇毓杰 李潤(rùn)喜

(甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒原料作物研究所,甘肅 武威 733006)

甘肅省是我國(guó)主要的啤酒大麥優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)基地之一，啤酒大麥常年播種面積約8萬(wàn)～12萬(wàn)hm2，產(chǎn)量占全國(guó)的三分之一左右。啤酒大麥?zhǔn)歉拭C農(nóng)墾的支柱產(chǎn)業(yè)，甘肅農(nóng)墾現(xiàn)有土地面積54.4萬(wàn)hm2，尚未開(kāi)發(fā)利用的土地面積為21.4萬(wàn)hm2，17戶農(nóng)牧企業(yè)擁有林渠路配套的標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)田4.5萬(wàn)hm2，甘肅農(nóng)墾所屬近10個(gè)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)分布在甘肅啤酒大麥主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)科技的輻射和帶動(dòng)作用非常明顯，甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院率先引種試驗(yàn)啤酒大麥成功后，以甘肅農(nóng)墾國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)為示范點(diǎn)，與其他科研院所共同將啤酒大麥推廣到河西走廊各地市。甘肅農(nóng)墾已有30多年的啤酒大麥種植歷史，啤酒大麥常年播種面積1.3萬(wàn)hm2左右。甘肅農(nóng)墾土地平坦，機(jī)械化程度較高，便于規(guī)?；a(chǎn)和規(guī)范化管理，具有生產(chǎn)啤酒大麥得天獨(dú)厚的自然生態(tài)條件，也具有集約化和規(guī)范化生產(chǎn)啤酒大麥的管理優(yōu)勢(shì)和資源優(yōu)勢(shì)，造就了甘肅農(nóng)墾啤酒大麥的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，贏得了全國(guó)麥芽和啤酒加工企業(yè)的信賴與好評(píng)。目前，甘肅農(nóng)墾已建成啤酒大麥生產(chǎn)基地1.7萬(wàn)hm2，麥芽加工能力達(dá)25萬(wàn)t。

甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院是甘肅省重點(diǎn)科研院所，是甘肅農(nóng)墾集團(tuán)公司下屬的唯一科研事業(yè)型單位，也是甘肅省唯一擁有萬(wàn)畝試驗(yàn)示范基地的科研院所。甘肅省啤酒大麥原種場(chǎng)是1993年成立的省級(jí)啤酒大麥原種場(chǎng)，是甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院的下屬企業(yè)，現(xiàn)有耕地面積0.1萬(wàn)hm2,已有近20年的啤酒大麥原種生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的管理優(yōu)勢(shì)、規(guī)模優(yōu)勢(shì)和群眾基礎(chǔ)。自20世紀(jì)80年代初，甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院圍繞新品種選育和大麥病害開(kāi)展了大量的科研工作，有較強(qiáng)的育種科研基礎(chǔ)和科研實(shí)力，現(xiàn)庫(kù)存大麥種質(zhì)資源1760份，先后引種選育了Harrington和墾啤系列品種4個(gè)，近年來(lái)運(yùn)用雜交育種手段成功選育了2個(gè)兩個(gè)啤酒大麥新品種。

1 啤酒大麥病害研究

1.1 條紋病防治研究

在30多年的啤酒大麥種植歷史中，條紋病一直是甘肅省乃至西北地區(qū)的主要病害，曾給甘肅啤酒大麥的生產(chǎn)帶來(lái)過(guò)嚴(yán)重影響，危害最嚴(yán)重的年份可造成啤酒大麥絕收，20世紀(jì)90年代初引進(jìn)的許多國(guó)外優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，如蒙克爾、莫特44、黑引瑞、麥特B23等，近年來(lái)引進(jìn)的大量啤酒大麥新品種，如國(guó)外高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種Scarlett、Madama、Barke、Thompson、Hanka等，皆因抗條紋病較差無(wú)法在生產(chǎn)上大面積推廣，盡管甘肅省近年來(lái)生產(chǎn)上推廣的自育新品種抗病性有了非常明顯的提高，但生產(chǎn)上仍然無(wú)法徹底擺脫條紋病的防治。1989年甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院主持完成的“啤酒大麥條紋病的防治研究”項(xiàng)目，通過(guò)了甘肅省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織的鑒定驗(yàn)收，在甘肅省首次摸清了啤酒大麥條紋病癥狀、病原、初侵染、再侵染、病原孢子萌發(fā)溫濕度及其發(fā)生危害規(guī)律，選配的羥銹寧加拌種雙等拌種藥劑，防治效果達(dá)97%以上，鑒定組專(zhuān)家認(rèn)為成果水平居甘肅省領(lǐng)先地位，該項(xiàng)目1990年獲甘肅科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，同年獲甘肅農(nóng)墾總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，并因科技推廣工作顯著獲甘肅省人民政府獎(jiǎng)。

1.2 啤酒大麥網(wǎng)斑病研究及防治

1999年，甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院主持完成的“啤酒大麥網(wǎng)斑病研究及防治試驗(yàn)示范”項(xiàng)目，首次對(duì)甘肅省大麥病害種類(lèi)進(jìn)行了較系統(tǒng)地調(diào)查，經(jīng)采集培養(yǎng)鑒定，共查清病害25種，其中9種為省內(nèi)新記錄，大麥穗褐病為國(guó)內(nèi)新記錄，摸清了大麥網(wǎng)斑病在甘肅省的發(fā)生規(guī)律及病害流行主導(dǎo)因素，對(duì)大麥網(wǎng)斑病病原的生物學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，同時(shí)對(duì)感病后大麥體內(nèi)的過(guò)氧化物酶等幾項(xiàng)生化指標(biāo)與抗病性的關(guān)系進(jìn)行了探索性研究，通過(guò)對(duì)病菌毒素的致病性、產(chǎn)毒條件的系統(tǒng)研究，首次提出應(yīng)用芽鞘生物測(cè)定法對(duì)不同品種抗病性的快速簡(jiǎn)捷鑒定方法，對(duì)加快大麥抗病育種進(jìn)程具有重要的指導(dǎo)意義，篩選的藥劑防效達(dá)74.5%，在網(wǎng)斑病病原學(xué)的研究方面、及利用病菌產(chǎn)毒對(duì)大麥胚芽鞘生物測(cè)定篩選抗病品種方面，填補(bǔ)了我國(guó)大麥網(wǎng)斑病研究領(lǐng)域的空白，該項(xiàng)目通過(guò)了甘肅省科委組織的專(zhuān)家鑒定，研究水平達(dá)國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究領(lǐng)先水平。

2 啤酒大麥的育種及相關(guān)科研工作

2.1 早期啤酒大麥的育種及科研工作

甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院立足農(nóng)墾，面向河西，與大專(zhuān)院校及國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)合作，先后完成了甘肅省農(nóng)墾集團(tuán)公司(原甘肅農(nóng)墾總公司)下達(dá)的多項(xiàng)課題，1992年主持完成了“啤酒大麥莫特44引種選育及推廣”課題，1997年主持完成了“啤酒大麥哈瑞特引種選育研究”課題，1998年完成“甘肅農(nóng)墾啤酒大麥種子和商品質(zhì)量普查”課題，1999年完成的“啤酒大麥萬(wàn)畝千斤田栽培技術(shù)研究”課題，2000年完成的“啤酒大麥新品種墾97-5選育”等課題，先后通過(guò)了甘肅農(nóng)墾總公司及省科技廳組織的專(zhuān)家鑒定。

2.2 近10年啤酒大麥的育種及科研工作

2002年，甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院主持完成了“啤酒大麥新品種引種選育及創(chuàng)新研究”項(xiàng)目、“啤酒大麥新品種墾啤2號(hào)選育”及“啤酒大麥新品種墾啤2號(hào)推廣”等課題，先后選育了4個(gè)啤酒大麥新品種，通過(guò)了甘肅省科技廳組織的專(zhuān)家鑒定，并對(duì)大面積推廣的墾啤2號(hào)進(jìn)行了重點(diǎn)測(cè)試，專(zhuān)家認(rèn)為其研究水平達(dá)國(guó)內(nèi)同類(lèi)研究先進(jìn)水平。2005年墾啤2號(hào)和墾啤3號(hào)取得了新疆農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的聯(lián)合登記，在甘肅河西及新疆地區(qū)累計(jì)推廣20萬(wàn)hm2以上。

2.2.1墾啤2號(hào)：墾啤2號(hào)(原代號(hào)98-003)是甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒原料作物研究所從國(guó)外大麥引種材料中選擇優(yōu)良單株(穗)，經(jīng)連續(xù)7年的試驗(yàn)研究，系統(tǒng)選育加代繁殖而成的二棱啤用型大麥新品種。該品種高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，抗倒伏、抗病、抗旱、抗干熱風(fēng)，適應(yīng)性強(qiáng)，品質(zhì)好，主要農(nóng)藝性狀優(yōu)良，2002年7月該品種通過(guò)了甘肅省科技廳組織的專(zhuān)家鑒定驗(yàn)收。墾啤2號(hào)屬春性二棱皮大麥，幼苗半匍匐，生育期102d 左右，葉耳為白色，葉色深綠，株高70.5～77.2cm，莖桿彈性好，粗細(xì)中等。株型緊湊，穗全抽出，穗長(zhǎng)方形，成熟前穗本身長(zhǎng)相直立，穗層整齊，穗長(zhǎng)8.1～8.6cm，穗粒數(shù)21～26粒，單株有效分蘗2.2～3.2個(gè)。長(zhǎng)芒黃色，籽粒橢圓形，黃色，半硬質(zhì)，千粒重43.7～47.3g。原麥蛋白質(zhì)含量11.3%，麥芽蛋白質(zhì)含量11.6%，浸出率79%，糖化力325wk，α-氨基氮124.7mg/100g，色度3.2。墾啤2號(hào)1999至2001年甘肅省區(qū)域試驗(yàn)中(黃羊鎮(zhèn)點(diǎn))，平均產(chǎn)量8645.3kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)5.8%，居參試品種的第二位；1999至2001年省區(qū)試3年16個(gè)點(diǎn)次試驗(yàn)中，平均產(chǎn)量7642.8kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)7.9%，居參試品種的第二位。該品種適宜在我省河西灌區(qū)及沿黃灌區(qū)海拔1100～2800m的廣大地區(qū)種植，也適宜于我國(guó)北方春大麥類(lèi)似地區(qū)種植。

2.2.2墾啤3號(hào)：墾啤3號(hào)是甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒原料作物研究所從德國(guó)引進(jìn)選育而成的二棱啤用型大麥新品種，表現(xiàn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗倒伏、抗病、適應(yīng)性強(qiáng)、品質(zhì)好、主要農(nóng)藝性狀優(yōu)良等特點(diǎn)。墾啤3號(hào)幼苗半匍匐，生育期99～108d，株高75.8～76.4cm，穗長(zhǎng)方形，成熟時(shí)穗本身稍彎，穗層整齊，穗長(zhǎng)9.0cm左右,穗粒數(shù)21.8～22.5粒,分蘗力較強(qiáng),成穗率高,籽粒橢圓型,千粒重45.4～47.5g。1999年墾啤3號(hào)在甘肅農(nóng)墾系統(tǒng)5個(gè)點(diǎn)次的啤酒大麥區(qū)域試驗(yàn)中，平均產(chǎn)量7480.5kg/hm2,較對(duì)照法瓦維特增產(chǎn)16.43%,居參試12個(gè)品種的第一位。2000年全省區(qū)域試驗(yàn)6個(gè)點(diǎn)次試驗(yàn)中, 平均產(chǎn)量8562.0kg/hm2,比對(duì)照法瓦維特增產(chǎn)8.61%,居參試品種的第一位。2001年全省區(qū)域試驗(yàn)5個(gè)點(diǎn)次試驗(yàn)中, 平均產(chǎn)量7480.4kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)8.6%, 居參試品種的第二位。在三年16個(gè)點(diǎn)次試驗(yàn)中平均產(chǎn)量7841.3kg/hm2,比對(duì)照增產(chǎn)10.98%。

2.2.3墾啤5號(hào)：原代號(hào)95(7)-1-6-2，系甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院啤酒原料作物研究所用法瓦維特作母本,以Barletta作父本雜交選育而成的二棱啤用型大麥新品種。表現(xiàn)出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗旱、抗干熱風(fēng)、適應(yīng)性強(qiáng)、品質(zhì)好等特點(diǎn)，但其抗病性和抗倒伏性稍差。墾啤5號(hào)屬春性二棱皮大麥，幼苗匍匐，生育期107d左右，株高68.4～81.8cm，穗下節(jié)長(zhǎng)18.8～28.1cm，成熟時(shí)穗本身長(zhǎng)相直立，穗層整齊，穗長(zhǎng)7.7～8.2cm，穗粒數(shù)20～26.3粒，單株有效分蘗3.0～3.5個(gè)。長(zhǎng)芒黃色，籽粒橢圓形，千粒重42.8～45.8g。原麥蛋白質(zhì)含量10.3%，麥芽蛋白質(zhì)含量11.1%，浸出率80%，庫(kù)爾巴值41.2%，糖化力425wk，α-氨基氮174.7mg/100g，色度3.2，各項(xiàng)理化指標(biāo)均達(dá)到國(guó)標(biāo)優(yōu)級(jí)和一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，在2008年全國(guó)啤酒大麥新品種品質(zhì)鑒評(píng)中，墾啤5號(hào)麥芽質(zhì)量位居參驗(yàn)品種第三位。墾啤5號(hào)在1999至2000年兩年品種鑒定試驗(yàn)中，折合平均產(chǎn)量8389.5kg/hm2，比對(duì)照法瓦維特(下同)增產(chǎn)22.2%，居參試品種的第一位，在2001至2002年兩年品種比較試驗(yàn)中，平均產(chǎn)量7574.3kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)12.2%，居參試品種的第一位；在2002年生產(chǎn)試驗(yàn)中，平均產(chǎn)量7337.7kg/hm2，比對(duì)照法瓦維特增產(chǎn)10.8%，比當(dāng)時(shí)的主栽品種甘啤3號(hào)增產(chǎn)10.2%。墾啤5號(hào)適宜在我省河西及沿黃灌區(qū)海拔1100～2800m的廣大地區(qū)種植，也適宜于我國(guó)北方春大麥類(lèi)似地區(qū)種植。

2.2.4新品系墾啤2000(13)-9-1-2:該品系高抗倒伏、高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)，已于2009年申請(qǐng)了農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)，為我國(guó)西北地區(qū)推廣的第一個(gè)直穗型啤酒大麥新品系，因其直穗型行間通風(fēng)透光好、成穗率高而顯著增產(chǎn)，專(zhuān)家組現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試該品系較主栽品種甘啤4號(hào)增產(chǎn)12.7%，中國(guó)食品發(fā)酵研究所化驗(yàn)該品系各項(xiàng)指標(biāo)均符合制麥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中影響產(chǎn)率關(guān)鍵指標(biāo)之一的細(xì)粉浸出率十分突出，高達(dá)82.1%，明顯高于全國(guó)平均水平，標(biāo)志著甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院多年來(lái)堅(jiān)持的“直穗型理想株型”育種工作取得初步成效。

2.3 良種繁育基地建設(shè)

甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院以下屬企業(yè)甘肅省啤酒大麥原種場(chǎng)為依托，以“農(nóng)作物四級(jí)種子生產(chǎn)程序”為依據(jù)，構(gòu)建了啤酒大麥良種繁育體系，建成了初具規(guī)模的啤酒大麥各級(jí)種子繁殖基地420hm2，其中，啤酒大麥育種者種子田0.7hm2，原原種生產(chǎn)田13.3hm2，原種基地400hm2，年可產(chǎn)啤酒大麥原種3000t。以墾啤系列啤酒大麥新品種為主要依托，以其下屬企業(yè)甘肅省啤酒大麥原種場(chǎng)為基地生產(chǎn)原原種和原種，以甘肅農(nóng)墾國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)為基地生產(chǎn)啤酒大麥生產(chǎn)用種，依此構(gòu)建的啤酒大麥良種繁育體系，及甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院即將在墾區(qū)各農(nóng)場(chǎng)建立的大面積標(biāo)準(zhǔn)化高產(chǎn)示范方，必將為甘肅農(nóng)墾及河西的啤酒大麥生產(chǎn)起到強(qiáng)有力的帶動(dòng)和示范作用。

甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院有近30年的啤酒大麥育種及大麥病害科研基礎(chǔ)，現(xiàn)階段甘肅省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)研究院正尋求與大專(zhuān)院校廣泛合作，以下屬企業(yè)甘肅省啤酒大麥原種場(chǎng)800hm2試驗(yàn)示范基地為依托，充分發(fā)揮和利用甘肅農(nóng)墾的規(guī)模優(yōu)勢(shì)和管理優(yōu)勢(shì)，以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)理念為指導(dǎo)，以啤酒大麥新品種的原種推廣為載體，結(jié)合農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)合作社經(jīng)營(yíng)模式，集成先進(jìn)適用技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，工廠化加工，輻射帶動(dòng)甘肅農(nóng)墾及周邊農(nóng)村，以實(shí)現(xiàn)“甘肅啤麥、澳麥品質(zhì)”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)期為我們的奮斗目標(biāo)。