楊子姍 劉琴 李曉玲 解芬

(云南農業(yè)職業(yè)技術學院，云南 昆明 650212)

小雜糧是小宗作物的統稱，主要有黍稷、蕎麥、燕麥、糜子、陸稻、稗子、籽粒莧、薏苡、青稞等。小雜糧作物普遍具有適應性廣，生育期短，病蟲危害輕，耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿能力強等優(yōu)點。特別適合我國干旱、半干旱，或鹽堿化嚴重，生態(tài)條件較差的地區(qū)種植。小雜糧作物雖然產量偏低，但營養(yǎng)價值豐富，同時許多小雜糧作物還具有特殊的食療、食補保健作用。隨著世界經濟全球化、市場一體化的發(fā)展，小雜糧作為天然綠色健康食物倍受消費者的青睞，雜糧消費已成為人們一種時尚。為適應人民生活水平的提高和食品工業(yè)原料市場的需求，我國小雜糧的生產呈現出較快發(fā)展的趨勢。對于我國西南山區(qū)而言，小雜糧在抗災保收，確保糧食安全等方面還具有特殊的作用。連作障礙是作物生產過程中普遍存在的問題,我國西南山區(qū)耕地連作障礙問題尤為突出，成為阻礙農業(yè)發(fā)展的重要因素。稗屬作物兼具糧飼兼用的特點，不僅是救災作物，由于其廣泛的適應性和生育期短的優(yōu)點，適宜間、混、套、復種等不同栽培形式，發(fā)展小雜糧作物對于調整和優(yōu)化種植結構，實現耕地資源保護和合理化應用，解決山區(qū)草食畜發(fā)展面臨的飼草短缺問題，促進農業(yè)增效、農民增收等都具有重大的戰(zhàn)略意義。

1 稗屬作物的主要經濟特點

稗為農田較常見的惡性雜草，對水稻的危害尤其嚴重，因此全世界有關稗的研究多集中于有效防治方面。但稗屬植物一些種，如湖南稗子(Echinochloa frumentacea)、紫穗稗(chinochloa esculenta)、稗(Echinochloacrus-galli)等也是全世界較為古老的栽培作物，在亞洲、非洲海拔相對較高的冷涼山區(qū)廣泛栽培。稗屬作物為飼糧兼用型作物，具有抗逆性強、適應范圍廣、品質好、產量高等優(yōu)點[1]。云南冷涼山區(qū)高水肥條件下，單次刈割的鮮草產量22.5～30t·hm-2，全年可刈割2～3次，折合干草總產量24～30t·hm-2。籽實產量1500～3000kg·hm-2。作為粗飼料作物，稗秸稈柔軟，葉量豐富，營養(yǎng)價值優(yōu)于玉米、水稻等大宗糧食作物秸稈。稗籽實外面包裹著骨質稃片，常規(guī)方法分離較困難，故籽實通常用于釀酒或用作家畜精料。但去除稃片后的稗米品質極佳，尤其具有低熱量、低升糖指數、高膳食纖維含量和無麩皮等優(yōu)點，對特殊人群健康具有重要價值。

2 稗屬作物在全世界的栽培利用

我國農業(yè)全面進入轉型發(fā)展階段,適應氣候變化和技術進步雙重影響及資源環(huán)境保護要求,是新階段耕作制度改革發(fā)展的迫切需求。在環(huán)境保護和健康要求的大背景下，全世界開始重新認識稗屬作物對于特殊人群的健康保健作用、調整耕作制度和適應生物和非生物脅迫等方面的獨特價值。印度是全世界稗屬作物品種最多、種植面積最大的國家，雖然受其它大宗作物的影響，印度栽培稗1966—2006年的種植面積減少了44%，包含稗屬作物的印度糧食和耕作制度的多樣性逐漸消失[2]。近年來隨著糖尿病發(fā)肥胖患者人數的不斷增加，稗米因對特殊人群的健康學價值重新受到重視，以稗米為原料開發(fā)的高端保健類食品廣受歡迎[3]。從育種角度，近年來印度栽培稗遺傳多樣性研究主要集中于形態(tài)性狀和分子標記等方面，有關育種群體(F2和RIL)選育以及與籽實品質或數量性狀相關的分子標記研究較少。印度對高海拔地區(qū)栽培稗40個基因型研究結果表明，單株產量與株高、開花天數、成熟天數、節(jié)數、莖粗、旗葉長寬、花序長、花序寬、下小花序長、小花序數、千粒重等農藝性狀呈顯著正相關；花梗性狀長度與籽粒產量呈負相關。通徑系數估計表明莖粗對籽粒產量有較大的直接影響。因此，基于籽粒產量與關聯形態(tài)學性狀的直接選擇，有利于獲得高產基因型[4]。從栽培角度，國外研究結果表明，湖南稗子播前用激素(GA310ppm)浸泡種子12h的發(fā)芽率、芽長和活力指數均有顯著提高，從而有利于改善播種出苗和幼苗長勢[5]。從施肥角度，肥料B∶C比為1.92時，湖南稗子的籽實和干草產量最高。紫穗稗在日本種植面積最大，主要用作抑草覆蓋，在水稻非適宜區(qū)也作水稻替代作物種植。目前，日本已完成了紫穗稗的完整葉綠體(cp)基因組序列，從系統發(fā)育角度分析表明，紫穗稗與野生稗草(Echinochloacrus-galli)的親緣關系較近[6]。紫穗稗和湖南稗子種間雜交結果表明，雜種F1雖然不能結實，但其植株健壯程度，分蘗數，莖稈分枝高，抗絲黑穗病等方面均表現出較強的雜種優(yōu)勢，研究成果為栽培稗遺傳改良提供了新的途徑[7]。澳大利亞評價了休耕期間種植不同覆蓋作物對耕地保護效果的影響，研究結果表明，紫穗稗在增加土壤有機質、減少侵蝕、增加降雨入滲率等方面均明顯優(yōu)于大豆、扁豆、蠶豆、豌豆和紫云英等全部參試豆科植物[8]。德國學者研究了水上浮床栽培稗的飼草產量和經濟成本，結果表明，水上浮床栽培稗無需施肥和灌溉，飼草生產成本低于陸地飼用玉米和象草種植[9]。澳大利亞和德國研究對于云南耕地保護、增加優(yōu)質飼草供給和富營養(yǎng)水體生態(tài)修復具有較強的借鑒意義。

3 稗屬作物在我國的栽培利用

稗在我國的栽培歷史可回溯至兩千年前的春秋戰(zhàn)國時代。我國勞動人民在長期栽培實踐中對稗的特點進行了好的總結[1]。但國內對稗屬植物從栽培利用角度相關研究工作起步較晚，開展工作相對較少，且主要集中于我國北方地區(qū)，如，目前我國農業(yè)部審定的4個飼用型稗品種中，“朝牧1號”和“長白”來自我國東北地區(qū)，“寧夏”和“海子1號”來自于寧夏回族自治區(qū)。20世紀80年代中期，中國農科院土肥所先后從國外引進7個稗草品種在武昌進行了連續(xù)3a的適應性、豐產性和栽培利用技術的研究工作。經多年觀察結果，篩選出6個較適合湖北種植的品種，其中有2個表現尤為突出[10]。從種質資源評價角度，中國農科院對60多份稗草資源中通過生物學特性試驗及營養(yǎng)成分測定，篩選出飼料稗、稗谷、綠葉稗、早熟稗、中生稗及湖南稗子6個優(yōu)良稗草品種，為栽培和利用提供了依據[11]。從鹽堿灘涂治理角度，在內蒙古河套灌區(qū)重度鹽漬化土壤上種植結果表明，鹽堿地土壤改良效果依次為田菁>高丹草>湖南稷子>草木樨>燕麥,即湖南稷子對鹽漬化土壤改良效果優(yōu)于草木樨和燕麥，但弱于田菁和高丹草，河套灌區(qū)重度鹽漬化土壤上生物治理模式以種植田菁為主,湖南稷子和高丹草為輔[12]。

4 稗屬作物在云南的栽培利用

云南栽培稗歷史也較為悠久，尤其在高海拔冷涼山區(qū)，栽培稗深受少數民族所青睞，并在長期栽培實踐中形成了豐富的地方品種[1]。作為小宗作物，云南栽培稗的潛在經濟和生態(tài)價值常被忽視。受水稻、玉米等大宗作物沖擊，云南栽培稗面積急劇萎縮，使得云南豐富的栽培稗地方品種資源散失滅絕的風險等級非常高。加強云南栽培稗地方品種資源搶救性發(fā)掘整理和保護利用研究已迫在眉睫[1]。云南栽培稗種類較多，文獻報道已知有食用稗、類谷稗(湖南稗子)、紫穗稗、飼用稗(無芒稗)和水田稗等[1,23,24]。從種質資源保護角度，云南栽培稗目前入庫編目保存的僅10份，保存的稗屬資源中，植物形態(tài)、分蘗性、落粒性、小穗色澤、形態(tài)、重量等均存在較大差異。20世紀80年代云南曾引入7個栽培稗品種，以“湖南稗子”產量最高[1]。云南寧蒗縣對瀘沽湖高原具有100a以上種植歷史的栽培稗進行了田間調查，結果表明，當地種植的稗屬植物有2個種(食用稗和類谷稗)，食用稗地上生物量鮮重4039.0g;類谷稗地上生物量鮮重2931.67g。干穗產量食用稗為5746.5kg·hm-2,類谷稗為3996kg·hm-2。對滇西北栽培稗調查結果表明，當地種植的稗屬植物有食用稗和類谷稗2個種，其干穗產量分別為5746.5kg·hm-2和3996kg·hm-2[14]。云南滇東北高寒區(qū)對來自云南省內外的“食用稗”、“類谷稗”、“稗子”、“長白稗”和“湖南稗子”5個品種的引種結果表明[15],5個稗品種在試驗區(qū)夏季種植均不能灌漿結實,干草產量“稗子(朝牧1號)”最高,為8.95t·hm-2，其次為“類谷稗”，干草產量達6.24t·hm-2。

5 稗屬栽培植物在云南的應用前景

長期栽培實踐證明，稗屬栽培植物具有生育期短、抗逆性強、適應性廣、管理粗放、病蟲害少等優(yōu)點。在云南大力發(fā)展“高原特色農業(yè)”和打造“綠色食品牌”的時代背景下，稗屬栽培植物具有廣闊的應用前景：栽培稗屬C4型高光效作物，生育期短，積溫要求低，在夏季熱量資源相對不足的冷涼山區(qū)比玉米、水稻等夏糧作物更具優(yōu)勢；云南雨養(yǎng)地區(qū)因持續(xù)干旱導致水稻、玉米等大宗作物延誤播種季節(jié)時，栽培稗生育期短加上水旱皆宜的環(huán)境適應特點，在抗旱保收方面可以發(fā)揮重要作用；栽培稗屬飼糧兼用型，秸稈產量不僅遠高于稻草秸稈產量，而且飼草品質也遠優(yōu)于稻、麥、玉米等秸稈，可以為增加優(yōu)質飼草料供給，支撐高原特色草牧業(yè)發(fā)展作出重要貢獻；稗的籽實兼具口感好、低熱量、低升糖指數、高膳食纖維含量和無麩皮等優(yōu)點，對肥胖及糖尿病患者等特殊人群健康具有重要價值；栽培稗對雜草的競爭能力和抗病蟲害能力遠強于水稻和玉米，生育期內耐粗放管理和無需施用農藥，具有生產高價值有機食品和有機飼草的潛力，對于促進云南高端農牧業(yè)和生態(tài)農牧業(yè)發(fā)展有積極意義；栽培稗可浮水栽培的特點及超高的生物量積累，對云南富營養(yǎng)水體生態(tài)修復具有特殊意義。