山西农业大学经济作物研究所杂豆研究室研究方向为杂豆抗性育种、逆境生理及配套栽培技术等。26年来,经过几代科研人员的品种繁育、试验示范、技术创新和社会服务,研究室不仅开辟了国内杂豆耐连作研究的先河;筛选出耐盐碱品种汾绿豆6号等多个品种;创造出了2800余份不同生态类型的豆种质资源,极大地丰富了国内遗传种质基因库;同时积极创新杂豆酿酒技术应用,为拓宽杂豆市场应用和服务汾阳白酒经济做出了巨大贡献。
研究室主任王彩萍研究员同时担任山西杂粮产业技术体系副首席专家,先后荣获山西省劳动模范、山西省“三晋英才”支持计划拔尖技术骨干人才等多项荣誉,当选为山西省人大代表。以研究室为基础,她牵头创立“王彩萍实验室”,开展科技创新、劳动竞赛、建功立业等品牌建设工作,被省农林水工会命名为“劳模创新工作室”,为全省和全国小杂粮体系的建设、杂豆产能提升、粮食生产能力提高提供了强硬的技术支撑。
研究室成立以来,共主持完成省、院、市级以上项目16项,获山西省科技进步二等奖1项,通过国家鉴定绿豆新品种1个、山西省认定杂豆品种8个,发表省级以上研究论文34篇,获国家发明专利4项,编写山西省地方标准2项。
品种选育为旱塬区连作提供技术支撑
近年来,实验室采用“连作高压胁迫法”共育成新品种(系)24个。晋绿豆6号是该科研团队的代表品种,历经5年选育出圃,20年推广种植性状表现稳定的一个优质品种。具有生物学产量比值高、稳产性好,品种广适性强,产量高品质稳定等多项优点。
晋绿豆6号系该研究室1999年夏用绛县绿豆作母本,汾阳当地农家种灰骨碌作父本进行有性杂交,经多年定向选育,于2004年出圃,是典型的高蛋白、低脂肪、中淀粉的健康食品,品质达到国家一级绿豆标准。晋绿豆6号的育成促进了我省绿豆种植区种子升级换代,在内蒙古、陕西、山西累计推广应用面积达255.85万亩,新增经济效益2亿元以上。2012年通过国家鉴定,成为山西省第一个通过国家鉴定的绿豆新品种;2017年,“耐旱、耐连作国家鉴定绿豆新品种‘晋绿豆6号’选育与应用”获山西省科技进步二等奖。
汾绿豆5号、汾绿豆6号、汾小豆2号等多个优良品种也以广适性强、耐瘠薄、丰产稳产性好等,多次被省农业农村厅遴选为主推品种。
“多个耐连作食用豆品种的相继育成,为我省食用豆主产区土地资源持续、高效利用提供了可能,为国内旱塬区连续种植优质食用豆提供了坚强的技术支撑。”山西省现代农业杂粮产业技术体系首席专家柳青山说。
为拓宽杂豆种植空间,提升盐碱地种植效能,研究室开展了适宜盐碱地种植的杂豆品种鉴选研究并取得突破,筛选出的汾绿豆系列品种为我省盐碱地种植绿豆做好品种储备。
“技术+标准”创新高效生产体系
“我们连续几年实施核桃林套作绿豆机械化节本增效种植技术,全程机械化节约成本加上核桃林套种,亩增收上千元,不仅把刚栽植核桃苗的耕地利用起来增产增收,还实现了绿豆有机旱作、机械化生产。”汾阳市农民专业合作社协会负责人李仲林介绍说。
李仲林所说的绿豆种植技术,是由杂豆研究室创新研发的绿豆高效生产技术体系,该体系以核桃林套作绿豆、旱地绿豆全程机械化两项技术为核心,通过选用优质品种、林豆立体种植、机械化精量播种、增有机肥减化肥、苗前除草剂封闭、病虫害合理防治等为主要技术措施,达到节本增效的目的。
“林下套种绿豆技术主要解决品种选择、种植密度、病虫害防治等关键技术,适宜于我省核桃幼林或行距较宽透光率大于30%的盛果林种植,该技术的实施可有效缓解我省核桃等产业中存在的收益期长、倒春寒发生造成绝产绝收、核桃林下资源未充分利用等问题。”王彩萍研究员介绍说。
该套种技术在汾阳、孝义等县市累计示范推广应用面积近40万亩,实现新增经济效益3000余万元;绿豆旱作节水机械化生产技术在我省累计推广100余万亩,节本增收达3亿元以上。以该技术体系为基础,王彩萍牵头制定山西省地方标准《核桃林下套种绿豆技术规程》,2018年3月颁布实施,2022年被山西省农业农村厅遴选为主推标准。
四项发明专利服务地方经济
为拓宽绿豆等杂豆应用,将杂豆市场效益和带动地方经济有效结合,近年来研究室团队致力于杂豆产品研发,开发并申报相关的叶茶、保健蜜丸、酒曲等国家发明专利4项。
汾阳市是清香型白酒的发祥地,汾酒品牌驰名中外,清香型白酒属大曲酒类,其入口绵,落口甜,香气清正,这与其独特的酿造工艺息息相关,清香型白酒以高粱等谷物为原料,以大麦和豌豆制成的中温大曲为糖化发酵剂。研究室团队成员瞅准汾阳清香型白酒巨大的市场开发潜力,与汾阳市狄青酒业有限公司进行多年创新研发,研发出一种清香型绿豆大曲。
“一种清香型绿豆大曲的制备方法”已作为一项国家发明专利在知网公开。该制备方法在制作大曲发酵过程中添加绿豆作为糖化发酵剂,制出的大曲富有绿豆特有的清香,同时绿豆类黄酮所具有的养肝明目、清热解毒的药膳特性融入白酒中,成为白酒独有的风味和特点。清香型绿豆大曲发明专利为拓宽绿豆杂豆市场找到一条可持续发展的出路。
绿豆作为药食同源的作物越来越受到人们关注,“一种绿豆黄酮的提取装置与方法”是实验室多年研发的一项专利,方便提取绿豆的功能成分——黄酮,能够辅助育种工作者有目的地培育高黄酮品种。同时,可以为绿豆的医疗保健应用提供基础数据和高净度黄酮,对功能农业发展起到有力助推作用。
为延伸杂豆产业链条,开拓杂豆饮品市场和保健食品市场,为加工企业提供更多更好的科研产品,杂豆研究室还陆续研发申请了“一种豇豆叶茶的制备方法”“利用绿豆皮制备保健蜜丸的方法”两项国家发明专利。
创造种质资源丰富遗传基因库
研究室团队成员经多年摸索,突破绿豆、小豆等食用豆杂交技术难关,使绿豆、小豆有性杂交成功率提高到95%左右,每年可创造120-150个绿豆、小豆抗性强、丰产性状好、商品性好的新品系,创造升级2000余份后代材料。同时利用有性杂交、辐射诱变、化学诱变等技术手段创造了2800余份不同生态类型的高产、多抗、耐连作、耐瘠薄杂豆种质资源。
这些种质资源的诞生和储备,不仅极大地丰富了遗传种质基因库,还可满足未来杂豆育种需要,也为全国杂粮杂豆生产提供了资源交换共享的第一手资料。
本报记者张美丽