守护上海的“奶罐子”!上海农科院“小孢子”育种技术让奶牛吃上可口大麦
不久前,坐落在江苏大丰的上海域外农场的7000亩“花22”大麦田迎来了收获期,约1/3人高的二棱大麦迎风摇曳,在自动化收割机的隆隆声响中,成熟的大麦被“吞”进机器前面的“大嘴”里,由高速刀片切碎,并传输到旁边“跟跑”的卡车里。
这些收割的麦子要在两三天的时间完成贮藏、封存,再经过两个月的发酵后,将成为麦田附近牧场中1.2万头奶牛的“腹中餐”。
在人们常识中,牛是吃草的,但奶牛的主要饲料却是玉米。近年来随着人们对奶制品需要量的不断提高,玉米饲料的需求量也节节攀升。上海市农科院选育的优质、高产的大麦饲料加入奶牛“食谱”,对于“奶罐子”保供稳价具有重要的支撑作用。
一头奶牛一年吃6吨,饲料缺口大
随着我国奶牛养殖业和乳制品工业的迅速发展,乳制品已逐渐成为我国城镇居民生活中的必需品。2019年,我国奶牛数量约610万头,牛奶总产量3201万吨,乳制品总产量2719.4万吨。
而上海市民更是“喝奶”大户。想要产奶多,奶牛就得吃得好。饲草作为奶牛等重要畜禽的营养物质获取源头,可占到牛全日粮的80%-90%,生产上每头高产奶牛年约需要青绿饲草7吨、干草1.5吨和青贮饲草5.5吨。因此,饲草供应数量与质量直接关系到奶业的安全,关乎国人营养健康与国家粮食生产安全。
全机械化收割
虽然我国牧草生产取得显著成效,但与国内市场需求相比较,依旧存在巨大缺口。2016年我国商品草产量为817.11万吨,2017年我国进口苜蓿草140万吨。从进口全球干草来源看,美国、加拿大、西班牙都是苜蓿干草主要来源国,而澳洲则是燕麦草的主要来源国。国内牧草主产区主要集中在内蒙、甘肃,还有山东、安徽、河南等区域也有分布。
近年来,苜蓿、青贮玉米等饲料价格一直上涨,牧草供应短缺已成为困扰奶牛场的生产性问题。据长三角某奶牛场场主透露:“一头奶牛一年要吃6吨青贮饲料,去年我们计划收购10万吨玉米,最终只收到6万吨。”
大麦成丰富奶牛“食谱”的重要选择
在实地走访中发现奶牛青草饲料缺口这一现状,市农科院生物所立刻根据需要转变育种方向,研究适合奶牛“吃口”的大麦品种。
之所以选择大麦,市农科院生物所技术所副所长刘成洪表示有多方面的考虑:一方面大麦全株具有较高的饲用价值,茎叶和籽粒均可作为优质青饲料;另一方面,在南方冬闲田发展饲草大麦,可有效解决冬春季青饲料不足及水稻的茬口问题,同时降低国内饲料和养殖企业对玉米的过度依赖,缓解人畜争粮的压力。
青贮饲料加工
在营养价值方面,大麦除能量略低于玉米外,粗蛋白质含量、可消化蛋白含量均明显高于玉米。据介绍,大麦籽粒中粗蛋白含量约11%~14%,远高于玉米,氨基酸组成齐全,微量元素与维生素含量也比玉米高,其中铁含量是玉米的5倍,硒含量是玉米的3倍。
“在长三角流域,大麦生育期短,一般是11月播种,次年5月份收获,这正好是冬春季饲草料缺乏时节,种植大麦能有效弥补养殖户玉米缺乏和浓缩饲料不足。”刘成洪说。
事实上,长三角也是传统大麦种植区,原种植面积较大,大麦产量高,可有效补充奶牛增加带来的饲料缺口。
“小孢子”技术快速选育优良大麦品种
如何能快速选育出最适合奶牛“口味”的大麦品种呢?这就不得不提市农科院生物技术所的“拿手绝活”——“小孢子”育种技术了,这也是自“十一五”以来,该所一直承担着国家大麦青稞产业技术体系育种技术研发任务的“底气”所在。
上海市农科院团队到现场指导
其人的精细胞携带人体全部遗传信息,植物也有这样的精细胞,就是小孢子。因为杂合基因的存在,传统育种方法需要一代代去芜存菁,才能提纯人类想要的形状。而通过在细胞层面上将小孢子的染色体加倍技术,就能“一步到位”形成“纯”的性状表达。“过去育种 ‘提纯’一个品种需要7~8年,我们只需要一两年。”刘成洪说。
作为饲料的大麦最需要的是抗病、抗倒伏、高生物量等性状,刘成洪团队利用“小孢子”技术,在“花”系列优质大麦的基础上,三年时间选育出三个改良新品系。和一般大麦相比,它们耐逆抗病性好,杆子更高、穗粒更大、在收获期保持更长时间。
“大麦不仅可以作为奶牛饲料,对于保证食草动物的健康养殖具有重要意义。”刘成洪说。下一步,他们团队还将对大麦的抗炎、抗菌属性进行研究。
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