科技創新引領 振興雜豆產業

文|本刊記者 孫潔

高產綠豆“中綠24”

山西省是一個農業小省，但卻是一個雜糧大省，素有“世界雜糧看中國，中國雜糧看山西”之說。而雜糧主要包括“豆、麥、粟、薯”，其中“豆”就是雜豆的總稱，雜豆產業屬于山西省雜糧主導產業之一。

雜豆耐旱、耐脊，是旱區農業的重要作物之一。山西省雜豆產區主要集中分布在高寒山區或干旱地區，而這些地區大部分是脫貧攻堅地區，因此這也是歷史和自然相互選擇的結果。2017年6月，習近平總書記視察山西時指出，有機旱作是山西農業的一大傳統技術特色。要堅持走有機旱作農業的路子，完善有機旱作農業技術體系，使有機旱作農業成為我國現代農業的重要品牌。

鄉村要振興產業必振興

紅蕓豆和綠豆是山西省優勢特色的兩大雜豆，1989年引進的英國紅蕓豆曾獲山西省首屆農博會金獎，是山西糧食出口的特色產品。岢嵐縣是山西省紅蕓豆主產縣，不僅有“中華紅蕓豆之鄉”的美稱，還是國家進出口檢驗檢疫總局確立的“國家出口農產品質量安全示范區”。山西綠豆知名品牌有“大明綠豆”“小明綠豆”“懷仁綠豆”等，“大明綠豆”常年暢銷日本、韓國以及東南亞等國和地區，“小明綠豆”種植歷史悠久、面積大，是全國農產品地理標志。“懷仁綠豆”多次參加全國性農產品博覽會，深受廣大消費者青睞，2018 年5 月山西省懷仁市被中國糧食行業協會授予“中國綠豆之鄉”稱號。

“民族要復興，鄉村必振興”，鄉村振興作為一項系統性全局性戰略工程，產業振興是基礎，是關鍵。

然而，目前雜豆仍然處于“靠天吃飯”的現狀，在脫貧地區，雜豆存在優質高產品種單一、混雜退化現象嚴重等問題，同時雜豆配套的生產栽培管理技術落后、生產的規模化程度低，因此造成產量不穩定；雜豆大多以原糧形式外銷，產業精深加工技術滯后，產品附加值不高，產業效益不高，受市場影響較大，最終導致銷量不穩定；缺少當地政府支持，很難吸引技術力量雄厚的農業龍頭企業支持；市場信息缺乏，品牌和標準、渠道建設投入能力不足，科技創新能力弱，導致難以實現產業升級和延伸，難以獲取外部資金支持。

2021年山西農業大學獲得“十四五”國家重點研發計劃“鄉村產業共性關鍵技術研發與集成應用”重點專項中部省聯動項目“雜豆產業關鍵技術研究與應用示范”項目的支持。

“該項目扎根晉中國家農業高新技術產業示范區，山西大同、呂梁等國家農業科技園區，通過在園區、基地和主產區的示范種植，強化品種技術的示范推廣和輻射帶動作用，形成可復制、可推廣的模式，實現生產的標準化、科學化。”項目負責人說，雜豆產業關鍵技術研究依托雜糧種質創新與分子育種山西省重點實驗室，系統解析雜豆重要農藝性狀與功能物質形成以及環境適應性的分子機理與調控網絡，挖掘用于雜豆分子設計育種的重要基因資源，為實現我國糧食安全、健康中國和鄉村振興戰略目標作出重大創新性貢獻。

“雜豆產業關鍵技術研究與應用示范還聚焦脫貧地區蕓豆、綠豆、黑豆等特色雜豆產業，針對山西呂梁山區和燕山—太行邊境山區雜豆品種混雜、退化嚴重，單產水平低，生產管理方式粗放，勞動力投入大、效益不高等主要問題，開展優良雜豆品種適應性篩選與培育、雜豆綠色高效栽培關鍵技術集成、雜豆病蟲害綜合防控和水肥藥管理技術集成、雜豆精深加工關鍵技術及產品研發、雜豆新品種及綠色高效生產模式示范。”項目負責人告訴記者，基于在山西省、陜西省、河北省及滇西邊境山區適宜性雜豆新品種開展推廣示范，實現新品種更新換代；在主產區、在國家級、省級農業科技園區示范推廣雜豆水肥高效利用、病蟲草害綠色防控、低損耗收獲關鍵技術、優質高效輕簡化生產技術，建設高產樣板田，形成可復制的模式，并輻射周邊產區，帶動周邊地區雜豆產業發展；針對種植大戶、種植能手、縣鄉農技推廣人員開展技術培訓，培養新型技術型農民，實現“傳統農業變現代鄉村產業，傳統農民變現代產業型農民”。

科技引領雜豆產業發展新路徑

從品種篩選到種植生產，病蟲害綜合防控與水肥藥管理，再到精深加工，振興雜豆產業環環相扣，需要做好每一個細節。那么，鞏固并提升脫貧成果，最終實現鄉村特色優勢產業的創新和引領，科技創新和產業發展的路徑該如何選擇？

一是品種篩選和培育。通過收集、引進、鑒定雜豆資源和品種，篩選適宜主產區內種植的優質、高產、廣適性的雜豆品種。選用種內種間目標性狀突出且互補的種質，采用種間（內）雜交、理化誘變等方式獲得分離群體，低代分離群體經春播、夏播繁殖及南繁加代，加快繁殖純化；高代分離材料進行穿梭育種鑒定選擇，并進行產量、品質、抗性及機械化收獲特性等測試與評價，選擇具有聚合性狀與創新目標的新品系。在田間鑒定、多年多點的區域聯合試驗和適宜性評價的基礎上，開展適宜性品種的篩選和培育。

二是優質綠色高效生產模式研究和集成。通過雜豆不同水-肥-藥處理、輪作制度、耕作方式的田間試驗、篩選與改進，研發雜豆輕簡高效、綠色防控、適宜機械化收獲等生產關鍵技術；根據雜豆生產中各主要環節的機械化作業需求，通過PRO/E三維建模、ANSYS仿真分析等計算機輔助設計手段，設計優化新型作業機構，對其運動學及動力學特性進行分析，開發、優化或篩選出適用的低損耗收獲等關鍵裝備；開展雜豆共生根瘤菌資源遺傳多樣性分析，通過采集根瘤進行分離、純化獲得根瘤菌菌株，然后采用IGS 基因的PCR-RFLP分析、16S rRNA 基因序列測定及系統發育分析、持家基因（atpD、recA、glnII）多位點序列分析，以及結瘤基因nodC 系統發育分析等，對分離純化得到根瘤菌進行分類鑒定，獲得地區優勢根瘤菌菌株，研究開發高效的根瘤菌菌劑用于實際生產。

三是雜豆病蟲害綜合防控與水肥藥管理研究。研究雜豆作物對水、氮磷鉀和微量元素養分需求規律、關鍵品質的形成規律，建立雜豆高效水肥管理技術體系；以雜豆主要病蟲害為研究對象，進行病蟲害的田間調查及樣品采集，研究發生規律，預測雜豆的病蟲害發生、發展。篩選高效低毒、適宜機械化和植保無人機噴施的高效低毒藥劑，集成適于優勢區域的病蟲草害綜合防控技術體系；綜合田間實測信息、歷史同期孕災環境信息和未來氣象變化信息，明確特色雜豆病蟲害發生規律，結合多源高光譜遙感和圖像處理實現對雜豆病蟲害早期識別及雜豆生境參數反演，構建雜豆生產全過程病蟲害預警模型，研發基于圖像處理和多源光譜遙感的雜豆生產全過程病蟲害智能識別與監測關鍵技術；通過構建雜豆病蟲害智能監測大數據服務平臺，實現基于大數據條件下的雜豆生長過程中病蟲害智能監測。

四是雜豆精深加工關鍵技術研究方法及產品研發。利用多組學技術、微波、濕法超微、擠壓膨化等物理改良技術、GABA等功能因子富集、植物蛋白高效萃取技術、多菌系發酵綠色加工技術等方法和技術，研發適應大眾消費以及有助身體機能改善的雜豆功能性主食、方便休閑食品、新型植物基飲品；通過產品的中試放大、產業化加工技術裝備研發，建設代表性產品的生產示范線，進行雜豆功能性產品的量產。

五是雜豆綠色高效生產模式示范。實行“高校、科研單位+企業+基地”的研發模式，在篩選或培育適宜性雜豆品種、研發輕簡高效綠色栽培技術、集成綠色優質高效生產模式的基礎上，充分發揮科技特派員、“三區”人才作用，開展技術培訓、現場指導等，培養本土科技人員。在國家級農業示范園區和主產區進行示范種植，強化品種技術的示范推廣和輻射帶動作用，形成可復制、可推廣模式，實現生產的標準化、科學化；將病蟲害預警預報、水肥藥田間管理技術體系和大數據平臺等智慧農業技術體系應用于生產實際；通過以現場會和現場觀摩的形式，推廣新品種、新技術、新裝備、新體系和新模式，同時打造知名品牌和培育龍頭企業。