从吃饱到吃好,国人主食变化背后的科技力量是什么

 2022-06-16 01:20:03    11  

“吃饭了吗?”这句最简单的中国式问候透露出吃在国人生活中的重要性。

新中国成立70多年来,这片土地焕发了前所未有的活力,中国人的餐桌也在发生着深刻巨变。中国粮食生产不断进步,由供给短缺转变为供给基本平衡。这种巨变是中国科技力量不断增强的外在表现,科技助力让中国人的饭碗端得更牢。

在这种情况下,人们对于吃的要求也从吃饱转向吃好,从主食就可略见一二。这个过程中发生了哪些变化?植物学博士史军来和大家聊一聊。

文|史军

图|张洋 孙阳

杂交水稻带来的产量飞跃

水稻,这一被中国人选定的主食,能够数千年都在粮仓里占有一席之地,自然有其独到之处。在之前的篇章里,我们已经详细介绍了水稻作为粮食的优势条件——突变个体的籽粒成熟时不会脱落,拥有相对统一的成熟时间等。(延伸阅读:为何水稻能在宋朝称雄

不过,作为粮食的水稻也有缺陷,那就是育种存在很大困难。在长期的栽培过程中,水稻的亩产一直维持在200斤上下。除去耕作技术和化肥因素之外,一直以来选种育种技术都是制约水稻产量提升的重要因素。

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水稻的杂交之所以不容易实现,是因为水稻的雌蕊和雄蕊紧紧相拥,并且同时成熟,所有的雌蕊都会被自家雄蕊产生的花粉占领,几乎丧失了杂交的可能。通常来说,水稻的自花授粉比率可以达到95%以上。这种特性极大地限制了水稻育种工作的展开。相比之下,玉米的杂交就很容易操作,毕竟它们的雌蕊和雄蕊是分离的。

有人说,那直接把一些水稻花里面的雄蕊去掉,然后用其他植株产生的花粉来授粉就可以了。如果你看过水稻开花,就会明白这个做法并不可行——每个稻穗都有上百朵小花,每朵小花有6个雄蕊,把这些雄蕊挑拣干净就是一件不可能完成的任务。那水稻育种就进入死胡同了吗?

这时候,一位科学家提出了一种全新的水稻育种理论——既然我们没办法剔除水稻花朵中的雄蕊,那是否可以找到不产生花粉的突变植株,然后用这些“雄性败育”的水稻个体来进行杂交工作呢?这位科学家就是袁隆平院士。1966年,袁隆平一篇名为《水稻的雄性不孕性》的论文发表在《科学通报》上,但是当时这个发现并没有引起大家的注意。

这样关键的水稻个体究竟在哪里?功夫不负有心人,研究人员最终在海南岛发现了一株被命名为“野败”的雄性不育野生稻,这成为杂交水稻发展的关键。1976年,全国推广杂交水稻208万亩,增产幅度普遍在20%以上。中国的粮食产量达到了划时代的高度。

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传统羊肉粥

1977年,袁隆平发表了两篇重要论文——《杂交水稻培育的实践和理论》和《杂交水稻制种与高产的关键技术》。中国的杂交水稻成为世界农业史上一个重要的里程碑。

2013年,华南农业大学的刘耀光课题组揭开了水稻雄性不育的秘密。原来,水稻雄性不育现象受到线粒体基因和核基因的共同调控。刘耀光课题组成功发现和克隆了野败型细胞质雄性不育基因,并将其命名为WA352。这一基因的发现不仅对水稻育种模式的发展提供了新的路径,也为作物育种开辟了新的发展空间。未来,随着这些技术的应用,我们的餐桌想必会越来越丰富。

虽然水稻的产量有了飞跃性的发展,国人能安心吃上大米饭,但是出于粮食安全的考虑,仍然需要多种作物保障,于是推进马铃薯主粮化成为重要的举措。

马铃薯主粮化和粮食安全

国家统计局数据显示,2020年,全国粮食总产量66949万吨(13390亿斤),比2019年增加565万吨(113亿斤),增长0.9%。其中谷物产量61674万吨(12335亿斤),比2019年增加304万吨(61亿斤),增长0.5%。与此同时,海关总署数据显示,2020年我国累计进口粮食14262万吨,同比增长28.0%。

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太极土豆泥

既然我国的粮食稳步增收,为什么还要进口这么多粮食呢?原来,很大一部分进口粮食并没有被加工成主食,而是用于副食品的生产以及用作生产肉类的饲料。随着生活水平的提升,特别是肉类消费的增长,人们对于粮食作物的需求会不断上升,解决好供需关系是必须考虑的问题。

在这种形势下,主粮来源多样化无疑是解决粮食安全问题的一条有效途径。在马铃薯主粮化战略提出之后,很多朋友表示心存疑虑,马铃薯真的可以变成主食吗?

要明确一点,马铃薯的营养没问题,我们在之前的篇章中特别讨论了其营养问题。除了提供淀粉这种基础的碳水化合物,其还含有更丰富的营养,为啥不被接纳成主食呢?

马铃薯的口感和面粉、大米有区别。如果用大家习惯的蒸煮方法处理,并不会得到类似米饭、面条的口感。虽然马铃薯粉质的口感挺特别,但总吃就会觉得单调。

受传统饮食观念的限制,很多朋友从心里不愿意接受马铃薯成为主粮。在中国历史上,马铃薯和红薯一度被当成救荒作物,并不是编制内的主食。换句话说,穷的时候才把这东西当主食吃,有条件当然还是吃小麦和水稻了。这种认识是潜意识的。就好像跟南方朋友说吃饭,那就是吃米饭;跟北方朋友说主食,那多半就是馒头、面条。马铃薯和红薯与饥馑年代捆绑,的确是一件尴尬的事儿。

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巴国山人炕小土豆

国外烹调马铃薯通常会配合大量油脂,但是按中国传统的蒸煮法,人们大量吃马铃薯和红薯,容易引起胃酸过多、反酸呕吐等不适症状。

要做好马铃薯主粮化的工作,并不是一件简单的事情。新的食用方法和消费方式的探索和开发是必须要解决的问题。当然,这些事情都建立在充足的马铃薯供应的基础之上。

令人兴奋的是,进入二十一世纪之后,中国科学家在马铃薯相关的基础研究中取得了诸多突破性进展,为马铃薯生产提供了重要的理论支撑,大幅提升了我国马铃薯产业的发展潜力。

这些工作中,最有代表性的研究当数“茎尖脱毒技术的分子机理”和“马铃薯种子繁殖”。前者利用基因编辑的方法,更好地解决马铃薯在块茎繁殖过程中产生的植物病毒积累问题;后者则尝试用杂种优势显著的杂交种来培育马铃薯。未来,马铃薯产业或将有更大的进步。

新兴健康主食藜麦

毫无疑问,长相如同小米的藜麦是当下炙手可热的明星主食。藜麦不仅可以在米饭和沙拉中秀一下,也被添加到很多酸奶中。

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藜麦坚果蔬菜沙拉

虽然名字中有麦,但藜麦并不是小麦和大麦的亲戚,也不是禾本科家族成员。藜麦是苋科藜属的植物,与我们在路边常见的藜(灰灰菜)是一大家子。从藜麦的植物体上就可以看到,一根粗壮的红色茎秆上挂着绿中带红的卵形叶片,在植株的顶端长着一个圆锥形的像高粱穗一样的花序,那妥妥是放大版的灰灰菜。

从公元前5000年开始,南美洲的的喀喀湖区的土著居民就开始将藜麦作为主粮作物来培育了,并且给了这种植物一个神圣名字——“粮食之母”。作为重要的粮食作物,藜麦对印加文明的发展起了至关重要的作用。15世纪末,西班牙殖民者来到南美之后,强迫当地居民改种小麦,于是藜麦种植受到严重打击。但是在很多盐碱化严重、无法种植小麦的地方,藜麦仍然是重要的粮食。进入21世纪,藜麦重新焕发了生机,成为世人追捧的明星食物。

毫无疑问,藜麦是当今人类主食中的异类,在玉米、水稻、小麦、高粱、小米这一众禾本科植物中显得特立独行。这样的植物必然有自己的两把刷子。

藜麦拥有较高的直链淀粉含量,所以口感更为蓬松、干爽,也更适合现代人的口味。更重要的是,藜麦中含有大量蛋白质(12%至23%),并且这些蛋白质不会像小麦蛋白那样给我们带来麻烦。小麦中含有的谷蛋白(面筋的主要成分)被称为“麸质”,会引起部分人群程度不等的过敏反应。这也是很多食品标明含有麸质的原因。藜麦不仅能为我们提供蛋白质,还避免了过敏反应,堪称完美。

目前,藜麦已经在我国河北、山西、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、吉林、云南等多个省区得到推广。其不仅能为大众提供优质的新兴主食,也为乡村振兴提供了新的动力。

从井田制到联产承包责任制,从菰米到杂交水稻,中国人的农田在过去2000多年的时间里发生了巨大变化。我尝试用这系列文章去记录中国人饭碗的变化,从庞杂的史料中筛选出那些激动人心的变化本身就是一件复杂的工作,其中难免会有一些疏漏和偏差,需要广大读者朋友一起来探讨和补充。期盼中国的农业在未来越来越好,期盼中国的谷仓越来越满,国人的餐桌越来越美。

···················

校对|予津

责编|江梅娟

以上内容选自《中国烹饪》杂志2021年12月刊,欢迎转发到你的朋友圈。本微信号所有内容未经授权,谢绝转载,侵权必究。如需转载,请联系后台,获得授权后方可转载。转载时请在显著位置注明来源及作者署名。

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