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编者按:


由中国酒业协会与中国国家地理·国酒地理联合主办的“解读一瓶好酒的地理密码——中国美酒产区价值论坛”,于今年8月在山西汾阳举办。作为2022中国杏花村国际酒业博览会的分论坛之一,中国美酒产区价值论坛获得了广泛关注。


论坛邀请了中科院遗传所研究员谢旗、中科院微生物所高级工程师韩培杰、中央美院特聘教授郭羿承、中科院地理所研究员张百平等专家,从不同角度注解中国美酒的地理密码,干货满满,精彩纷呈。


专家的分享内容将通过【国酒专家论坛】栏目,以图文内容的形式陆续整理发布,以飨读者,敬请持续关注!



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点击查看谢旗教授主题分享现场视频。



高?矮?大?小?

酿酒高粱能「定制」




喝好酒的时候要吃好肉,吃好肉的时候要蘸好醋。好酒,好肉,好醋,都离不开高粱


 高粱育种 因此显得尤为重要。


贵州茅台镇,赤水河畔的红缨子高粱苗。
摄影/何雄周

高粱的膳食纤维在所有谷物中是最好的,在主食中适当加入高粱,有利于我们的身体健康。另外,有一种高粱叫甜高粱、饲草高粱,有非常高的生物量,可以用来做牛羊的饲料,让牛羊肉更美味。


北京,中科院遗传所,谢旗教授办公室花瓶里的各种高粱。                        
摄影/Phil


高粱产地在我国主要分布在北方,例如黑龙江、辽宁、吉林、山西,这些都是大产区。另外,在我国南方,比如贵州和四川,也有一些产区。但是高粱在我国远远不够。近些年,我国年平均进口高粱从800万吨增长到了1200万吨


黑龙江黑河,北大荒鹤山农场高粱成熟。
摄影/国徽


目前我们所产的高粱, 基本上都用于酿酒 。那么高粱有什么特征呢?


糯高粱籽粒。
摄影/Phil
第一,相对于其他植物来说,高粱非常耐旱

我们在内蒙实验,在25天没有下雨的情况下,玉米基本上都枯死了,但下雨之后,高粱还能长起来。

下图是内蒙古的高粱,耐旱节水,不会因干旱致死,一场雨后,很快就会恢复生长,玉米大部分都枯死了。

内蒙古,干旱条件下高粱(左)生机盎然,玉米(右)已经枯死。

我们国家有许多贫瘠的干旱地和盐碱地。在山东东营,盐碱化的土地都是白花花的,但是播种以后,高粱还是长得绿油油的,可以收割。


在新疆,玉米和高粱间套耕作,你会看到,玉米都枯死了,高粱还可以有非常高的产量。


新疆阿克苏乌什的盐碱地(盐0.6-1.3%,pH8.7),高粱(右)与玉米(左)套种。

中科院遗传发育研究所最先做出了 杂交高粱 除了茅台使用的红缨子高粱和南方的某些高粱,现在种植的酿酒高粱基本上都是杂交高粱,因为它产量高


贵州茅台镇,赤水河畔的红缨子高粱。
摄影/何雄周

我们的研究根据不同的行业需求,育出相关高粱品种,获得了农业部和地方的一系列认证。


比如,我们专门培育出的做牛羊饲料的高粱,与大豆套种之后,能获得非常高的蛋白质含量,是喂养牛羊的优质饲料。


山东东营,甜高粱与耐盐野生爬藤大豆套种。

酒企的生产活动不光是为了做酒,也是乡村振兴。酿酒谷粮的副产品也可以用于牛羊养殖,在做好酒的同时为人民 贡献好肉 


江苏盐城,占地仅1100亩土地的高粱,每年可出栏20万头湖羊。

中科院遗传发育研究所拥有全球几乎所有的高粱资源,可以 根据地理环境的不同,酿造工艺的不同,培育出特定品种 ,比如南方品种、北方品种、高秆高粱、矮秆高粱、糯高粱和粳高粱等。


就酿酒来说,汾酒需要 大粒、破粒 高粱,但茅台需要 小粒、整粒 高粱,那么在育种时就可根据不同的需求,进行定向育种


同时,研究所还育出了双粒高粱。现在高粱大多为单粒,但双粒高粱可将穗产量提高20%。通过分子生物学,定位相关基因,进行标记育种这样就可育出高产高粱,提高产值。


北京,中科院遗传所温室,双粒高粱。

另外,研究所还能育出方便播种的高粱。现在很少人进行人工播种。下图左边的高粱是包壳有芒的,此类高粱就不适合机械化播种,播下去有的稀有的密。右边的就适合精播,精播才有高产量。


所以我们通过全球的高粱物种资源,定位了相关基因,培育出不包壳或者浅包壳的高粱,适合机械化播种。


高粱籽粒不同的包壳程度。




鸟吃不吃?酒香不香?

高粱基因说了算



鸟吃高粱的问题也可以通过育种来解决。这项技术也可以与酿酒结合在一起。


江苏泗洪,鸟类啄食高粱。
摄影/李佳

我在国家高粱中心的土地里看到,一边的高粱鸟不吃,只吃另外一边。通过定位高粱中吸引鸟类的基因,我们发现鸟吃不吃高粱与高粱 自身代谢产物 相关。这个道理与酿酒是相同的,酒的不同香型也与酿造的代谢产物相关。


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从高粱地里飞起的鸟儿,都集中在远处的农田,镜头近处的田里一只鸟都没有。不同基因的高粱,让小鸟也变得“挑食”了。
左侧的高粱鸟不吃,右侧的高粱鸟吃。谢旗教授的研究成果登上《Molecular Plant》(《分子植物》)封面。

此外,高粱自身含有 芳香族挥发物 ,这也是它是否引鸟来吃的关键。高粱中的芳香族挥发物也是酿酒所必须的,在酿造过程中起着重要作用。

在酿酒行业,我们一般认为,高粱中的单宁,是酿酒至关重要的一种元素。但我个人认为 某些其他的物质 才是决定不同香型的关键。目前我们正在和茅台解析这个问题。

点击图片,了解更多关于中国白酒与高粱的故事↓↓↓

贵州茅台镇,红缨子高粱。

摄影/黄牌


此前,我们关注到红缨子高粱在种植中的问题。茅台酿酒的红缨子高粱最大的问题就是倒伏。2021年8月,贵州仁怀50%左右的红缨子都倒伏了。

我们通过大规模遗传学育种,将红缨子高粱从近三米的高度培育到1.8米的矮杆品种,这样就不容易倒伏,并且耐旱

改造茅台专用酿酒高粱红缨子。


我们目前在跟山西农大高粱所合作,进行适合山西地区各类高粱的研发。比如,我们将大豆和高粱一起栽培。大豆可以固氮,在提供蛋白的同时保持土地氮需求,土地可以持续利用。

山东东营,高效可持续种植模式——甜高粱与耐盐大豆套种。


近年,我们研发出了 “稻花香”高粱 ,具有稻米的香味。我们用这种高粱,与中科院微生物所、金龙鱼等机构合作,共同研究它在 酿酒、酿醋 方面的应用。

同时也创制了全球第一个抗杂草的高粱品种。高粱是弱势植物,种子较小,播种时,杂草会比高粱长得快。抗杂草的高粱在种植时,喷一次除草剂,地里就不见一根杂草。

这对农民来说可谓是种幸福。农民朋友爱种玉米,是因为有适合玉米的除草剂。但高粱没有好用的除草剂。我们育出的此品种高粱,在喷一次除草剂后,可以减少大规模种植的人工除草成本,能吸引更多农民愿意种植高粱。这也是我们全球首创的高粱品种。


喷施甲咪唑烟酸除草剂前后对比。


综上所述,根据山西不同地区的地理特点,从南部到北部,分别适合什么品种的高粱,我们都可以 定向培育 


比如,如今育出的红缨子,不单是矮杆,而且提前10天到12天成熟,这种高粱将来就适合在山西北部种植。


我国高粱绝大多数都用于酿酒,汾酒就从东北地区采购了大量的酿造用高粱。如果我们把山西适宜的地区利用起来种上高粱,那汾酒就可以用当地高粱来酿酒。


点击图片,品味山西美酒↓↓↓

山西忻州,连绵的高粱地。



部分供图:视觉中国

本图文根据中科院遗传所研究员谢旗在“一瓶好酒的地理密码——中国美酒产区价值论坛”上的分享录音及PPT整理。






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