西園寺生物技術中心(積丹)
研究項目記錄簿·負責人補充報告
項目編號:SF-HK-089-14
項目名稱:寒地多年生高產牧草種質收集與評價
所屬:飼料作物研究室
立項日期:一九八九年四月十日
年度預算:三百八十萬日元
項目目的:為S-Farm肉牛及乳牛飼養體系篩選越冬穩定、乾物質產量高、消化率良好的多年生牧草候選材料,降低外購乾草及進口飼料依賴。
記錄人:山田敏彥
整理日期:一九九二年一月三日
——
一株草究竟能值多少錢?
如果是在三年前,我大概會告訴你,得看它能餵多少頭牛。
畢竟我就是做這個的。
我叫山田敏彥,一九六〇年出生於北海道札幌市,北海道大學農學部畢業,後來又讀了兩年大學院,研究的是作物育種。
一九八五年畢業以後,我進入了道內一家種苗會社,主要負責牧草品種的比較試驗。
那份工作做了三年。
說實話,沒有什麼特別值得炫耀的成績。
我參與過幾個品種的區域試驗,也替會社收集過不少地方品種,但真正能夠拿出來放在履歷上的成果,基本沒有。
所以一九八八年十月,當西園寺生物技術中心在報紙上刊登招聘啟事時,我就投了簡歷。
待遇不錯。
更重要的是,他們有自己的農場。
研究作物的人都知道,有農場和沒有農場,是完全不同的兩回事。
以前在種苗會社,一年能夠安排多少試驗地,要先看客戶訂單,還得看農戶願不願意配合。到了收穫季節,有時候我們還沒完成取樣,農戶就已經催著要把地騰出來了。
西園寺就方便多了。
他們在十勝有農場,在積丹有培育中心,實驗室旁邊就有專門的試驗圃場,而且聽說集團還準備繼續擴大農業規模。
面試的時候,我問過負責招聘的人,如果研究項目需要連續觀察五六年,會社能不能提供穩定的試驗田。
他告訴我,只要研究計劃得到批准,當然可以。
我很滿意。
於是就來了。
那時候,我對西園寺集團其實沒有多少了解。
只知道這是一家這幾年突然發展起來的財閥企業,經營農業、食品、物流,好像還在東京開了不少商店。
至於西園寺家的那位大小姐,我也是入職以後聽同事提起,才知道有這麼一個人。
聽說是修一先生的獨生女,還在東京讀高中。那時候,報紙上登的幾乎都是修一先生,電視裡代表西園寺出席各種活動的也是他,至於這位大小姐,外界其實沒多少人了解。
我當然也一樣。
在我看來,她大概就是一位將來要繼承家業的華族千金,平時過著和我們這些普通人完全不同的生活。
不過,那與我有什麼關係呢?
我只是一個種草的研究員。
就連在北海道研究所內部,也不過是眾多普通研究員中的一個。
……
我來到積丹半年以後,終於拿到了第一個由自己獨立負責的項目。
一九八九年四月十日。
這個日期我記得很清楚。
因為那天我在研究項目負責人一欄簽下自己的名字時,我很高興,特意把筆畫寫得比平時認真了一點。
項目名稱很長。
《寒地多年生高產牧草種質收集與評價》。
簡單來說,就是找一種產量高、冬天凍不死、牛又願意吃的草。
這件事在北海道很有必要。
S-Farm的牛越來越多,外購乾草和進口飼料又不便宜,尤其是冬天,牧草生長停止以後,整個飼養體系就得依賴提前儲備的飼料。
大冢先生希望我們想想辦法。
最好能找到一種適合北海道、一次種下去就能連續收割很多年的牧草。
這種事情聽起來並不困難。
可如果真有那麼容易,北海道的農戶早就自己種上了,哪裡還需要我們這些人?
室長批准項目時,只給了三百八十萬日元預算。
其中還包括試驗田維護、材料採集和分析耗材。
分到每個項目上的錢,其實沒有多少。
好在我也沒打算一開始就培育新品種。
先收集材料,再慢慢比較。
於是那一年春天,我帶著兩名同事,開始在北海道各地找草。
我們在河灘上挖掘野生芒草的根莖,也去山坡和廢棄牧場尋找長勢較好的植株,就連公路旁邊的荒地也沒有放過。
凡是發現長勢不錯的野生禾本科植物,我們就停下來看看,能帶走的便挖一部分根莖,帶不走的就收集種子。
其中最主要的是芒和荻。
缺點同樣明顯。
長老以後莖稈太硬,粗蛋白含量又低,牛通常不愛吃。
所以室長對這個方向一直不太看好。
他說,我們這項目就像去河灘上撿寶貝,撿不到也無所謂,至少還能積累一些種質資源。
我覺得他說得挺有道理。
只是寶貝這種東西,既然打算撿,當然還是要認真找。
……
一九八九年六月二十一日,我們第三次去了石狩川下游。
那天運氣不錯。
從早上到下午,一共採集了十四份材料,編號從F-35排到F-48。
其中有一株特別難挖。
它長在河堤內側的濕地邊緣,植株比周圍的草高一些,地下根莖又粗又密。
佐藤拿著鐵鏟挖了半天,結果一用力,鏟柄直接斷了。
他氣得坐在河灘上罵了好幾句。
我只好過去幫忙。
我們兩個人又折騰了差不多二十分鐘,才總算挖出一點根莖。
帶回去稱了一下。
一點二公斤。
那株草後來被編為F-47。
當時我們以為它是一株荻。
畢竟葉片、根莖以及生長地點都很像。
至於它有什麼特別的地方?
除了特別難挖以外,我想不出第二點。
所以在當年的記錄里,我只給它寫了一句:
【F-47:采自石狩川下遊河堤內側濕地邊緣,具發達地下根莖,暫定為荻屬材料。】
接下來,我們又去了不少地方。
等到十月份結束收集時,整個項目已經登記了二百三十六份種質材料。
每份三株。
全部種在試驗圃場裡。
F-47隻是其中很不起眼的一份。
第一年,它的生長情況也確實沒有什麼特別。
畢竟剛剛移栽,大多數材料都在緩苗,誰也不能指望它們立刻長得多好。
我原本已經做好了至少觀察三年的準備。
誰知道第二年夏天,最先發現它特殊的,竟然是幾頭鹿。
……
一九九〇年七月十九日。
那天早上,負責圃場管理的佐藤來辦公室找我,告訴我昨晚有蝦夷鹿闖進來了。
我第一反應就是頭疼。
因為這些野生動物根本不懂什麼叫試驗區組,也不會知道每一塊地里的植物都編了編號。
它們只知道哪裡有草就往哪裡走。
果然,等我趕到現場時,北側圍網已經破了一個大口子,第四、第五區組有不少植物都被啃掉了上半截。
佐藤氣得不輕。
我也沒好到哪裡去。
畢竟好不容易養了一年多的材料,如果就這麼被吃掉,今年的試驗恐怕又得從頭來過。
不過,檢查了一會兒以後,我發現情況有點奇怪。
鹿群似乎特別喜歡其中幾份材料。
尤其是F-47。
那三株草的上部莖葉幾乎被啃光了,旁邊的F-46和F-48卻只留下零星咬痕。
我當時還以為是鹿群進來的位置剛好靠近F-47。
可其他區組的受害情況也有類似傾向。
有些草幾乎沒被碰過,有些卻被吃得只剩莖稈。
於是我想到一個問題。
鹿為什麼偏偏喜歡吃它們?
雖說野生動物的取食選擇受很多因素影響,不能簡單地歸結為甜度。
但既然發現了這種現象,總得檢查一下。
幾天以後,我拿著手持折光儀,重新對那些被啃食的材料進行了取樣。
結果出來的時候,我還以為儀器壞了。
F-47的莖稈汁液糖度是12.4。
芒類材料平均只有5.1。
荻類更低,只有4.3。
我重新校準了儀器,又換了取樣人和取樣部位。
隔天測了兩次。
12.1。
12.7。
差不多。
佐藤在旁邊看著我折騰,忍不住說了一句:
「看來那些鹿比我們還懂挑草。」
我沒有反駁。
因為這一次,他可能真的說對了。
……
從那以後,我開始特別留意F-47。
九月份的成分分析結果更加有意思。
它的乾物質產量折算下來達到每公頃14.2噸,在全部二百三十六份材料里排名第一。
更讓我意外的是纖維素酶法消化率。
61.3%。
芒類材料可是平均只有39.8%的。
這意味著在我們的試驗條件下,F-47的纖維組分明顯比普通芒更容易被分解。
隨後測出的木質素含量也偏低。
酸性洗滌木質素占乾物質的5.9%,而同組芒類材料平均是8.7%。
如果只看這幾項指標,它簡直是一份難得的材料。
可惜還有一個問題。
粗蛋白含量只有4.2%。
實在太低了。
作為優質牧草,它顯然不夠合格。
而且沒過多久,我們又發現了第二個問題。
九月下旬,北海道受到颱風影響。
強風過去以後,我們去圃場檢查。
其他芒類材料大多還能站著,F-47卻倒了一大片。
三株植株的倒伏比例大約百分之六十,莖稈基部還有不少折斷的地方。
我蹲在那裡看了半天。
低木質素的好處,現在倒是和壞處一起擺在了眼前。
它的纖維容易分解,莖稈也更容易折斷。
如果遇上大風就倒,農戶種它幹什麼?
還有第三個問題。
F-47不結種子。
十月份,我們觀察到它的花序發育正常,可無論自交還是開放授粉,都沒有得到飽滿種子。
直到十一月的染色體計數出來,事情才算弄清楚。
2n=57。
三倍體。
結合形態特徵來看,F-47很可能是一株天然形成的芒與荻雜交個體。
由於染色體配對異常,它幾乎沒有正常結實的能力。
換句話說,它只能靠地下根莖分株繁殖,或者以後嘗試組織培養。
我終於知道為什麼在石狩川那片河灘上,沒有找到和它特別相似的材料了。
這種天然雜交個體,本來就不容易出現。
即使出現,也未必能夠穩定繁殖。
至於F-47究竟在那裡生長了多少年,周圍還有沒有其他相同個體,我不知道。
要是當年那把鏟子沒有斷,要是佐藤嫌它難挖,決定換一株……
我們可能根本不會把它帶回來。
……
一九九〇年十二月,研究所舉行年度成果匯報會。
我把F-47的資料整理成一份單獨的報告,交給了木島教授。
教授看得很認真。
他承認,F-47的部分性狀確實很有研究價值。
但是作為牧草,它的問題也相當明顯。
蛋白質不足。
抗倒伏性差。
不能正常結籽。
繁殖成本高。
尤其是最後一點。
一種需要人工分株才能繁殖的牧草,哪怕品質再好,推廣起來都會非常麻煩。
所以教授最終決定,將F-47列入特殊種質保存名錄,退出常規牧草候選評價。
我同意了。
因為從牧草研究的角度來說,他的判斷沒有什麼問題。
我們的項目是替S-Farm改善牛飼料。
既然有其他表現更加均衡的候選品種,就應該把有限的研究經費放在那些品種上。
於是F-47被保存了起來。
我原本以為,它的故事也就到這裡了。
直到第二年冬天。
……
一九九一年一月十七日。
那天早上,研究所食堂里的電視正在播美軍空襲巴格達的新聞。
我坐在角落吃早餐,看著電視上那些夜空中的亮光,也沒怎麼放在心上。
畢竟打仗的地方距離北海道實在太遠。
可是過了沒多久,後勤部門就通知我們,供應溫室的燈油漲價了。
室長拿著新的採購報價單,站在走廊里抱怨了好一陣。
我這才發現,原來中東發生的戰爭,最後竟然還會影響積丹一間小小溫室的取暖成本。
不過這件事當時也沒有讓我想到什麼新能源。
我學的是作物育種。
石油漲價,當然應該由負責能源的人去想辦法。
真正讓我改變想法的,是幾個星期以後一場再普通不過的消化率測定。
那天晚上,我留在實驗室里加班。
要測的材料很多。
F-12、F-88、F-103,還有幾個準備淘汰的對照品種。
做法都差不多。
粉碎植物樣本,先進行處理,再加入纖維素酶,在恆溫條件下放置,最後測定剩餘的未溶解物。
這種事情我做過很多次。
研究牧草的人,無非就是想知道有多少東西能夠被動物利用。
可那天晚上,看著桌上一排準備測定殘渣的樣品,我突然想到一個以前沒有認真考慮過的問題。
我們一直在看剩下多少。
那麼,被分解的那些植物成分,究竟去了哪裡?
其中有相當一部分,應當已經轉化成了可溶性的糖類和其他物質。
既然如此,為什麼不直接測一測溶液里的糖?
這個想法其實沒有什麼了不起。
植物纖維素能夠經酶處理釋放糖類,是早就有人研究過的事情。
但對於一個整天只關心牛能不能消化牧草的人來說,換一個角度看自己做過幾百次的實驗,感覺還是有些奇妙。
我幾乎立刻想起了F-47。
它的消化率可是61.3%。
普通芒只有39.8%左右。
如果這些差異能夠轉化成更多可利用糖,再加上它莖稈里原本就很高的可溶性糖含量……
我決定試一次。
……
二月十九日,我拿出了去年秋天保存的F-47乾燥樣本。
對照仍然是普通芒屬材料F-12。
使用研究所現有的酶和設備,另外做了一組探索性糖化試驗。
四十八小時以後,結果出來了。
每一百克乾物質釋放的可發酵糖:
F-47,33.8克。
F-12,17.2克。
接近兩倍。
我盯著這兩個數字看了很久。
因為在此之前,我已經知道F-47的消化率很高。
所以出現這樣的結果,似乎並不奇怪。
但當結果真的擺在面前時,我還是有些興奮。
三月份,我又想辦法弄到了一點釀造酵母。
是通過大學時期的同學,從余市一家酒廠的熟人那裡拿來的。
對方問我,一個做牧草的人為什麼需要酵母。
我說準備做飼料試驗。
這個回答倒也不算完全撒謊。
畢竟我最初確實是在研究飼料。
後來做的事情就和牛沒有多少關係了。
我把F-47糖化液接種酵母,放在三十度條件下發酵。
七十二小時以後,葡萄糖基本被利用完畢。
木糖卻還剩下不少。
普通釀酒酵母沒有辦法有效利用木糖,這在當時並不是什麼新問題。
我也沒有解決它。
但是乙醇確實產生了。
按照乾物質折算,每一百克大約可以得到11.9克乙醇。
我又用實驗室的小型蒸餾裝置,弄出了大約二十毫升粗酒精。
二十毫升。
說實話,少得可憐。
連裝滿一隻普通酒杯都不夠。
我卻拿著那隻小瓶子,在實驗室里坐了很久。
因為我突然意識到,過去一年多里,我一直在用一種可能並不適合的標準評價F-47。
我想讓它成為優質牛飼料。
可誰規定一種植物必須成為飼料呢?
從那以後我便開始認真考慮——
能不能將F-47作為一種專門用於生產燃料的植物原料。