本刊記者 宋軍生
冬油菜北移的“領軍人”
——訪甘肅農(nóng)業(yè)大學教授孫萬倉
本刊記者宋軍生
三十多年來,孫萬倉教授堅守在油菜品種改良的“田野”里,持之以恒地鉆研,勤勤懇懇地耕耘。選育成功了抗-30℃極端低溫的超強抗寒冬油菜品種,研究制定了北方旱寒區(qū)冬油菜栽培技術,解決了北方寒區(qū)冬油菜越冬的問題。在推進特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展,增加農(nóng)民收入,實現(xiàn)脫貧致富方面有著深遠的意義。
本期的三農(nóng)訪談,我們采訪了甘肅農(nóng)業(yè)大學的孫萬倉教授。
孫萬倉,甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院教授,博士生導師,國家油菜產(chǎn)業(yè)技術體系北方寒旱區(qū)冬油菜育種崗位科學家、農(nóng)業(yè)部油菜生物學與遺傳育種三熟制重點實驗室學術委員會委員、全國油料作物專業(yè)委員會理事。2012年度被評選為“感動甘肅·2012十大隴人驕子”,同年獲得甘肅省第一屆“全省優(yōu)秀科技工作者”稱號,2014年被中組部、中宣部、人社部、科技部評選為第五屆“全國杰出專業(yè)技術人才”。
“科學研究的目的就是揭示事物的客觀規(guī)律,促進科技發(fā)展,為人類服務。作為農(nóng)業(yè)科技工作者,我們的職責和任務就是通過研究、創(chuàng)新,解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際問題,促進生產(chǎn)發(fā)展、農(nóng)民增收。”
——孫萬倉
記者:您在冬油菜研究中取得了令人矚目的成績,也為我國北方旱寒區(qū)冬油菜科研和推廣做出了巨大貢獻,請您談一談從事油菜品種研發(fā)工作的起因。
孫萬倉:作為恢復高考后上大學的第一批大學生,1982年畢業(yè)的時候,正值神州大地被改革開放的春風喚醒,我國科技界進入科學的春天,每個人懷揣報國之心,都有著強烈的責任與使命感、緊迫感。油菜是我國的主要油料作物,也是我省最重要的油料作物,當時的品種產(chǎn)量低、品質差,優(yōu)良品種缺乏,導致播種面積小,只有180萬畝左右,人均食用油的占有量非常低,只有3公斤左右。在這樣一個現(xiàn)實情況下,需要我們義無反顧的投入到油菜品種改良研究,為我省的油菜生產(chǎn)發(fā)展提供科技支撐。這就是我從事這項工作的初衷。30年過去了,我省油菜面積已經(jīng)達到320余萬畝左右,躋身于北方油菜大省行列,與我們的工作是分不開的。
記者:是什么原因讓您開始抗寒冬油菜品種的研究呢?
孫萬倉:我國油菜生產(chǎn)分為冬油菜和春油菜兩大產(chǎn)區(qū),北方地區(qū)多為一年一熟區(qū),熱量不足,干旱缺水,冬季嚴寒,冬油菜無法越冬,因此只能種植春油菜。傳統(tǒng)的一年一熟制,春天土壤耕翻、播種等農(nóng)事操作,造成水分大量蒸發(fā)散失,在土壤表面形成很厚的浮土層,大風一來就形成沙塵暴。傳統(tǒng)的耕作制復種指數(shù)與經(jīng)濟效益低,同時對環(huán)境的負面影響很大。冬油菜生產(chǎn)在秋末與春季進行,油菜葉片大,營養(yǎng)體繁茂,對土壤的覆蓋效果很好,又無需打農(nóng)藥,灌水量也小,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境保護結合成為一個有機整體,是生態(tài)效益、經(jīng)濟效益結合俱佳的農(nóng)作物。因此,北方、尤其西北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護需要能夠越冬的冬油菜。我們作過試驗,歐洲的強冬性品種、我國關中一帶的強冬性冬油菜品種也不能在河西走廊等地越冬,而先輩們研究認為這些地區(qū)的品種是世界上最抗寒的冬油菜品種。顯然,當時缺乏能夠在上述地區(qū)越冬的強抗寒冬油菜品種。但河西走廊上世紀50年代冬小麥試種已經(jīng)成功,冬小麥的事例給了我很多啟發(fā),我想,事在人為,只要下功夫,創(chuàng)制出在河西走廊越冬的冬油菜品種不是沒有可能。西北嚴酷的環(huán)境條件對人類的生活也許是一個極大的挑戰(zhàn),但對作物的抗寒、抗旱性改良研究來說,是一個很好的平臺,得天獨厚。當時我在春油菜研方面已經(jīng)取得了一些成績,由于我們育成的高產(chǎn)優(yōu)質品種的推廣,油菜單產(chǎn)大幅度提高、品質得到較大改觀,但我心里一直琢磨的還是在北方種植冬油菜的事,也就是冬油菜北移問題。如何解決河西走廊等旱寒區(qū)冬油菜越冬問題,實現(xiàn)冬油菜北移,讓4月的北國不再是黃沙漫天,而是遍地開滿金黃的油菜花,是我心中多年的一個“夢”。由于心懷夢想,雖然感覺北方種冬油菜的事難度很大,我還是愿做這個的逐夢人,去為自己的夢想而搏擊。
記者:研究冬油菜北移、在北方地區(qū)種植冬油菜有什么特殊的意義呢?為什么要投入那么大的精力去研究這個課題?
孫萬倉:在北方地區(qū)的冬油菜意義很大,它的確是一個經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的完美結合體。首先,冬油菜的產(chǎn)量、含油率及品質優(yōu)于春油菜與其他春播油料作物;二是冬油菜成熟早。5月下旬至6月上旬成熟,收后有足夠的光熱資源發(fā)展復種,改北方傳統(tǒng)的一年一熟為一年二熟/二年三熟,提高復種指數(shù)與經(jīng)濟效益。三是冬油菜是很好的冬春季覆蓋作物,能夠減少沙塵源,保護環(huán)境。我們做過試驗,冬油菜對地表的覆蓋度達到95%以上,冬油菜地土壤含水量是春小麥地的3倍、土壤風蝕量是春小麥地的1/206、地上枯物干重是春小麥地的252倍。四是冬油菜是重要景觀作物,在促進鄉(xiāng)村旅游、農(nóng)民增收等方面具有重要意義。如敦煌,敦煌的旅游開始于5月下旬,冬油菜開花在4月下旬,如果在敦煌搞一個油菜花節(jié),則可增加1個月的旅游時間。敦煌是甘肅旅游業(yè)的旗艦,敦煌旅游提前開市1個月,就等于甘肅游提前開市1個月,由此帶來稅收、就業(yè)、門票收入的顯著增加。所以,冬油菜帶來的旅游效益是十分巨大的。五是冬油菜為蜜源作物和傳粉媒介作物,提高其它作物產(chǎn)量,促進養(yǎng)蜂業(yè)發(fā)展。如果樹與冬油菜套種,一方面提高果樹結實率與產(chǎn)量,同時減輕裸露地表對熱量的反射,減輕凍害,還可以發(fā)展養(yǎng)蜂,增加農(nóng)戶收入。六是冬油菜良好的肥田作物。我們試驗,冬油菜茬速效磷為春麥茬196.59%、速效鉀為春麥茬149.4%、堿解氮為春麥茬107.3%、有機質為春麥茬118.2%。在當前國家實施“兩減一增”農(nóng)業(yè)發(fā)展大方針下,冬油菜更有其重要位置。七是北方冬油菜發(fā)展有助于增加我國食用油產(chǎn)量。中國長期面臨食用植物油短缺的狀況,60%食用植物油依賴進口,并且由于人口增加和耕地的減少,這種趨勢很難在短期內(nèi)逆轉,在北方冬閑地上發(fā)展冬油菜,是食用植物油增產(chǎn)的新途徑。我國北方旱寒區(qū)冬閑地約有3.5億畝左右,可見,冬油菜不但在北方地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有重要意義,而且發(fā)展?jié)摿艽蟆N覀儜斎パ芯勘狈蕉筒嗽蕉膯栴},解決冬油菜發(fā)展的主要障礙因子。這些冬閑地如果部分用來發(fā)展冬油菜生產(chǎn),對于北方種植結構的改善、提高效益、國家食用植物油生產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境保護的作用是巨大的。
記者:北方旱寒區(qū)的冬油菜北移研究存在哪些困難?為什么您會選擇一個無人涉足的研究領域呢?
孫萬倉:要想在北方北緯35度以北的河西走廊以至整個北方旱寒區(qū)發(fā)展冬油菜生產(chǎn),困難很多。首先是冬油菜品種越冬問題。北方冬季嚴寒,極端低溫達-30℃左右,冬季≤0℃負積溫在-700℃左右,蒸發(fā)量在1000-2500mm左右,當時沒有適應這樣一個嚴酷生態(tài)條件的冬油菜品種,所以,要在北方地區(qū)發(fā)展冬油菜生產(chǎn),首先要想辦法創(chuàng)制抗寒品種,解決冬油菜品種的越冬問題。其次是配套栽培技術問題,此前沒有人在這個區(qū)域內(nèi)進行過冬油菜栽培,無論國內(nèi)外,均沒有現(xiàn)成的栽培技術供我們參考。另外,品種的抗寒性評價等均沒有相應的評價標準與參考依據(jù),什么樣的品種是抗寒品種,就無從判斷,諸如此類的問題,都需要我們?nèi)ヌ剿鳌ふ掖鸢?。那為什么我們要選擇這樣一個課題研究呢?我想,主要有三個方面:一是生產(chǎn)上需要。冬油菜既是油料作物,也是覆蓋作物與生態(tài)作物,它產(chǎn)生的綜合經(jīng)濟效益與生態(tài)、社會效益是其它作物難以比擬的;二是北緯35度以北冬油菜的研究是無人涉足空白領域??蒲斜旧砭褪翘剿鞯倪^程,如果有前人的研究成果作參考,當然就容易得多。但科研不能跟風,如果大家都在做類似的事情,實際上在某種程度上是一種人力財力的浪費,也很難取得突破性成果。中國這么大,地區(qū)生態(tài)條件差異懸殊,對農(nóng)業(yè)技術的要求也完全不同;我們應當從當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際需要出發(fā),尋找和解決農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約點與頸瓶點,研究問題、解決問題,推動生產(chǎn)發(fā)展。
記者:冬油菜北移研究是一項開創(chuàng)性研究,無種質資源、無參考資料,您是如何開始這項研究的呢?
孫萬倉:冬油菜北移研究是一項原始創(chuàng)新研究,種質資源與資料具缺,我們完全是“白手起家”的。我們知道,要從事育種研究,一是要有未來品種潛在應用推廣區(qū)的生態(tài)環(huán)境的認識;二是要有對掌握的種質資源的知識;三是要有育種的基本理論與知識。只有熟知生態(tài)環(huán)境,明確它們對品種的要求,育種工作才能有的放矢;而熟悉育種材料,才能對它們的未來適應地區(qū)作出判斷。我出生在這里、長期在這里生活工作,熟悉甘肅的山山水水,又掌握油菜育種的研究動態(tài)與種質資源情況,這是我從事冬油菜抗寒育種的最大優(yōu)勢。我做過多年試驗,在當時,即使是國內(nèi)同行認為最為抗寒的陜西關中油菜、上黨油菜以及歐洲的最為抗寒的冬油菜也難以與河西走廊的嚴冬抗爭。沒有抗寒的種質資源,就從抗寒種質的發(fā)掘、創(chuàng)制開始,從1995年開始,我就開始冬油菜種質材料的收集和抗旱、抗寒材料的創(chuàng)制培育,將自己征集、篩選的冬油菜種子,托人在老家會寧試種,通過旱寒環(huán)境下一代代篩選、鑒定,積累育種材料。在育種方法上,我采用“雜交+輪回選擇”方法,把育種材料種植在嚴寒、干旱的環(huán)境下,通過自然選擇把散落在個體中的優(yōu)良抗寒、抗旱基因選擇出來,通過相互傳粉,把它們聚集在一個群體中。一遍一遍篩選,沙里淘金,一代一代改進。2000年時我已經(jīng)初步獲得了一批比較抗寒的種質材料,現(xiàn)在已經(jīng)達到3萬余份。這些種質資源為開展冬油菜北移研究和冬油菜抗寒育種奠定了堅實基礎。2008-2014年,我們已經(jīng)利用這些種質材料育成10余個強抗寒冬油菜品種(系)應用于生產(chǎn)。
記者:經(jīng)過這么多年的艱苦研究,您認為對一個農(nóng)業(yè)科研工作者來說,最重要的是什么?
孫萬倉:專心和耐心。對于一名育種科研人員來說,必須熟悉你所要服務的環(huán)境和育種材料,要做到這一點,你必須全身心地投入到學習和工作中。把所服務地區(qū)的生態(tài)環(huán)境特點牢記在心,熟悉育種材料,把它們的特征特性儲存在自己的大腦里。要做到這些,需要專心和耐心,耐得住寂寞。要對每一份試驗材料的抗寒性、生長發(fā)育特點等表現(xiàn)進行測定、評判,對每一份試驗材料特征特性進行詳盡的觀測記載。
記者:多年的科研工作中,您覺得最滿意的事是什么?
孫萬倉:在我的科研生涯中,冬油菜北移的提出和實踐是我最滿意的一項工作,它承載者我的青春與年華,是我一輩子的心血。這項研究引起了廣泛重視,2009年農(nóng)業(yè)部將“冬油菜北移集成技術研究與示范”列入國家公益性行業(yè)專項項目,2011年國家油菜產(chǎn)業(yè)技術體系設立了“北方旱寒區(qū)冬油菜育種崗位”,2013年全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心將冬油菜北移技術列為重大推廣項目,2014年科技部將北方冬油菜列入成果轉化項目,2014年有關北方冬油菜抗寒機理的研究得到國家自然科學基金的資助。
2008年,我們開發(fā)的國內(nèi)第一個抗零下30度極端低溫的超強抗寒冬油菜新品種“隴油6號”培育成功,抗寒性達到世界領先水平,是當時我國唯一一個能在甘肅河西走廊,新疆阿勒泰、塔城、烏魯木齊,寧夏銀川、西藏拉薩、青海平安,陜北、遼寧丹東、北京等地越冬的冬油菜品種。連續(xù)幾年的試驗中,“隴油6號”在零下30度的極端低溫下越冬率高達80~95%,特別是2008年初,中國南方遭遇罕見的低溫雨雪冰凍天氣,北方也發(fā)生冰凍災害。甘肅張掖地區(qū)氣溫持續(xù)零下30度,但“隴油6號”越冬率達到90%以上。在凍災和倒春寒災害天氣夾擊下,“隴油6號“仍然保持80%以上的越冬率,經(jīng)受住了嚴寒的考驗。2007年4月,世界著名油菜育種家Downey博士在初寒乍暖的張掖、酒泉看到綠茵茵的冬油菜返青苗時,鄭重地對我說:“你做了一件了不起的事情,這項研究對中國北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護具有重大意義,對世界油菜抗寒育種也是重要借鑒”??吹阶约旱牡难芯砍晒艿娇隙ê蜕鐣鹘缯J可,我感到再苦再累也值。
記者:對您從事的科研育種工作,家里人支持嗎?
孫萬倉:這些年來,家人對我工作也給予了很大支持。說實話,我家其實和農(nóng)民家沒啥兩樣,鋤頭、鏟子、鐵锨等農(nóng)具一應俱全。別人家陽臺種花,我家的陽臺種的全是油菜。記得有一年,我因為要經(jīng)常去各地的試驗田,家里的油菜就交給了妻子和女兒。妻子性子急,有時候給幼苗澆水多了,苗全都沖倒了,上高中的女兒便不再讓媽媽澆水,自己拿著滴管一滴一滴地給這些幼苗澆灌。從小看著我搞育種研究,女兒也愛上了這個行當。如今,在加拿大讀博士研究生的女兒學習的也是油菜育種專業(yè)。
記者:對甘肅的很多地方來說,冬油菜5月底6月初收獲后還可種植一茬馬鈴薯、玉米等作物,1畝地可作2畝地用,同一塊地一茬莊稼變兩茬莊稼。從此,西北地區(qū)傳統(tǒng)的一年一熟耕作制改為一年二熟和二年三熟成為可能。對于我國這樣一個土地資源稀缺的國家來說,意義深遠。在許多人看來,您已經(jīng)實現(xiàn)了自己心中的“夢”想,面對一個個接踵而來的榮譽,您有什么的打算?
孫萬倉:北方旱寒區(qū)冬油菜研究之路我們才剛剛開始邁步,前面的路還很漫長,容不得半點懈怠,需要我和我的團隊腳踏實地、一步一個腳印的繼續(xù)走下去。
(編輯:劉國華)