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他为祖国献“食油”记中国工程院院士、油菜遗传育种和栽培专家官春云

2013-08-02张文娟通讯员谭太龙

中国农村科技 2013年2期
关键词:油菜品种

文│本刊记者 张文娟 通讯员 谭太龙

官春云院士的办公室在三楼,眺窗远望,是一片油菜田。工作间隙,他习惯站在窗前凝望,油菜对于他不仅仅是一份工作、一门课程、一个研究对象,他已经将它融入自己的生命之中。

官春云

这是一个冬日的清晨,雪后初晴,偏居湖南农业大学一隅的国家油料改良中心,已经开始了一天繁忙的工作。

官春云院士的办公室在三楼,眺窗远望,是一片油菜田。工作间隙,他习惯站在窗前凝望,油菜对于他不仅仅是一份工作、一门课程、一个研究对象,他已经将它融入自己的生命之中。

科学发现孜孜以求

官春云1938年2月出生于湖北省荆州市,1955年高中毕业,因为中学时化学学得最好,起初,他打算报考化学工业方面的专业,但因视力未达到学工的标准,班主任只好让他报考农科或文科。官春云由此报考了农学专业,并且被湖南农业大学顺利地录取了。1959年,官春云以优异的成绩毕业并留在母校任教被分配在作物教研室从事油料作物栽培的教学和科研工作。

那时正是新中国经济最困难的时候,吃油是很奢侈的事。在传统油菜大省湖南,油料单产和总产都不高,很多农民家里都吃“红锅菜”(没放油的菜)。那时候,官春云心里就想,啥时候老百姓的油够吃了,生活就好了。作为一名农业科技工作者,他肩负起了为祖国献“食油”的使命。

不久,官春云被分派到怀化附近的溆浦县劳动,那里是油菜主产区。那时,指导着我国甘蓝型冬油菜生产的仍然是用种植白菜型油菜的“春发”理论,农业主管部门都在推行针对春后的油菜栽培措施和常规技术,可在生产实际中,农民并不是完全按行政指令耕种,有的农民凭经验播种管理施肥。和农民一起劳动时,一个现象引起了他的关注:农民播种早的、冬前管理好的、施肥多的,油菜收获时产量也就高,而这和当时“春发”理论是不相符的。

由此受到启发,官春云于1964年最先提出了“促进冬发是长江中游地区油菜高产的重要途径”的观点,进而建立了油菜冬发栽培理论技术体系,提出了冬发油菜不同时期的形态生理指标和技术措施。其主要依据是:冬前是油菜器官分化和养分累积的重要时期,春后是器官建成的时期;油菜绝对干物质量虽然冬前少,春后多,但若冬前积累多,春后产量高;长江中游地区气候有利于冬发。这一理论一经推出,立刻引起了震动,那一年,官春云25岁。随后,官春云又研究出了相应的配套栽培技术,应用于实践,使油菜亩产由50公斤提高到100公斤,创造经济效益达100多亿元。油菜产量提高了,农民愿意种植了。1978年,在农业部的推动下,这一理论技术在长江中游地区得到大面积地推广。仅在湖南,上世纪90年代油菜种植就达到了“三个超一”——亩产超过100公斤,种植面积超过1000万亩,总产量超过100万吨。

这些已有的成果没有让官春云陶醉和满足,此后每隔几年,官春云就在油菜理论发现上提出一些新观点:

1986年,官春云首次提出将油菜光温生态特性划分为四种类型,即冬油菜中有冬性—弱感光型,半冬性—弱感光型,春性—弱感光型;春油菜仅有春性—强感光型。甘蓝型油菜感温、感光的敏感时期分别为7~8叶期和10~12叶期,并确定了上述四种类型的地理分布,分析了内源赤霉素含量与种性的关系。

1987年,官春云与钱秀珍共同主持国家自然科学基金项目“新疆、云南油菜野生资源的考察和研究”,并率队实地考察,发现一个n=9的十字花科物种,此前我国没有该种的报道和记载。当时有人认为是一个新种。1993年,官春云等根据形态、生态、细胞遗传学和分子水平等方面的研究结果确认这个种是SinapisarvensisL.分布在中国的一个野生种,是一个新的种质资源,它抗病性强,有不育胞质,在育种上有重要价值。

2006年官春云承担国家973课题“油菜脂肪酸改变的分子机理”研究,发现60Co电离辐射可获得稳定的高油酸油菜材料,并首次获得了与油菜籽脂肪酸组分直接相关的3个新调控基因Bna78a、Bna101、Bna225。为油菜品质改良和提高油菜产值奠定了良好的基础。

官春云在实验室带领学生们一起做研究。

人物简介

官春云,蒙古族,1938年生于湖北荆州。湖南农业大学教授,博士生导师,国家高等教育教学名师,中国工程院院士。国家油料改良中心湖南分中心主任,国际油菜咨询委员会(GCIRC)委员,农业部油料作物专家指导组副组长,中国作物学会常务理事,湖南省科协副主席等。

育成“双低”油菜品种

为了推动油菜产量的提高和品质的提升,官春云在油菜新品种的科研上也没少下功夫。1974年,加拿大育成了世界第一个“双低”油菜品种,因此有人提出,要将加拿大的早熟优质品种引进到长江流域,官春云则认为,加拿大的自然条件和我国不同,日照长,那里的品种在我国不但不会早熟,而且不抗病,会对生产造成很大影响。他的观点被采纳了,这也触动了官春云,让他作出了新的决定——培育适合我国自然条件的优质油菜品种。

搞育种很不容易,特别是利用杂种优势,其中很重要的一个原因就是,油菜是雌雄同株同花,作为育种最基本的方法之一,杂交制种时必须对母本去掉雄蕊,在没有找到雄性不育系之前,普遍采用的方法就是人工去雄。因此,官春云首先要攻克的是化学杀雄剂。为了研制化学杀雄剂,官春云经常泡在图书馆、实验室,这项研究不仅需要生物学、遗传学、植物生理学、细胞生物学等方面知识,更需要扎实的化学基础,难度也就可想而知。经过无数次筛选、改良、增删和试验,1979年,他终于筛选研制出了我国第一个油菜高效无毒化学杀雄剂。以后共研制出4个高效无毒杀雄剂(MG1,MG2,MG3,MG4),建立了包括施药时期、浓度、用量、父母本行比等在内的油菜化杀制种技术体系,一次喷药可诱导90%以上雄性不育株,并对化学杀雄的机理进行了系统研究。

获得了化学杀雄剂这个高效的育种工具,官春云开始向优质高产品种进发。油菜籽中,含有两种对人畜有害的成分,即芥酸和硫苷。如何培养出低芥酸、低硫苷的“双低”油菜品种,因而成了国内外专家争相攻克的难题。

然而,虽然经过多次反复的杂交试验,连续几年对上万株油菜、3000多份样品进行筛选、分析,先后用国外的油菜与我国油菜杂交,结果都不理想。一次,他在图书馆查阅资料时,发现一篇关于水稻生态学的文章,受此启发,他马上开始了新的育种探索。经过5代选育,官春云终于培育出我国首个国家级审定的“双低”品种“湘油11号”。该品种不仅“双低”理想,而且亩产达到了110~150公斤!该成果当年被列为湖南省十大科技成果之一,此后又被列入了国家“八五”重点推广品种。至今,官春云先后共主持育成优质高产油菜新品种19个,大大推动我国油莱双低化进程。如育成的高抗菌核病双低油菜品种湘油15号,在长江流域推广6000多万亩,成为我国推广面积最大的3个品种之一。他主持育成的品种已在湖南、江西、广西、贵州、安徽、湖北等省大面积推广2.1亿多亩。

推动油菜机械智能化方向发展

进入新世纪之后,进程务工的农民增多,劳动力结构发生了重大变化,人们迫切需求利用现代机械、信息技术从繁重的劳动中解放出来,提高生产的效率。官春云决定研究出一种实用简便的技术,“就是要简单,越简单越好。”

2000年,官春云带领他的油菜科研团队推出了油菜免耕直播联合播种机。为了让农民了解机器的操作方法,官春云带着学生亲自在田里为农民演示,随着机器在田里行进,播种、施肥、开沟、覆土等几个工序一气呵成,省时省力,而且实现了规范管理。

2001年,官春云以VB6为开发语言和Authorware多媒体制作软件,以实现油菜高产、优质、高效为目标,面向油菜种植户,年开发出国内第一个油菜专家系统,已在湖南省推广应用132.7万亩,推动了油菜生产向智能化方向发展。

2003年,为应对我国食用植物油紧缺,南方双季稻区有1亿多亩的冬闲田以及农村劳动力转移、栽培措施不到位的实际情况,他开始了油菜早熟品种选育和机械栽培的研究,提出了油菜“机播机收,适度管理”的栽培模式。该项目2008年获省长项目资助,2009年又获得省科技厅项目资助,已育成早熟品种杂1613、杂1062、杂420等5个,研制出2BYF—6型油菜联合播种机、2BYD—6型油菜联合播种机,4YC—1.8型油莱联合收割机以及与机械栽培相配套的油菜专用控释肥和化学催熟剂及整套栽培技术体系。2009年分别在宁乡、湘潭、浏阳、衡阳、衡南、永州等8县示范推广。现已在双季稻区推广早熟品种2万多亩,机播机收100多万亩。实践证明每亩投入300元左右,纯收入可达200元以上。这项技术的推广应用将使湖南省和南方各省油菜栽培方式全面改革和提升,大大提高种植效益和加快南方冬闲田利用步伐。如南方双季稻区60%冬闲田用来种油菜,全国油菜种植面积将增加50%左右,大大增加菜籽总量,缓解我国食用植物油危机。

行进在路上

在农业科技的征程上跋涉了50多个春秋后,官春云依然埋头行进在路上。

“搞科研要有长远眼光,要做到吃着碗里的,看着盘里的,想着锅里的。既要好高骛远,又要脚踏实地”,这正是官春云的科研治学态度,也因此,在科研的道路上,他也总是能够屡屡率先提出自己与众不同的思路。

如今,官春云和他的团队又开始向新的高峰攀登。在实验田里,官春云的转基因油菜油菜新品系(抗虫品系T5、不育系15、恢复系742)已经育成,它们不但能够对付难缠的虫害,还可以提高产量。转基因油菜品系“T7”也正在培育之中,它的含油量能够超过50%。

官春云的团队还在研究菜油变生物燃料的技术,发展这种绿色可再生能源,主要的拦路虎就是成本过高。生物柴油提取过程复杂,耗能高,最后不可利用部分浪费太多。官春云所主持的项目正在攻克这些难关。为了降低成本,他们一方面正在研究如何提高油菜含油量和增加油菜亩产量,另一方面要提高副产品菜粕的利用价值,这不但可以使种植油菜的农民有利可图的同时,还使投资生物能源的企业不至于亏本。

官春云常说,“人生就如一场马拉松”,其中总会有坎坎坷坷起起伏伏,但是坚持到底,才能最终到达终点,他很欣赏何其芳的一首诗:“生活是多么广阔,生活是海洋,凡是有生活的地方就有快乐和宝藏。”所以他建议大家学会做人,学会做事,学会享受生活,学会以积极的心态去挑战人生的高峰!

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