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冬油菜北移的“领军人”
——访甘肃农业大学教授孙万仓

2016-09-06宋军生

甘肃农业 2016年1期
关键词:冬油菜寒区抗寒

本刊记者 宋军生

冬油菜北移的“领军人”
——访甘肃农业大学教授孙万仓

本刊记者宋军生

三十多年来,孙万仓教授坚守在油菜品种改良的“田野”里,持之以恒地钻研,勤勤恳恳地耕耘。选育成功了抗-30℃极端低温的超强抗寒冬油菜品种,研究制定了北方旱寒区冬油菜栽培技术,解决了北方寒区冬油菜越冬的问题。在推进特色产业发展,增加农民收入,实现脱贫致富方面有着深远的意义。

本期的三农访谈,我们采访了甘肃农业大学的孙万仓教授。

孙万仓,甘肃农业大学农学院教授,博士生导师,国家油菜产业技术体系北方寒旱区冬油菜育种岗位科学家、农业部油菜生物学与遗传育种三熟制重点实验室学术委员会委员、全国油料作物专业委员会理事。2012年度被评选为“感动甘肃·2012十大陇人骄子”,同年获得甘肃省第一届“全省优秀科技工作者”称号,2014年被中组部、中宣部、人社部、科技部评选为第五届“全国杰出专业技术人才”。

“科学研究的目的就是揭示事物的客观规律,促进科技发展,为人类服务。作为农业科技工作者,我们的职责和任务就是通过研究、创新,解决农业生产中的实际问题,促进生产发展、农民增收。”

——孙万仓

记者:您在冬油菜研究中取得了令人瞩目的成绩,也为我国北方旱寒区冬油菜科研和推广做出了巨大贡献,请您谈一谈从事油菜品种研发工作的起因。

孙万仓:作为恢复高考后上大学的第一批大学生,1982年毕业的时候,正值神州大地被改革开放的春风唤醒,我国科技界进入科学的春天,每个人怀揣报国之心,都有着强烈的责任与使命感、紧迫感。油菜是我国的主要油料作物,也是我省最重要的油料作物,当时的品种产量低、品质差,优良品种缺乏,导致播种面积小,只有180万亩左右,人均食用油的占有量非常低,只有3公斤左右。在这样一个现实情况下,需要我们义无反顾的投入到油菜品种改良研究,为我省的油菜生产发展提供科技支撑。这就是我从事这项工作的初衷。30年过去了,我省油菜面积已经达到320余万亩左右,跻身于北方油菜大省行列,与我们的工作是分不开的。

记者:是什么原因让您开始抗寒冬油菜品种的研究呢?

孙万仓:我国油菜生产分为冬油菜和春油菜两大产区,北方地区多为一年一熟区,热量不足,干旱缺水,冬季严寒,冬油菜无法越冬,因此只能种植春油菜。传统的一年一熟制,春天土壤耕翻、播种等农事操作,造成水分大量蒸发散失,在土壤表面形成很厚的浮土层,大风一来就形成沙尘暴。传统的耕作制复种指数与经济效益低,同时对环境的负面影响很大。冬油菜生产在秋末与春季进行,油菜叶片大,营养体繁茂,对土壤的覆盖效果很好,又无需打农药,灌水量也小,使农业生产与生态环境保护结合成为一个有机整体,是生态效益、经济效益结合俱佳的农作物。因此,北方、尤其西北地区农业生产、环境保护需要能够越冬的冬油菜。我们作过试验,欧洲的强冬性品种、我国关中一带的强冬性冬油菜品种也不能在河西走廊等地越冬,而先辈们研究认为这些地区的品种是世界上最抗寒的冬油菜品种。显然,当时缺乏能够在上述地区越冬的强抗寒冬油菜品种。但河西走廊上世纪50年代冬小麦试种已经成功,冬小麦的事例给了我很多启发,我想,事在人为,只要下功夫,创制出在河西走廊越冬的冬油菜品种不是没有可能。西北严酷的环境条件对人类的生活也许是一个极大的挑战,但对作物的抗寒、抗旱性改良研究来说,是一个很好的平台,得天独厚。当时我在春油菜研方面已经取得了一些成绩,由于我们育成的高产优质品种的推广,油菜单产大幅度提高、品质得到较大改观,但我心里一直琢磨的还是在北方种植冬油菜的事,也就是冬油菜北移问题。如何解决河西走廊等旱寒区冬油菜越冬问题,实现冬油菜北移,让4月的北国不再是黄沙漫天,而是遍地开满金黄的油菜花,是我心中多年的一个“梦”。由于心怀梦想,虽然感觉北方种冬油菜的事难度很大,我还是愿做这个的逐梦人,去为自己的梦想而搏击。

记者:研究冬油菜北移、在北方地区种植冬油菜有什么特殊的意义呢?为什么要投入那么大的精力去研究这个课题?

孙万仓:在北方地区的冬油菜意义很大,它的确是一个经济效益与生态效益的完美结合体。首先,冬油菜的产量、含油率及品质优于春油菜与其他春播油料作物;二是冬油菜成熟早。5月下旬至6月上旬成熟,收后有足够的光热资源发展复种,改北方传统的一年一熟为一年二熟/二年三熟,提高复种指数与经济效益。三是冬油菜是很好的冬春季覆盖作物,能够减少沙尘源,保护环境。我们做过试验,冬油菜对地表的覆盖度达到95%以上,冬油菜地土壤含水量是春小麦地的3倍、土壤风蚀量是春小麦地的1/206、地上枯物干重是春小麦地的252倍。四是冬油菜是重要景观作物,在促进乡村旅游、农民增收等方面具有重要意义。如敦煌,敦煌的旅游开始于5月下旬,冬油菜开花在4月下旬,如果在敦煌搞一个油菜花节,则可增加1个月的旅游时间。敦煌是甘肃旅游业的旗舰,敦煌旅游提前开市1个月,就等于甘肃游提前开市1个月,由此带来税收、就业、门票收入的显著增加。所以,冬油菜带来的旅游效益是十分巨大的。五是冬油菜为蜜源作物和传粉媒介作物,提高其它作物产量,促进养蜂业发展。如果树与冬油菜套种,一方面提高果树结实率与产量,同时减轻裸露地表对热量的反射,减轻冻害,还可以发展养蜂,增加农户收入。六是冬油菜良好的肥田作物。我们试验,冬油菜茬速效磷为春麦茬196.59%、速效钾为春麦茬149.4%、碱解氮为春麦茬107.3%、有机质为春麦茬118.2%。在当前国家实施“两减一增”农业发展大方针下,冬油菜更有其重要位置。七是北方冬油菜发展有助于增加我国食用油产量。中国长期面临食用植物油短缺的状况,60%食用植物油依赖进口,并且由于人口增加和耕地的减少,这种趋势很难在短期内逆转,在北方冬闲地上发展冬油菜,是食用植物油增产的新途径。我国北方旱寒区冬闲地约有3.5亿亩左右,可见,冬油菜不但在北方地区农业生产上具有重要意义,而且发展潜力很大。我们应当去研究北方冬油菜越冬的问题,解决冬油菜发展的主要障碍因子。这些冬闲地如果部分用来发展冬油菜生产,对于北方种植结构的改善、提高效益、国家食用植物油生产以及生态环境保护的作用是巨大的。

记者:北方旱寒区的冬油菜北移研究存在哪些困难?为什么您会选择一个无人涉足的研究领域呢?

孙万仓:要想在北方北纬35度以北的河西走廊以至整个北方旱寒区发展冬油菜生产,困难很多。首先是冬油菜品种越冬问题。北方冬季严寒,极端低温达-30℃左右,冬季≤0℃负积温在-700℃左右,蒸发量在1000-2500mm左右,当时没有适应这样一个严酷生态条件的冬油菜品种,所以,要在北方地区发展冬油菜生产,首先要想办法创制抗寒品种,解决冬油菜品种的越冬问题。其次是配套栽培技术问题,此前没有人在这个区域内进行过冬油菜栽培,无论国内外,均没有现成的栽培技术供我们参考。另外,品种的抗寒性评价等均没有相应的评价标准与参考依据,什么样的品种是抗寒品种,就无从判断,诸如此类的问题,都需要我们去探索、寻找答案。那为什么我们要选择这样一个课题研究呢?我想,主要有三个方面:一是生产上需要。冬油菜既是油料作物,也是覆盖作物与生态作物,它产生的综合经济效益与生态、社会效益是其它作物难以比拟的;二是北纬35度以北冬油菜的研究是无人涉足空白领域。科研本身就是探索的过程,如果有前人的研究成果作参考,当然就容易得多。但科研不能跟风,如果大家都在做类似的事情,实际上在某种程度上是一种人力财力的浪费,也很难取得突破性成果。中国这么大,地区生态条件差异悬殊,对农业技术的要求也完全不同;我们应当从当地农业生产的实际需要出发,寻找和解决农业发展的制约点与颈瓶点,研究问题、解决问题,推动生产发展。

记者:冬油菜北移研究是一项开创性研究,无种质资源、无参考资料,您是如何开始这项研究的呢?

孙万仓:冬油菜北移研究是一项原始创新研究,种质资源与资料具缺,我们完全是“白手起家”的。我们知道,要从事育种研究,一是要有未来品种潜在应用推广区的生态环境的认识;二是要有对掌握的种质资源的知识;三是要有育种的基本理论与知识。只有熟知生态环境,明确它们对品种的要求,育种工作才能有的放矢;而熟悉育种材料,才能对它们的未来适应地区作出判断。我出生在这里、长期在这里生活工作,熟悉甘肃的山山水水,又掌握油菜育种的研究动态与种质资源情况,这是我从事冬油菜抗寒育种的最大优势。我做过多年试验,在当时,即使是国内同行认为最为抗寒的陕西关中油菜、上党油菜以及欧洲的最为抗寒的冬油菜也难以与河西走廊的严冬抗争。没有抗寒的种质资源,就从抗寒种质的发掘、创制开始,从1995年开始,我就开始冬油菜种质材料的收集和抗旱、抗寒材料的创制培育,将自己征集、筛选的冬油菜种子,托人在老家会宁试种,通过旱寒环境下一代代筛选、鉴定,积累育种材料。在育种方法上,我采用“杂交+轮回选择”方法,把育种材料种植在严寒、干旱的环境下,通过自然选择把散落在个体中的优良抗寒、抗旱基因选择出来,通过相互传粉,把它们聚集在一个群体中。一遍一遍筛选,沙里淘金,一代一代改进。2000年时我已经初步获得了一批比较抗寒的种质材料,现在已经达到3万余份。这些种质资源为开展冬油菜北移研究和冬油菜抗寒育种奠定了坚实基础。2008-2014年,我们已经利用这些种质材料育成10余个强抗寒冬油菜品种(系)应用于生产。

记者:经过这么多年的艰苦研究,您认为对一个农业科研工作者来说,最重要的是什么?

孙万仓:专心和耐心。对于一名育种科研人员来说,必须熟悉你所要服务的环境和育种材料,要做到这一点,你必须全身心地投入到学习和工作中。把所服务地区的生态环境特点牢记在心,熟悉育种材料,把它们的特征特性储存在自己的大脑里。要做到这些,需要专心和耐心,耐得住寂寞。要对每一份试验材料的抗寒性、生长发育特点等表现进行测定、评判,对每一份试验材料特征特性进行详尽的观测记载。

记者:多年的科研工作中,您觉得最满意的事是什么?

孙万仓:在我的科研生涯中,冬油菜北移的提出和实践是我最满意的一项工作,它承载者我的青春与年华,是我一辈子的心血。这项研究引起了广泛重视,2009年农业部将“冬油菜北移集成技术研究与示范”列入国家公益性行业专项项目,2011年国家油菜产业技术体系设立了“北方旱寒区冬油菜育种岗位”,2013年全国农业技术推广服务中心将冬油菜北移技术列为重大推广项目,2014年科技部将北方冬油菜列入成果转化项目,2014年有关北方冬油菜抗寒机理的研究得到国家自然科学基金的资助。

2008年,我们开发的国内第一个抗零下30度极端低温的超强抗寒冬油菜新品种“陇油6号”培育成功,抗寒性达到世界领先水平,是当时我国唯一一个能在甘肃河西走廊,新疆阿勒泰、塔城、乌鲁木齐,宁夏银川、西藏拉萨、青海平安,陕北、辽宁丹东、北京等地越冬的冬油菜品种。连续几年的试验中,“陇油6号”在零下30度的极端低温下越冬率高达80~95%,特别是2008年初,中国南方遭遇罕见的低温雨雪冰冻天气,北方也发生冰冻灾害。甘肃张掖地区气温持续零下30度,但“陇油6号”越冬率达到90%以上。在冻灾和倒春寒灾害天气夹击下,“陇油6号“仍然保持80%以上的越冬率,经受住了严寒的考验。2007年4月,世界著名油菜育种家Downey博士在初寒乍暖的张掖、酒泉看到绿茵茵的冬油菜返青苗时,郑重地对我说:“你做了一件了不起的事情,这项研究对中国北方农业生产、环境保护具有重大意义,对世界油菜抗寒育种也是重要借鉴”。看到自己的的研究成果受到肯定和社会各界认可,我感到再苦再累也值。

记者:对您从事的科研育种工作,家里人支持吗?

孙万仓:这些年来,家人对我工作也给予了很大支持。说实话,我家其实和农民家没啥两样,锄头、铲子、铁锨等农具一应俱全。别人家阳台种花,我家的阳台种的全是油菜。记得有一年,我因为要经常去各地的试验田,家里的油菜就交给了妻子和女儿。妻子性子急,有时候给幼苗浇水多了,苗全都冲倒了,上高中的女儿便不再让妈妈浇水,自己拿着滴管一滴一滴地给这些幼苗浇灌。从小看着我搞育种研究,女儿也爱上了这个行当。如今,在加拿大读博士研究生的女儿学习的也是油菜育种专业。

记者:对甘肃的很多地方来说,冬油菜5月底6月初收获后还可种植一茬马铃薯、玉米等作物,1亩地可作2亩地用,同一块地一茬庄稼变两茬庄稼。从此,西北地区传统的一年一熟耕作制改为一年二熟和二年三熟成为可能。对于我国这样一个土地资源稀缺的国家来说,意义深远。在许多人看来,您已经实现了自己心中的“梦”想,面对一个个接踵而来的荣誉,您有什么的打算?

孙万仓:北方旱寒区冬油菜研究之路我们才刚刚开始迈步,前面的路还很漫长,容不得半点懈怠,需要我和我的团队脚踏实地、一步一个脚印的继续走下去。

(编辑:刘国华)

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