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小麦专家茹振钢守望麦田的痴心育种人

2020-06-08赵利敏

科学大观园 2020年10期
关键词:杂交小麦品种

赵利敏

当人们尽情享受着大自然带来的馈赠,当人们习惯了丰足的食粮,有那么一些人,穿行在一望无际的绿野中,关注的是每一株小麦的前世今生;有那么一个人,把全部的心血和汗水倾洒在沃野里,只为培育出最优质的小麦品种,只为了最单纯的心愿和最朴素的梦想。

茹振钢,从一名普通农校学生成长为中国著名小麦育种专家,并凭借黄淮第一麦——“百农矮抗58”,荣获2013年度国家科技进步奖一等奖。

从1979年踏进中牟农校的那天起,他就与小麦结缘,小麦已成为他生命中不可或缺的一部分。含辛茹苦40年,他育成了百农62、百农64、百农矮抗58、百农4199等多个小麦品种,累计推广面积近5亿亩,增产效益400多亿元。农民朋友亲切地称他为“粮财神”!1958年,茹振钢出生在河南沁阳南关一户普通的农民家庭,出生后不久便赶上了三年自然灾害。时代在茹振钢身上刻下的烙印是“饥饿”二字,懵懵懂懂中,茹振钢意识到了粮食对人的重要性,在他看来,“能吃饱就是一件了不得的事”。

1981年大学刚毕业,茹振钢就被全国著名小麦育种专家、百泉农专教授黄光正挑去当助手,这也从真正意义上开启了他小麦科研的征途。

与田野为伴,同小麦为友,是40年来茹振钢生活最真实的写照。从1979年研究“郑引一号”遗传性状算起,茹振钢已经从事小麦育种工作40余年。他为黄淮小麦主产区提供了优质种源,走过了一条漫长而充实的小麦育种之路。

1996年的一天,茹振钢到大田考察生产。一位老农高兴地向他炫耀:“茹老师,你看看俺的麦子,长得多好呀,穗子又多又大,今年可是要大丰收啦!”看到他那个喜悦的劲儿,茹振钢特别开心。可是,晚上一场暴风骤雨突如其来,放眼望去,一大片麦子,就像被石磙碾过的一样,平铺在地,老农低着头在麦田里唉声叹气。

茹振钢教授收获重要小麦材料。图|河南日报

这件事给茹振钢带来很大的触动,他暗下决心:一定要培育出让农民朋友种着放心的好品种!从1997年开始,他对成千上万株小麦进行选育,经过4年的努力,终于选出一个长得十分理想的小麦新品种——“百农矮丰66”!

然而,就在茹振钢满心期待收获喜悦时,河南大部分地区出现连续降雨,麦田持续积水,本来表现良好的“百农矮丰66”突然成片成片死亡。那一年,试种的“百农矮丰66”几乎绝收。怎么会出现这样的情况?到底是哪个地方出现了问题?经过十几天的详细观察,终于找到了问题的根源。“百农矮丰66”的根系虽说下扎得很深,耐旱性好,但是表层水平方向上长的根数量太少,所以就不耐淹,不耐湿,才会出现大面积死苗。

于是,他带领科研团队,设计建造了能产生10级大风的数字化风洞,用来研究小麦的抗倒性;建造地下小麦根系观察走廊,观察小麦根系的生长发育特点与立体分布,研究小麥的耐湿性、耐旱性……历经无数次的挫折和困难,2005年一个崭新的小麦品种矮抗58终于诞生了!它解决了高产容易倒伏、矮秆容易早衰、高产不抗病不优质等一系列科学难题,丰富和发展了小麦抗倒性评定与根系选择的理论和技术,实现了小麦产量大幅度提高,亩产由原来的500公斤,一下提高到600公斤以上,最高达到782公斤。

矮抗58成了老百姓欢迎、种子企业放心、政府满意的好品种。2005年推广至今,矮抗58的种植面积累计超过3亿亩,实现增产效益300多亿元,被誉为“黄淮第一麦”。走进新乡县朗公庙镇小麦千亩园区示范田,只见长长的麦穗挺着浓密的锋芒,锋芒根部开出一朵朵小小的白花。这就是最新品种百农4199,是茹振钢呕心沥血20余年培育成功的高光效小麦。

“最好的饭菜就是妈妈的味道,农业育种要让食物留住原有的醇香。”茹振钢说,“中国人不仅要吃饱,更要吃得好,吃得香。”

“要做好馒头,关键要有好麦子。”在小麦实现稳产高产后,茹振钢把重点转向了品质。

早在1983年的春天,百泉农专(河南科技学院前身)图书馆新进了一本由南京农学院翻译的名叫《生态学》的小册子。茹振钢如获至宝读完了全书,恍然大悟,他要找的钥匙终于找到了。原来生态学讲的是环境与生物群落的关系,只有特定的群体才能适应特定环境,而特定群体的特征是由特定环境赋予的。根据这个规律,他又想到了区域育种的紧箍咒问题。他认为,作物育种须把两者结合起来,要根据环境确定群体。经过抽象和概括,在他的头脑中萌生了一个“生态育种学”的全新概念。

为此,茹振钢在全球采集小麦样本,选择了200个研究样本进行对比。经过3年研究,他发现靠近地球两极的小麦耐弱光,叶片薄、叶片颜色黑,靠近赤道的小麦耐强光,叶片厚、叶片颜色浅,于是将两者结合,培育了叶片既厚且颜色深的小麦品种,最大程度地利用了阳光,增强了小麦的光合作用。

随后几年间,茹振钢带领团队先后研究解决麦穗、麦秆、根系等难题,克服了掉穗、营养供给不足等问题,成功培育出高光效小麦品种“百农4199”。推广第二年就上升为种植面积超过800万亩的河南省第二大品种!由于光合作用强、能量大、籽粒转换好,小麦种包含多达35种香气物质,加工出的面粉饱含着小麦最原始的醇香,不少人称赞吃到了“妈妈的味道”。

在人类数千年的农耕历史中,小麦、玉米、水稻逐渐成为人类赖以生存的三大主粮。自从有了杂交技术,美国人首先改变了玉米种植的历史,利用杂交技术使玉米产量得到跨域性提升;我国科学家袁隆平利用杂交水稻技术养活了13亿多中国人口,使中国在农业领域顶起了世界的一角。

而小麦作为三大主粮之一,在世界100年的研究进程中,却一直无法解决其杂交育种中存在的难题。茹振钢带领团队,向杂交小麦发起了“总攻”。

1996年,茹振钢在辉县试验田发现了一株特殊的麦子。正常的小麦在开花授粉后颖壳都一个个完全关闭,它则是颖壳完全张开。

从这个异常的小麦植株上,经过严格的套袋自交,仅仅收获了6粒种子。仅有的6粒种子,经过10余年的改良和杂交,终于在2004年,育成了温敏雄性不育系BNS,它具有不育彻底、转换彻底、恢复彻底的特性,为小麦杂交种利用奠定了基础。同时获得了国家“973”“863”项目的支持,属国内领先水平,是实现小麦杂交制种两系化的希望。

“现在被我们熟知的小麦品种都是常规品种,而杂交小麦就好比是把两种不同动物的优点集成到了一起。”目前BNS已进入全国联合攻关阶段,有望近年大面积推广,实现小麦亩产量普遍提高200~300斤的目标。

对于这场即将到来的杂交小麦革命,茹振钢显得平静而从容,他说,科学研究应该放眼未来,“眼前应用一个,往前看一个,再往后展望一个。”

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