當前位置: 華文世界 > 科學

深耕60余載,這位院士讓鹽堿地裏開滿金色油菜花

2024-03-19科學

糧食安全 食物安全

沒有地怎麽安全呢?

在華中農業大學

有位「油菜院士」

他不僅讓鹽堿地開滿油菜花

還改良了土壤的質素

他是怎麽做到了?

一起來看看

一株花、一件事、一輩子,中國工程院院士、華中農業大學教授傅廷棟, 60多年來堅持下田搞研究,解決了中國油菜產量和品質兩大問題。如今,80多歲的他還在探索,努力讓鹽堿地長出糧食,變成「米袋子」「菜籃子」。

找異株 開拓雜交油菜提產量

油菜在中國的栽培歷史有2000多年,但直到新中國成立時,中國油菜平均每公頃產菜籽僅500千克左右,不到先進國家平均產量的1/3。 為改變落後情況,傅廷棟開始研究利用油菜的「雜種優勢」,來提高產量。

從那以後,每到油菜開花期間,傅廷棟和同事就在學校的油菜生產田裏一株一株地觀察、尋找雄性不育株。 功夫不負有心人,在團隊排除幾百萬株樣本後,傅廷棟終於在 種有「波裏馬」品種的資源圃,發現了他苦苦尋找的雄性不育變異株!

這一發現揭開了國際上「甘藍型油菜波裏馬細胞質雄性不育(pol cms)研究」的序幕。此後,波裏馬雄性不育系被國內外廣泛套用於育種實踐。

1985年到1994年是國際雜交油菜套用於生產的第一個十年,中國、加拿大、澳洲等國共育成油菜三系雜交種22個,在其中註明不育系來源的17個品種中,有13個是利用傅廷棟首次發現的「pol cms」育成的。

1991年,國際油菜理事會(GCIRC)在加拿大舉行了第八屆國際油菜大會,授予傅廷棟油菜科學界最高榮譽——GCIRC「傑出科學家」獎。

截至目前,國內各單位用波裏馬雄性不育系育成的優質雜交油菜品種已經超過200個,累計推廣面積逾10億畝。現在中國種植的油菜三系雜交品種中,仍有50%以上是用波裏馬雄性不育系育成的。

育良種 讓億畝鹽堿地變良田

中國油菜產量提升了,傅廷棟卻沒有停下腳步。為了能讓油菜在 惡劣環境裏生長,傅廷棟和團隊育成80多個油菜品種。

1999年,傅廷棟和團隊成功選育了「華油雜7號」。這個品種高產、優質、抗(耐)病,比其他品種耐鹽堿,可以在鹽堿地上試種。

隨後,他們開展了試驗。2008年夏,一個喜訊從江蘇大豐傳來——鹽堿灘塗地上長出了一片翠綠的油菜。原來2007年秋季時,團隊在大豐區新墾灘塗上布置了300畝油菜品種「華油雜7號」示範任務。夏收時,油菜籽畝產超過130公斤,而相鄰地塊種植的小麥幾乎顆粒無收。

試種結果令團隊喜出望外,也讓傅廷棟堅信做好鹽堿地特色農業這篇大文章,油菜產業大有可為。

為了在不同鹽堿地上種植油菜,傅廷棟帶領團隊走南闖北,提取了各大鹽堿地的土壤樣本,制成全國鹽堿地數據庫,並在華中農業大學的油菜實驗室裏,用數百個培養皿精準模擬油菜生長場景,還原了一套油菜的鹽堿地培養鏈。為了找到穩定的耐鹽堿油菜種質資源,傅廷棟院士團隊在學校建立了一套水培系統,可以高效快速初篩品種。

數千次嘗試之後,傅廷棟和團隊最終從3000多份油菜資源中篩選出40多份耐鹽堿材料,並篩選、育成「華油雜62」「飼油2號」「華油雜158」等耐鹽堿性好且抗病性強的油菜品種。「選育的優質油菜品種,在絕大多數鹽堿地上能夠存活,不同的品種在不同的鹽堿地上長勢也不一樣,這為我們做油菜耐鹽堿種植推廣奠定了品種基礎。」傅廷棟說。

2015年至2020年,在專案支持下,華中農業大學聯合15個來自全國主要鹽堿區的單位開展研究示範。

在西北,聯合石河子大學、新疆農業科學院、新疆農墾科學院等單位,利用「華油雜62」耐鹽堿油菜品種進行鹽堿地修復試驗。研究、示範表明,在新疆用耐鹽堿油菜作綠肥,5年左右有望將pH值10~11、鹽濃度0.3%~0.5%的鹽堿荒地改良為適合糧棉生產的優質耕地。

在內蒙古,聯合內蒙古農業大學、內蒙古自治區農牧業科學院,在巴彥淖爾、呼和浩特等鹽堿地區,2015年至2019年示範推廣「華油雜62」等耐鹽堿油菜品種20多萬畝。翻作綠肥的田塊堿解氮、速效磷、速效鉀含量顯著增加,改良效果明顯。

在東北,面對修復改良難度極大的吉林白城蘇打鹽堿地,聯合白城市農業科學院,經過2到3年復種耐鹽堿油菜作綠肥改良鹽堿地試驗,結果顯示,耕層土壤有機質增加29.4%,土壤含鹽量降低近10%,pH值由8.47降至8.26(即由中度降為輕度),全氮、速效磷、速效鉀明顯增加,鹽堿地修復效果顯著。

在東部沿海地區,我們團隊於2018年在浙江蒼南的海灘荒地播種耐鹽堿油菜品種「飼油2號」1400余畝,測定青鮮油菜畝產超3噸,如不作飼料(綠肥),則成熟後收油菜籽。

耐鹽堿油菜不僅能快速提高耕地有機質,改良土壤理化結構,改良鹽堿地效果好;還能充分利用秋閑地,變成優質飼草,產量高、養分豐富,對發展畜牧業意義重大;還能發展文旅產業,實作一二三產融合發展,促進鄉村振興。

「中國有15億畝鹽堿地,其中三分之一有生產潛力。如果將耐鹽堿作物發展起來,對保障中國人的飯碗將起到重要作用。」 傅廷棟告訴長江雲新聞記者。

育良人 培養人才出成果

「搞農業科研沒有什麽竅門,就是要多到田裏去觀察,多深入實際,才能發現問題、解決問題。」這是傅廷棟常說的一句話。

與油菜打交道六十余年,傅廷棟每次下田時,都帶著「傅氏六件套」:草帽、白大褂工作服、挎包、深筒靴、水壺、筆記本。他穿行在油菜試驗田裏,仔細觀察一株株油菜,用筆記錄油菜的各項數據。

如今,傅廷棟已經到了耄耋之年。在科研工作上取得成果的同時,教授身份的他也桃李滿園,培養了很多本科生,帶出了幾十個碩士、博士。

現在,他仍然帶領學生專註於耐鹽堿油菜的新品種研究和生物創新,為不同地區提供鹽堿地修復和改良方法。

「我年紀大了,一個目標是將幾個課題,讓年輕人接起來,要培養人才出成果,一代接一代。」 傅廷棟說。

(長江雲新聞記者 吳寶洪 譚思為 謝雅靜 通訊員 劉濤)