蔡巧玉
“各果高枝爭相鬧,此果土里默默笑。此果不與它果同,只愿好果任人嘗?!睂ρ芯繉ο蠡ㄉf書波和他所帶領的團隊成員有著更深刻的認識和感情,花生雖貌不驚人,卻蘊藏著別樣的美和品質(zhì)——樸實無華、默默奉獻。而他們,也愿像花生那樣樸實無華,為人類作出應有貢獻——
大國之大,也有大國之重。糧食安全是“國之大者”,產(chǎn)業(yè)振興是鄉(xiāng)村振興的重中之重。深化農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,走科技興農(nóng)、質(zhì)量興農(nóng)之路,“把飯碗牢牢端在自己手上”,是習近平總書記一直牽掛的事情。
作為我國三大產(chǎn)油作物之一的花生,在保障全國人民食用油脂安全上有著舉足輕重的地位。
為解決花生生產(chǎn)過程中長期存在的單產(chǎn)低、面積小、油用和食用不分等瓶頸問題,20世紀80年代以來,一代又一代花生科研工作者踏上了攻關(guān)征程。其中,有一支由我國知名花生專家萬書波帶領的科研隊伍——山東省農(nóng)業(yè)科學院花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團隊,多年來一直致力于解決花生產(chǎn)業(yè)中存在的關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)問題,建立了以單粒精播為核心的高產(chǎn)栽培理論與技術(shù)體系,創(chuàng)立了花生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)標準化栽培體系,數(shù)十年如一日地堅守在科研一線,闖出了一條科技創(chuàng)新攻關(guān)的新路子,為我國花生產(chǎn)業(yè)振興插上了科技的翅膀。
萬書波及其帶領的團隊通過在花生高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆栽培領域取得的重大研究成果,帶動了花生生產(chǎn)水平持續(xù)提高,并連續(xù)多年創(chuàng)造世界高產(chǎn)紀錄,支撐引領我國花生產(chǎn)業(yè)不斷壯大。埋首躬耕,是他們徹底扭轉(zhuǎn)了花生是“低產(chǎn)作物”“小作物”的傳統(tǒng)認識,為保障我國油脂安全作出了重要貢獻。
上頂天,瞄準花生產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)問題開展理論攻堅;下立地,立足產(chǎn)業(yè)一線所需將成果搬下高閣惠及百姓,團隊在萬書波的帶領下生動詮釋了什么是“頂天立地”科研匠,“解民之艱”耕耘人。
破解“增產(chǎn)”密碼
——創(chuàng)建高產(chǎn)高效栽培技術(shù)體系
油脂短缺是我國長期以來面臨的嚴重問題,推進油料作物生產(chǎn),提高油料自給率已成為保障國家食用油供給的緊迫任務。20世紀80年代之前,花生畝產(chǎn)不足100公斤,長期被認為是低產(chǎn)作物。然而近年來,花生產(chǎn)量不斷增加,已穩(wěn)居我國八大油料作物之首。2021年,我國花生種植面積已達7125萬畝,總產(chǎn)量約1820萬噸。我國花生生產(chǎn)能夠取得如此大的進步,離不開一批批花生科研工作者的竭誠奉獻,這其中萬書波及其帶領的山東省農(nóng)業(yè)科學院“花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團隊”也為此付出了巨大努力。這個團隊成立于2001年1月,成立初期即由時任山東省花生研究所所長萬書波研究員為團隊帶頭人。成立以來,團隊緊密圍繞花生生產(chǎn)中存在的重大技術(shù)痛點和難點問題開展持續(xù)研究,取得了花生高產(chǎn)高效標準化栽培、量質(zhì)協(xié)同提高及抗逆高產(chǎn)栽培等一系列在領域獲得高度認可的創(chuàng)新成果。如今,這支團隊已成長為一股在國內(nèi)外相關(guān)領域有重要影響力的科研力量。
影響花生生長的因素很多,除合適的溫度、充足的光照、稀松易碎的沙質(zhì)壤土等環(huán)境因素外,是否連作也是花生生產(chǎn)至關(guān)重要的影響因素,花生連作3年以上就會出現(xiàn)減產(chǎn)嚴重的現(xiàn)象。早年間,萬書波及其帶領的研究團隊就發(fā)現(xiàn),我國花生連作面積大、連作障礙機理不清、春播覆膜田后期早衰、麥套花生發(fā)育不良是影響產(chǎn)量提高的關(guān)鍵問題,也是花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的亟待解決的重要難題。
產(chǎn)業(yè)要前進,理論要先行。低產(chǎn)是產(chǎn)業(yè)的瓶頸,那就要破解“增產(chǎn)”的密碼。為創(chuàng)建我國花生高產(chǎn)高效栽培技術(shù)體系,從“花生地膜覆蓋栽培技術(shù)研究”到“花生千斤高產(chǎn)栽培技術(shù)及規(guī)律研究”,從?“貧困地區(qū)花生改良”到“50萬畝小麥花生兩熟高產(chǎn)更高產(chǎn)技術(shù)開發(fā)”“花生連作障礙及對策研究”……萬書波和團隊,對影響花生高產(chǎn)高效的關(guān)鍵核心技術(shù)和共性技術(shù)難題開展了長期且深入的研究,逐步探明了花生連作障礙機制,首次分離并確定主要自毒化感物質(zhì),摸索出不同種植模式產(chǎn)量形成機理與高產(chǎn)途徑。
通過科學實驗,團隊分離出肉桂酸、豆蔻酸等4種主要化感物質(zhì),找到了土壤微生物區(qū)系失衡和病原菌累積的成因,以及土壤酶活性降低和養(yǎng)分失調(diào)的主要原因,這對于了解花生連作對土壤養(yǎng)分影響機理有著重要意義。他們還發(fā)明了土壤翻轉(zhuǎn)深耕犁和連作調(diào)理劑,創(chuàng)建了以“冬作換茬、翻轉(zhuǎn)深耕、施專用肥”為核心的連作花生高產(chǎn)技術(shù),以優(yōu)化群體質(zhì)量為目標、以“壟作密植、減氮增磷、適期早控”為核心的春花生覆膜高產(chǎn)栽培技術(shù);通過優(yōu)化套期、肥料與密度配置,創(chuàng)建了以“早套減密、前重施肥”為核心的大壟寬幅麥和小壟寬幅麥套種模式及高產(chǎn)栽培技術(shù),形成了9項行業(yè)和地方標準。
在上述高產(chǎn)技術(shù)的支撐下,萬書波及其花生團隊建立的花生大面積連作高產(chǎn)示范區(qū)較對照增產(chǎn)達17.4%,春播覆膜、麥套和夏直播花生攻關(guān)田2006年實收畝產(chǎn)分別達698.7公斤、559.8公斤和508.4公斤,創(chuàng)下了當時最高產(chǎn)量。團隊創(chuàng)建的花生高產(chǎn)高效栽培技術(shù)體系在黃淮海和東北產(chǎn)區(qū)也得到大面積應用,為擴大播種面積、提高產(chǎn)量提供了重要技術(shù)支撐,大大扭轉(zhuǎn)了花生是“小作物”的傳統(tǒng)認知,而團隊負責人萬書波以這一技術(shù)體系第一完成人身份獲得了2008年度國家科技進步獎二等獎。
天道酬勤,埋首耕耘破解花生增產(chǎn)密碼,萬書波和他帶領的花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團隊立足民需攻堅拔寨,為國家和人民遞交了一份滿意答卷。
突破“優(yōu)質(zhì)”關(guān)鍵
——多管齊下實現(xiàn)品質(zhì)與產(chǎn)量協(xié)同提高
長期以來,我國是花生凈出口國,而山東更是全國花生的出口大省,在東南亞、歐洲等地區(qū)近30個國家都擁有比較穩(wěn)定的客戶和銷售渠道。與此同時,我國又是花生油的凈進口國,國內(nèi)對于優(yōu)質(zhì)花生油的需求呈逐年上漲趨勢。對于花生產(chǎn)業(yè)來說,只重產(chǎn)量、輕品質(zhì),不僅不能滿足國內(nèi)外市場多元化需求,也會嚴重影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際競爭力。
針對花生品質(zhì)栽培理論研究薄弱、品質(zhì)評價指標和標準化優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)缺乏、區(qū)域?qū)I(yè)化生產(chǎn)水平低等突出問題,萬書波帶領團隊又一次踏上了漫漫攻堅之程。歷經(jīng)10年系統(tǒng)研究,他們在花生品質(zhì)生理生態(tài)與標準化優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)體系研究上實現(xiàn)了重大突破,相關(guān)研究成果榮獲2014年度國家科技進步獎二等獎。
要實現(xiàn)品質(zhì)與產(chǎn)量協(xié)同提高,找到突破口是關(guān)鍵。團隊多管齊下,從品質(zhì)評價體系的建立、生態(tài)條件的改善、農(nóng)藝措施的改進3個方面入手開展深入研究,明確了我國主栽花生品種脂肪、蛋白質(zhì)、油亞比等指標變異幅度,構(gòu)建了品質(zhì)評價指標體系,并制定《油用花生》、《食用花生》和《高油酸花生》等行業(yè)標準,成為我國花生品質(zhì)評價基礎性標準。與此同時,團隊還揭示了花生品質(zhì)形成與光溫肥水等生態(tài)因子的關(guān)系及主要品質(zhì)指標空間分異規(guī)律,首次完成了中國花生品質(zhì)區(qū)劃,為區(qū)域化布局、專業(yè)化生產(chǎn)提供了科學依據(jù),為加強花生品質(zhì)區(qū)劃管理提供了參考。
要實現(xiàn)品質(zhì)與產(chǎn)量協(xié)調(diào)提高,還要揭示花生品質(zhì)形成機理以及技術(shù)改進策略。萬書波帶領團隊依據(jù)光合中間產(chǎn)物丙酮酸向脂肪和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化機制,提出了“提高光合產(chǎn)物,定向調(diào)控脂肪和蛋白質(zhì)代謝”技術(shù)策略,揭示了花生品質(zhì)形成的酶學和細胞學基礎,探明了肥水、密度和調(diào)節(jié)劑等對脂肪和蛋白質(zhì)形成的調(diào)控機理。在此基礎上,他和團隊進一步創(chuàng)建出以“增施有機肥和磷鉀肥、分次減量化控”為核心的高油栽培技術(shù)和以“增施氮肥、噴施硼鉬肥、適度控水”為核心的高蛋白栽培技術(shù),建立了脂肪與蛋白質(zhì)定向調(diào)控的技術(shù)體系,收獲了花生脂肪含量提高1.7~2.6個百分點、蛋白質(zhì)含量提高1.3~2.1個百分點的創(chuàng)新佳績。
這些成果涵蓋了產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的行業(yè)標準,實現(xiàn)了花生品質(zhì)與產(chǎn)量的協(xié)同提高,為推動中國花生的區(qū)域優(yōu)化布局和專業(yè)化生產(chǎn)提供了堅實的技術(shù)支撐。2010年以來,相關(guān)技術(shù)在全國花生主產(chǎn)區(qū)得到了廣泛應用,為扭轉(zhuǎn)我國花生在國際市場上“質(zhì)劣價低”的局面作出了重要貢獻。
十年磨一劍,多管齊下實現(xiàn)花生品質(zhì)與產(chǎn)量的協(xié)同提高,萬書波和他帶領的花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團隊再一次用實力展現(xiàn)了科學技術(shù)的無窮魅力,也為我國花生進一步實現(xiàn)自給自足,且邁出國門埋下了良好伏筆。
構(gòu)建“精播”理論
——攻克抗逆高產(chǎn)技術(shù)難題
科研本是一條挑戰(zhàn)與意義并存的漫漫長路,從立志投入花生研究的那一刻起,萬書波就和他身邊的眾多科研工作者一樣,做好了長期艱苦作戰(zhàn)的準備,雖然多年攻關(guān)屢有收獲,但他們從沒想過要停止探索。
非生物逆境和生物逆境是制約花生產(chǎn)量突破的瓶頸,而傳統(tǒng)栽培技術(shù)未從根本上解決逆境群體質(zhì)量差的問題,抗逆機理不清并缺乏調(diào)控途徑,限制了高產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新。著名花生栽培專家孫彥浩先生曾經(jīng)指出,花生“創(chuàng)高產(chǎn)必須穴播兩?!保秒p粒穴播技術(shù),高產(chǎn)攻關(guān)30多年來從未突破實收畝產(chǎn)750公斤。為攻克這一難題,萬書波帶領團隊深入開展花生抗逆栽培理論及關(guān)鍵技術(shù)方面的研究,歷經(jīng)18年攻關(guān)取得重大突破,最終,他們的科研成果榮獲2019年度國家科技進步獎二等獎。
艱難困苦玉汝于成,團隊在相關(guān)方面取得突破性進展,與他們深入細致的研究分不開。為探明單粒精播的增產(chǎn)機理,萬書波及其團隊展開了對花生傳統(tǒng)種植株間競爭排斥效應問題的技術(shù)攻關(guān),研究結(jié)果證明,單粒精播可減少株間競爭,光合酶活性、生長素含量顯著增加,谷胱甘肽等氧化還原酶基因表達上調(diào),活性氧清除能力和根系活力增強,大大提高了抗逆性。與此同時,單粒精播可以實現(xiàn)群體質(zhì)量優(yōu)化,延長光合峰值持續(xù)期達13天左右,大大促進了光合產(chǎn)物的積累與分配,作物的經(jīng)濟系數(shù)在實驗中提高了8.3%。
在此研究基礎上,萬書波帶領團隊創(chuàng)建了以“精細選種、精確包衣、精致整地、精準播種”為核心的單粒精播技術(shù),探明了單株生產(chǎn)力與高質(zhì)量群體的關(guān)系,確定密度13000~16000株/畝的“單粒精播”比常規(guī)雙粒穴播技術(shù)節(jié)種20%,并增產(chǎn)8%以上。團隊還研發(fā)出種衣劑3種、智能化單粒精播播種機2套。
在研究中,團隊還發(fā)現(xiàn)了鈣調(diào)素與泛素等互作調(diào)控下游基因表達以響應非生物逆境脅迫的機理。他們通過研究闡明了活性氧傷害是非生物逆境脅迫共性機理,揭示了鈣信號途徑調(diào)控抗逆性和莢果發(fā)育的分子新機制,研發(fā)了以調(diào)控土壤pH值為主要措施的鈣素活化技術(shù),以“減氮增鈣、分期釋放”為核心的鈣肥調(diào)控技術(shù)及專用肥。團隊通過實驗發(fā)現(xiàn),應用這一系列技術(shù)的花生飽果率和產(chǎn)量顯著提高。
萬書波團隊還提出了“調(diào)控節(jié)間分布”技術(shù)策略,創(chuàng)建了覆膜“W”栽培和開創(chuàng)了“控旺防倒促物質(zhì)運轉(zhuǎn)、防病保葉促物質(zhì)積累、防止脫肥促莢果充實”的三防三促技術(shù),在種植中實現(xiàn)群體質(zhì)量精準調(diào)控。
以單粒精播為核心技術(shù)、以鈣肥調(diào)控和三防三促為共性關(guān)鍵技術(shù)的花生抗逆高產(chǎn)栽培技術(shù)體系獲得了國際國內(nèi)高度評價,認定其處于國際領先水平,成為我國花生種植技術(shù)的一次重大變革,連續(xù)多年列入農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)。
單粒精播為核心的技術(shù)在黃淮、東北及南方花生產(chǎn)區(qū)得到大面積應用,高產(chǎn)攻關(guān)連續(xù)3年實收畝產(chǎn)突破750公斤,創(chuàng)造了實收1畝782.6公斤(2015年,青島平度)的世界紀錄,顛覆了“創(chuàng)高產(chǎn)必須穴播兩?!钡亩ㄕ?,并達到旱、澇、酸、堿逆境下產(chǎn)量最高水平,此后又連續(xù)多年創(chuàng)造了世界高產(chǎn)紀錄。相關(guān)技術(shù)在印尼、蘇丹也展開了試驗示范和推廣,比當?shù)禺a(chǎn)量增加一倍以上。
萬書波及其團隊的研究,為抗逆高產(chǎn)栽培和擴大花生種植區(qū)域提供了重要的科技支撐,取得了豐碩的科研和產(chǎn)業(yè)成果。成果多年遴選為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和山東省主推技術(shù),累計推廣1.35億畝,增產(chǎn)花生364.9萬噸,新增利潤已超過174億元,為擴大我國花生種植區(qū)域、促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,為提高我國花生的國際競爭力再一次發(fā)揮了重要作用。豐收的花生果實,映襯著億萬農(nóng)民的笑臉,也增加著萬書波及其團隊的成就感和價值感,懷抱解民之艱的初心,他們探索的腳步從未停止。
打造“全鏈條”團隊
——協(xié)同共助花生插上科技的翅膀
早在2013年11月,習近平總書記在山東省農(nóng)業(yè)科學院視察時強調(diào),要給農(nóng)業(yè)插上科技的翅膀,按照增產(chǎn)增效并重、良種良法配套、農(nóng)機農(nóng)藝結(jié)合、生產(chǎn)生態(tài)協(xié)調(diào)的原則,促進農(nóng)業(yè)技術(shù)集成化、勞動過程機械化、生產(chǎn)經(jīng)營信息化、安全環(huán)保法治化,加快構(gòu)建適應高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全農(nóng)業(yè)發(fā)展要求的全鏈條技術(shù)體系。
總書記的講話在農(nóng)業(yè)科學領域產(chǎn)生了巨大的反響,也給萬書波及其團隊指明了前進的方向。40年默默耕耘,萬書波從一名普通科研人員成為國內(nèi)花生研究領域的戰(zhàn)略科學家,他始終倡導團隊要對標國家戰(zhàn)略需求,能解決產(chǎn)業(yè)問題,打造一支能攻堅、善克難的協(xié)同團隊是他數(shù)十年如一日不變的追求。為集納更多優(yōu)秀科研人才投入花生科研領域,實現(xiàn)花生科研人更多的期望和夢想,他主持建成了國家花生工程技術(shù)研究中心,并承建了華東地區(qū)作物栽培科學觀測實驗站,組建了全國性協(xié)同創(chuàng)新團隊。
有了更多精英的協(xié)同助力,萬書波及其團隊的攻堅之路越走越順暢。2019年以來,團隊聚焦產(chǎn)業(yè)瓶頸,探索資源高效利用調(diào)控機制,開辟出了花生降本提質(zhì)增效新途徑。根據(jù)花生不同生育期需肥規(guī)律,他們創(chuàng)建了全程可控施肥技術(shù),使氮肥利用率提高15%、化肥減施20%以上。通過研究發(fā)揮作物邊際效應和根瘤固氮作用,他們還建立了以花生為主體的帶狀輪作復合種植技術(shù),使土地當量比提高9%~15%。這些創(chuàng)新成果被列入中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新技術(shù)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù),而萬書波也因此榮獲了2019年度山東省最高科學技術(shù)獎。
榜樣的力量指引前行,萬書波帶領團隊獲得多個國家科技進步獎后,并未停下腳步,他深知,花生科研攻關(guān)是一項需要集眾力、聚眾智的事業(yè),為確保這項事業(yè)延續(xù)下去,他非常重視學科建設和人才培養(yǎng),并不斷將自己的所思所感傳授給他們,“農(nóng)業(yè)科學家要心懷大志,做頂天立地的科研。既要有理念、技術(shù)引領世界的‘頂天氣魄,又要有服務國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的‘立地追求”“要勇于提出新理論、開辟新領域、探索新路徑,敢于進行原始創(chuàng)新或顛覆性創(chuàng)新”……循循善誘換來了團隊的飛速成長,如今,團隊成員中獲國家百千萬人才、農(nóng)業(yè)部杰出人才、泰山學者等的就有9人(次),博士后、博士和碩士40人,團隊還獲得了中華農(nóng)業(yè)科技獎優(yōu)秀創(chuàng)新團隊獎。
新生力量的注入為這支團隊的發(fā)展注入了創(chuàng)新活力,而他們也有能力打造出更加強健的科技翅膀,讓中國的花生產(chǎn)業(yè)飛得更高、更遠。
譜寫跨國合作新章
——以花生為媒共創(chuàng)未來
埋首耕耘將花生創(chuàng)新技術(shù)服務于國內(nèi)百姓的同時,萬書波和他的團隊的目光沒有局限在自己的“一畝三分地”上,而是跟隨國家的腳步,攜小小花生走向更廣闊的世界,譜寫了一段“以開放紓發(fā)展之困”“以開放謀共享之?!钡募言?。
印度尼西亞巴厘島,當?shù)貢r間2022年11月15日下午,國家主席習近平會見塞內(nèi)加爾總統(tǒng)薩勒。在會見時他強調(diào),中方愿繼續(xù)支持塞內(nèi)加爾公路、工業(yè)園等基礎設施建設,擴大塞內(nèi)加爾農(nóng)產(chǎn)品輸華,加強花生全產(chǎn)業(yè)鏈和水稻種植合作,落實好中非合作論壇各項舉措。
潮涌海闊再揚帆,一諾千金創(chuàng)未來。事實上,在“以花生為媒,連接塞內(nèi)加爾一起向未來”這條廣闊大道上,萬書波和他的團隊早已行穩(wěn)致遠。
山東省農(nóng)業(yè)科學院與塞內(nèi)加爾的合作源遠流長,早在1988年,院花生所2名專家應邀赴法國、塞內(nèi)加爾兩國進行花生抗病育種考察,并達成交換種子材料的協(xié)議,由此踏上了中塞兩國的花生合作之旅。此后十余年間,塞方頻頻派人到山東省農(nóng)業(yè)科學院視察,就花生科技領域的合作進行交流,組織學員接受花生技術(shù)培訓和現(xiàn)場教學活動;雙方互派專家學者參加各自主辦的學術(shù)會議等。
近10年來,雙方的合作又上新的臺階,在涉及的多領域間展開全方位的合作。2021年11月,由萬書波團隊主導的“一帶一路”國際花生產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新院獲批,擬在塞內(nèi)加爾、印度、阿根廷、美國、印尼5個國家建立國際聯(lián)合實驗室,積極探索與國際合作途徑。
特別是近兩年間,新冠肺炎疫情在全球肆虐,但是并沒有阻斷萬書波所在團隊與塞內(nèi)加爾共進的腳步:2022年5月,中國山東-塞內(nèi)加爾農(nóng)業(yè)科技合作對話會在線成功舉辦。會上,山東省農(nóng)業(yè)科學院和塞內(nèi)加爾國家農(nóng)業(yè)研究院簽署了合作備忘錄,計劃共建“中塞花生國際聯(lián)合實驗室”和“中國-塞內(nèi)加爾花生科技示范園區(qū)”;2022年6月,山東省農(nóng)業(yè)科學院與省委外辦、中國駐塞內(nèi)加爾大使館共同舉辦農(nóng)業(yè)科技合作線上線下交流會……
共行大道,攜手向前。小小花生,帶著萬書波及其團隊成員的夢想,一路播種、生根、發(fā)芽、長葉、開花,結(jié)出了豐碩的果實,也充實了天下百姓的糧倉。倉稟實,天下安。風物長宜放眼量,站在新的起點上,萬書波和他所帶領的山東省農(nóng)業(yè)科學院花生栽培與生理生態(tài)創(chuàng)新團隊再次踏上新程。
(責編:黃雪霜)