林琪:育种成功不是偶然

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  “20年前,中国还有大约5万条河流,每条覆盖着至少2.59平方公里的流域。但现在,根据国家第一次全国水利普查,其中的2.8万条河流不见了。”这些数字揭示了我国水资源危机的同时,也彰显了另一个问题——农业日益严重的缺水问题。
  农业缺水是全世界普遍存在的一个难题,国内亦不例外。30年前,有一位20多岁的年轻人,他注意到小麦生长期内缺水明显,于是埋头于农业科研工作中。30年后,他的团队培育出“青麦6号”、“青麦7号”两个旱地小麦品种,创下了我国旱地小麦平均亩产的新纪录。
  他就是青岛农业大学农学与植物保护学院院长林琪,同时担任山东省旱作技术重点实验室主任、山东省旱作农业学会理事长等职。从翩翩少年到两鬓斑白的学者,他说自然界是千变万化的,自己也曾经历了无数挫折,但学会了直面失败。在他看来,农业正在成为一个传统的朝阳行业,更多的年轻人应该投身其中。
  在与记者的谈话中,林琪态度平和,言谈颇为敏捷,对农业问题如数家珍。本文采用问答模式,力图还原一位热爱农业、钻研农业、把才华和智慧奉献给农业育种事业的学者形象。
  10年搞栽培。20年做育种
  商周刊:回想30多年前,您是否意识到自己将与农业研究打一辈子交道?是否想到自己会培育出两个抗旱小麦新品种?
  林琪:1982年,我从莱阳农学院(青岛农业大学前身)农学专业毕业,当时25岁,留校担任助教工作。在老教师的言传身教下,我注意到干旱对于农作物的巨大影响。中国是一个水资源贫乏的国家,人均水量不富有,水资源分配也不均衡。按照联合国颁布的标准,中国北方有六个省份属于水资源危机地区,包括山东省在内。山东的常年降水量只够一季小麦的生长。
  农业所需水资源匮乏怎么办?一般的思路是发展水利工程。但是如果没有足够的水资源的话,发展水利工程也是一句空话。一个显而易见的例子,以前打井打两三米就能出水,现在可能要打十几米甚至几百米才能出水,越来越困难,这也是一个非常严重的问题。
  所以,在水资源紧缺的情况下,小麦的产量不能减少,就成为我们的奋斗目标。中国是一个人口大国,粮食生产对我国有着非常重要的意义。农业是国民经济的基础,粮食产业又是基础中的基础,“手中有粮,心里不慌”,粮食生产涉及到国计民生,重要意义不言而喻。
  起初的十年,我是从栽培方面的研究人手,通过栽培技术改良,增加土壤的有机质,达到增加土壤蓄水性的目的。后来发现这个方法还不能完全解决问题。过去我们生产一斤粮食,耗水系数为600-1000斤水。这些水中,20%-30%的水分在田间蒸发了,另外一大部分则通过叶片蒸腾掉了,因为植物必须通过蒸腾作用才能维持生命。植物叶片蒸腾掉的水分如何减少?我们就想到,能不能选育耗水系数低的小麦品种。所以,我在30多岁的时候,开始转到育种方面的研究,考虑如何提高小麦的抗旱性。我们的目标是培育出抗旱小麦品种,在水资源匮乏的情况下,小麦仍然能增产。
  商周刊:您在2007年培育出“青麦6号”,2009年培育出“青麦7号”,这两个品种具有怎样的特性?
  林琪:验收委员会专家对示范田的实地测产结果是,“青麦7号”高产示范田平均亩产达616.2公斤,“青麦6号”超高产攻关田平均亩产达703.5公斤。在实际生产中,这两个品种的小麦亩产一般在四五百公斤左右,而目前大多数旱地平均亩产不足300公斤。根据统计,目前全省所有小麦平均亩产是400公斤,水浇地平均亩产在500公斤左右。
  “青麦6号”的抗旱能力非常强,适合在旱薄地种植,而且抗盐碱性特别好。2012年,这个品种加入了“渤海粮仓”计划。山东境内的盐碱地大约有300-500万亩,寸草不生,但“青麦6号”从实验效果看长势良好,预计亩产能达到五六百斤。
  “青麦7号”比较适合干旱但比较肥沃的土地种植,在中肥水地中也可以生长,适用范围更广一些。这两个品种具有分蘖成穗率高、节水耐旱、抗寒、品质优良、高产稳产等特点,已连续三年被列为山东省小麦主推品种。
  商周刊:近年来国家第一次进行全国水利普查,山东的普查结果显示,农业的用水比例太高。
  林琪:就是这个问题,目前来讲,山东省的农业用水占到70%左右,工业用水约占20%,生活用水等占到5%。如果能把农业用水降下来,对于节水的意义重大。现在很多地方也在做降低农业用水的工作,国家也非常重视。山东属于半湿润易干旱区,一年降水量在700毫米左右,但季节分布不均,而且一年要生产两季作物,所以非常容易干旱。在农作物品种中,我认为小麦这种作物更容易缺水干旱,小麦的播种季节是在10月份,收获季节是在6月份,山东一年的降水量60%集中在7、8、9三个月份,小麦的生长季节恰恰是很容易缺水的季节,冬季和早春都比较容易干旱。这也是我为什么把小麦作为研究对象的原因之一。
  挫折和失败是常有的事
  商周刊:小麦育种成功历时20多年时间,如此漫长的过程,其间肯定十分艰苦吧?
  林琪:育种是一个比较艰苦的过程。因为我要培育的这个抗旱品种,既要增加小麦的抗旱能力,又不能让它的产量减少,还要增强它的抗病抗虫性,非常复杂。
  真正孕育成功一个品种至少需要十四五年时间,这是一个非常漫长的过程。首先在全世界范围内选择亲本,构建亲本库。选择好父母本之后,每年要在植物开花期进行杂交,而且每年要做五六百个杂交组合。这是一个非常巨大的工程。我们需要不断地淘汰掉那些不符合我们设想的组合。大部分时间,500多个组合中能有三四个符合我们的设想,就已经是很高的几率了。选择好了之后,要做上记号,单独收割、单独保存。然后把收获的组合分别种下去,看它们的生长状况和表现,再从中选出接近我们设想的样本,然后继续种植,不断地分离,不断地选择,大概七八年的时间,这些植物特有的性状才能够稳定下来,这样才能把这个新培育的种子作为一个品系,送到省里进行三到四年的区域试验,如果符合当地的种植条件,省里进行审定以后才能作为一个品种进行生产种植推广。算下来,一个新品系的培育至少需要十几年的时间。   育种的过程需要非常细致。每年大概会有1000多个组合单独包装起来,哪怕有丁点失误,所有的努力就都前功尽弃,所有的数据也就报废了。在选育的过程中,我们每天都要到地里去观察这些作物的性状,通过记录、拍照来观察,有时还要到实验室化验这些作物的性状究竟如何,到底保留哪一个。在选择或者说淘汰的过程中,很可能会把一些比较好的淘汰掉,这就需要你的经验和眼光了。所以说,育种有辛苦,有汗水,也有运气,但成功绝不是偶然。
  商周刊:感觉您是一位非常执著的研究者,30多年来,是否因为失败而灰心过?
  林琪:有啊。比如辛辛苦苦搞了一年的研究,最后没有结果,就难免灰心丧气,这是常有的事,几乎每年都能遇到这样的情况。我们做育种研究的,很多人都是付出了艰苦的努力,但没有结果,一直默默无闻,成功的人是极少数。这种情况下怎么办?只能坚持。自然界是千变万化的,做这个工作,就必须学会面对失败。光环只属于极少数人,每个行业都是如此。所以心态必须调整好,对失败抱着平常心。
  小麦滴灌值得推广
  商周刊:我们之前采访过很多采摘园、蔬菜种植龙头企业等,看到他们在温室大棚里采用了滴灌技术,节水效果非常好。小麦种植可以复制这个模式吗?
  林琪:现在我们除了育种之外,还在做的一项工作,就是小麦滴灌节水一体化研究。我们可能是山东省第一个做这个工作的人。
  滴灌的好处很多。首先是节水,而且是极度节水,可以把水资源利用率提高100%-200%。同样容积的水,以前只能浇一亩地,使用滴灌技术,就可以足够两亩地甚至四亩地使用,有限的水资源可以得到最大化利用。第二个好处是增产。小麦成长需要营养的阶段,就可以在滴头把营养肥料加进去,水肥一体化,随时补充营养,比较科学,营养也比较均衡。第三个好处是节省劳动力。运用滴灌技术,一个劳动力一天可以轻松滴灌几百亩甚至上千亩地,只要打开阀门就可以了。而传统方式下,一个人一天只能浇灌五六亩地而已。粮食生产现在没有受到应有的重视,管理比较粗放。因为粮食的比价比较低,农民不舍得投入,即使因为缺水一亩地少收一二百斤小麦,他们也感觉无所谓,因为平时外出打工,粮食够自己一家人吃的就行了。这种心态在农村非常普遍,影响了农民的种植积极性,也限制了农业科技的推广。今年中央1号文件提出,支持家庭农场、种植大户、农村合作社等新模式的发展。这是好事,土地流转后集中在一起,有了几百亩甚至上千亩的种植规模,一亩地多收100斤粮食,几百亩上千亩土地算下来,是一个不小的数目。所以这些家庭农场和种植大户肯定会非常重视农业科技、减少劳动力成本。这就是家庭农场、种植大户们与普通农民的区别。在农忙季节,这些种植大户最头疼的是缺少劳动力,这种情况下,小麦滴灌可以说是应运而生。
  现在,滴灌技术在温室大棚、蔬菜等经济作物领域应用较广,但小麦种植还没有应用。人们一般会认为小麦滴灌没有经济效益,但从我们的研究来看,小麦滴灌其实还是合算的。在试验中,一亩地铺管道大约用1000多元,如果大面积铺管的话,估计一亩地只需五六百元就够了。一套管道的寿命是4-5年,平均下来,每年一亩地的管道成本只有100多元,仅相当于一个人工费用。但滴灌可以减少好多个劳动力,同时还能使粮食增产,所以是合算的。
  商周刊:滴灌对种植大户合算,但对一家一户的种植方式来说,可能就不太适合。
  林琪:是的,因为开始铺管道需要较多投入,农民算算账,会不舍得。其实,如果想推广滴灌技术的话,建议国家可以进行补贴,帮助农民先把管道铺上,这对整个农业发展的推动作用将非常大。粮食的生产效益比较低,需要依靠国家的补助来完成。
  我现在在胶州做滴灌实验,这个实验做起来的话,可以带动滴灌设施产业的发展,解决一部分人的就业问题,国家也可以增加税收。
  农业是一个传统的朝阳产业
  商周刊:您年轻时喜欢自己的专业吗?
  林琪:坦率地说,我开始对农学并不感兴趣,我是1978年参加高考的,正好是高考恢复第二年,当时上大学也没得选择,能考上大学就很不错了。我当时很爱好文学,但后来跟着老师做科研,发现研究农学是一件很有意义的事,逐渐热爱上了这个学科。虽然文学梦没有实现,但得益于此,我中文基础比较好,写材料得心应手,科研思路清晰,这对科研工作都非常重要。
  商周刊:正如您所说,受传统观念影响,以及农业脏累收入低的现实,现在的年轻人对农业大都不太感兴趣,您的学生喜爱自己的专业吗?
  林琪:每次高考,农学都是最差专业。这是现实。现在农业院校生源差到什么程度?收100个学生,第一志愿的可能就10多个,有些调剂的生源,学生也不来报到。现在每年实行大类分流,好几个学院竞争好学生,因为我们院校的业绩比较突出,很多分数高的学生都选择我们院校。学生招进来之后,我们会营造好的学习氛围和环境吸引他们,经常请专家、成功校友、企业家等来作报告,同时努力以我们的事业和教育去感化他们,让他们相信自己的前途。
  商周刊:学生毕业后的去向一般是怎样的?
  林琪:我们学院每年有300多个学生毕业,包括农学、植保、种子等专业。我们学院的学习氛围特别好,学生们特别努力,我们是全国农业类大学考研录取率最高的学校,每年约有50%的学生考上研究生,他们中的大部分人将来从事科研工作。另有10%的学生参加事业编、公务员、大学生村官等考试。也有回乡自己创业的,有些做得很不错。大约30%的学生进入农业企业。很多学生眼高手低,期望值过高,不愿意到农业企业去,我就努力动员他们去。我真的很希望他们到企业去。现在农业企业非常多,而且很多企业都很规范,给出的工资也不低,这些企业的发展需要大量的农业人才,但学生普遍不愿意去,我们也很无奈,只能努力动员。
  商周刊:人才的匮乏,将制约农村和农业经济的发展。但改变这种局面,可能需要长期的努力。
  林琪:你说得很对。农业是一个传统产业,具有悠久历史,但是农业也是一个朝阳产业,随着食品安全成为社会共同关注的问题,农业成为各界投资的热点。现在,农业已经不是面朝黄土背朝天的时代了,信息技术、生物技术等高科技因素与农业的紧密结合,都给农业带来非常大的发展空间。未来农业发展的目标将是农民知识化、工具自动化、环境生态化、技术科技化,从事农业将大有可为。
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