一個好品種，串起“政府、科研單位、企業(yè)、農(nóng)民”四個收益方

魯棉研28號：比肩魯棉1號的中國好棉種

□ 本報通訊員  王祥峰  趙軍勝  本報記者  魏 東

山東棉花研究中心“棉花遺傳育種與栽培技術(shù)”團(tuán)隊獲得農(nóng)業(yè)部中華農(nóng)業(yè)科技獎優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊獎

魯棉研28號大田

魯棉研28號單株

魯棉研28號大田

    四月未到，山東農(nóng)民劉福慶便著手采購棉種了。近幾年來，老劉的棉花經(jīng)受住了成本上升、棉價起伏等考驗，實現(xiàn)了產(chǎn)量、效益的大豐收。他的秘密武器，便是“魯棉研28號”棉種。

    魯棉研28號，有何神奇？

    “魯棉研28號經(jīng)受住了多種土壤、氣候、水肥條件的考驗，表現(xiàn)突出，主導(dǎo)了我國棉花生產(chǎn)的又一次重大品種更新。”早在2009年底，多位國內(nèi)權(quán)威棉花專家對魯棉研28號做出共同的評價，“豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好”、“綜合抗性好”、“主要農(nóng)藝性狀協(xié)調(diào)，易栽培管理，適應(yīng)性廣”的三大特點使其躋身“國際先進(jìn)”行列，“部分指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先”。魯棉研28號的育成與推廣，實現(xiàn)了“政府、科研單位、企業(yè)、農(nóng)民”四方共贏。

    劉福慶并不知道，自2007年至今魯棉研28號已連續(xù)8年被農(nóng)業(yè)部定為全國（黃河流域）主導(dǎo)推廣品種，并連續(xù)被定為國家（黃河流域）棉花區(qū)試中早熟組對照品種；2009年起被河南省用作棉花區(qū)試對照品種，2010年起被山東省確定為棉花區(qū)試對照品種。不僅如此，魯棉研28號還于2012年通過蘇丹國家農(nóng)作物品種審定委員會的審定，成為該國的主導(dǎo)棉花品種，并被引種到印度、巴基斯坦、越南等國家。自2006年審定至今，魯棉研28號已經(jīng)在魯、豫、冀、晉、陜、津、蘇、皖8省市累計推廣8000多萬畝，成為黃河流域棉區(qū)累計推廣面積最大的國產(chǎn)Bt抗蟲棉品種，覆蓋了山東省50%左右的棉田面積。

    中國好品種“魯棉研28號”是如何煉成的？

    為了1.2億棉農(nóng)的生計

    “你們還有魯棉1號嗎？”

    上世紀(jì)九十年代中期，棉鈴蟲在我國北方棉區(qū)持續(xù)特大暴發(fā)，山東省棉花生產(chǎn)遭受了前所未有的打擊，年植棉面積由原來的兩千多萬畝，銳減到五六百萬畝，棉花生產(chǎn)跌入低谷。山東省農(nóng)科院所屬山東棉花研究中心的工作人員在與棉農(nóng)和基層人員交談時，經(jīng)常遇到上述疑問。

    棉花，是關(guān)系國計民生的戰(zhàn)略物資，也是大宗農(nóng)產(chǎn)品。似乎沒有哪個行業(yè)像棉花產(chǎn)業(yè)一樣，平時似有若無，不顯山不露水，但一有風(fēng)吹草動，便牽動整個產(chǎn)業(yè)——它既是最重要的纖維作物，又是重要的油料作物，也是重要的蛋白質(zhì)來源，還是紡織、精細(xì)化工原料和重要的戰(zhàn)略物資。

    這就不難理解，為了保護(hù)中國1億多棉農(nóng)的利益，國家曾長期對棉花實行計劃性收儲制度，放開后又實行棉花進(jìn)口關(guān)稅配額以及滑準(zhǔn)稅制度等一系列保護(hù)性制度；這就不難理解，國家要求必須努力使棉花增產(chǎn)，搞好綜合利用，增產(chǎn)增值，以增加棉農(nóng)收入和滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展多方面的需要。

    一粒種子可以改變一個世界！山東棉花研究中心培育出的魯棉1號便是一粒這樣的種子：它徹底結(jié)束了美國岱字棉品種在我國黃河流域棉區(qū)長達(dá) 20多年的統(tǒng)治地位，也結(jié)束了我國使用布票的歷史，一度使我國由棉花進(jìn)口國變?yōu)槌隹趪r(nóng)民兄弟來說，更實實在在的效益是，那個年代，魯棉1號催生了一大批明星“萬元戶”。

    黃土地呼喚“中國好品種”。繼魯棉1號之后，山東棉花研究中心的科研人員一直沿著前輩們的足跡，繼續(xù)研發(fā)像魯棉1號這樣的好品種。

    農(nóng)業(yè)育種，一向以“高投入、高風(fēng)險、長周期”為標(biāo)簽。對科研人員來說，一切都充滿著未知和挑戰(zhàn)。還好，魯棉研28號從剛起步便被納入政府項目得到資金支持和條件保障：

    1991年，山東省農(nóng)科院在全院組織實施了四大作物（小麥、玉米、棉花、花生）育種攻關(guān)，為魯棉研28號的培育提供了組織和經(jīng)費保障；

    1995年，山東省組織實施了“山東省農(nóng)業(yè)良種產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”項目，即后來的“山東省農(nóng)業(yè)良種工程”，魯棉研28號得到了自始至終的支持；

    2001年，魯棉研28號得到國家863計劃“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗逆棉花新品種選育及育種技術(shù)研究”（2001AA241084）的支持；2004年，得到國家發(fā)展棉花生產(chǎn)資金項目的支持；

    2007年，科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金“抗蟲棉魯棉研21號、28號生產(chǎn)技術(shù)試驗示范和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”，進(jìn)一步促進(jìn)和加快了魯棉研28號的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

    對新品種研發(fā)來說，資金保障只是其成長的一個方面。

    無論是田間試驗的風(fēng)吹雨淋，還是對資源材料的篩選鑒定、雜交測配，哪一個環(huán)節(jié)都不可或缺，哪一個環(huán)節(jié)都充滿著挑戰(zhàn)，再度育成比肩“魯棉1號”的品種，談何容易？其間，蘊含了育種家太多的汗水、智慧和心血。

    棉花是我的愛人

    “我這一輩子，就搞了棉花育種這一件事。”

    在研發(fā)魯棉1號的主力之一、現(xiàn)已退休的山東棉花研究中心龐居勤研究員眼中，陪伴自己大半輩子的，除了生活中的愛人、孩子，就是棉花，“在事業(yè)上，棉花就是我的‘愛人’。”

    實際上，在山東棉花研究中心，兢兢業(yè)業(yè)，幾十年如一日如龐居勤者，還有很多。以王留明、李汝忠、董合忠研究員為代表的山東棉花研究中心新一代棉花專家接過龐居勤等老一輩專家手中的接力棒，承擔(dān)起新時代棉花育種的重任。

    棉花的生育期本就很長，棉花育種則需要更長的周期。一個優(yōu)良品種的誕生，往往需要對成千上萬份資源材料進(jìn)行篩選、評價，需要精心設(shè)計的方案與技術(shù)路線，需要對大量的育種材料仔細(xì)地進(jìn)行觀察、調(diào)查、鑒定、選擇，少則七八代，多則十幾二十代。

    為了縮短育種周期，山東棉花研究中心育種專家們開始了候鳥般的遷徙——每年10月底要從寒冷的北方遷徙到溫暖的海南島進(jìn)行南繁育種，直到第二年4月再回來?，F(xiàn)在的海南島，已經(jīng)是風(fēng)光宜人的旅游圣地，但在上世紀(jì)90年代，那里的工作和生活條件可不是一般的差，至于黎族兄弟聚居的棉花試驗田更是人跡罕至、蛇竄鼠跳之地。

    那個年代，蔚藍(lán)色的海南出現(xiàn)在山東棉花研究中心工作人員記憶中的卻遠(yuǎn)不是美景，而是艱苦的條件。魯棉研28號的主要育成人王家寶介紹：“當(dāng)時去海南要先乘汽車從臨清到河北邯鄲，再坐火車到武漢，從武漢轉(zhuǎn)汽車到廣東湛江，再從湛江乘船到?？冢瑥暮？诔似嚨饺齺?，最后坐三輪車到村莊。就是日夜兼程，也需要四至六天時間才能到達(dá)，在車上連續(xù)站幾十個小時是常有的事。當(dāng)時海南的育種基地條件也是相當(dāng)艱苦，生活和人身安全都沒有保障，在試驗地中用幾張油氈搭個四處透風(fēng)的草棚就是住的地方了。比起臺風(fēng)、毒蛇的危險來說，蚊子和高溫酷熱這樣的小麻煩就不值一提了！”

    從事農(nóng)業(yè)科研工作，只要投入，就沒有了8小時內(nèi)外和節(jié)假日的概念。為研發(fā)“魯棉研28號”，多年來，“魯棉研28號”團(tuán)隊的科研骨干，幾乎很少過個完整的節(jié)假日：元旦過后就要對南繁材料進(jìn)行雜交；五一假期，正是棉花播種保苗的關(guān)鍵時期；國慶長假，正是棉花決選、收花的最關(guān)鍵時期，幾乎每個假期他們都是在試驗地里度過，這也早已成了約定俗成的習(xí)慣。在棉花生長發(fā)育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，王留明和王家寶等專家總是在田間對不同試驗材料進(jìn)行反復(fù)、細(xì)致的觀察與比較。每年選單株時，一天下來，有時累得胳膊都抬不起來。不少人勸他們，這樣的具體工作，交給助手干算了，何必要親自去干？而他們總是說：“育種研究是一項連續(xù)性、實踐性很強(qiáng)的工作，不能只聽匯報、看數(shù)字，只有親自動手干，親眼看到了植株，親手摸到了棉絮，才能掌握第一手資料，心里才塌實。”一個生長季節(jié)下來，六七十畝試驗地的每一株棉花，他們幾乎都得前后觀察把握上好幾遍，力求對每一份育種材料、甚至每一株棉花的特征特性都有一個全面、準(zhǔn)確的把握。

    羅馬不是一天建成的，10年磨一劍，魯棉研28號的選育成功也不是一朝一夕成就的，“魯棉研28號”課題組摸索出5條經(jīng)驗：

    ——上中下游強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，優(yōu)勢互補(bǔ)。在項目實施過程中，山東棉花研究中心與中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所和相關(guān)企業(yè)密切合作。中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所發(fā)揮其在轉(zhuǎn)基因研究方面的優(yōu)勢，開展遺傳轉(zhuǎn)化和種質(zhì)創(chuàng)新研究；山東棉花研究中心進(jìn)行育種目標(biāo)設(shè)計、技術(shù)路線制定、新品種選育和配套栽培技術(shù)研究；各合作棉種企業(yè)則發(fā)揮其基地與市場網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，進(jìn)行新品種的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

    ——高新技術(shù)與常規(guī)技術(shù)結(jié)合，育種理論與栽培理念結(jié)合。在項目實施過程中，課題組充分吸收高新技術(shù)研究的最新成果，與常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合，通過與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所合作，開展Bt基因的表達(dá)與抗蟲性遺傳研究，提出并實踐了協(xié)同表達(dá)抗蟲性與豐產(chǎn)性的Bt抗蟲棉育種的新策略；用抗蟲棉栽培生理的研究成果指導(dǎo)育種設(shè)計，特別是把穩(wěn)健發(fā)育、庫源協(xié)調(diào)、早熟不早衰作為豐產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)的保障，把葉枝弱贅芽少、上中下結(jié)鈴均勻、株型通透作為簡化管理的保障，提出并實踐了協(xié)同表達(dá)豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性與高產(chǎn)易管性的棉花育種新策略。

    ——組織精干力量，協(xié)作攻關(guān)。山東棉花研究中心集中了棉花遺傳育種、栽培、植保、農(nóng)化、開發(fā)等相關(guān)學(xué)科的精干力量，特別是在技術(shù)路線制定的早期，就吸收從事棉花栽培生理學(xué)科的骨干參與研究，集中多學(xué)科進(jìn)行協(xié)作攻關(guān)，并保持課題組人員的相對穩(wěn)定，在人、財、物上重點傾斜，為聯(lián)合育種攻關(guān)研究創(chuàng)造了良好的大環(huán)境。

    ——擴(kuò)大試驗規(guī)模，提高試驗質(zhì)量。改善試驗條件，狠抓試驗質(zhì)量，采用平整土地，棉柴粉碎還田，增施有機(jī)肥等措施，培肥地力，使試驗產(chǎn)量一直保持在較高的水平上。同時擴(kuò)大試驗規(guī)模，量大精選，優(yōu)中選優(yōu)，并進(jìn)一步加大南繁規(guī)模，變單純的加代為選擇鑒定雙結(jié)合，最大限度地加快轉(zhuǎn)基因材料的純合速度和育種進(jìn)程，縮短育種年限。

    ——良種良法配套。魯棉研28號參加區(qū)試后，表現(xiàn)突出，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，結(jié)合試驗示范，盡早研究其生長發(fā)育規(guī)律，研究制定出相應(yīng)的栽培技術(shù)措施，良種良法配套，為大面積推廣提供技術(shù)支撐。

    這些經(jīng)驗，既有對山東省棉花研究中心良好科研傳統(tǒng)的傳承，又有傳統(tǒng)不具備的優(yōu)勢，“特別是栽培人員進(jìn)入團(tuán)隊、參與研究，充分吸收了栽培生理的最新研究成果，育成了穩(wěn)發(fā)穩(wěn)產(chǎn)、早熟不早衰的品種，這也是當(dāng)年魯棉1號所不具備的優(yōu)勢。”

    轉(zhuǎn)眼間春去秋來，棉花到了收獲的季節(jié)。

    沒有風(fēng)險的“中國好品種”

    “這是一個沒有風(fēng)險的‘中國好品種’”，無論是山東省農(nóng)科院的前輩，還是中國育種領(lǐng)域的同行專家，都如此評價魯棉研28號。此話怎講？

    “抗蟲棉魯棉研28號，解決了農(nóng)民一怕難管理，二怕早衰產(chǎn)量低的問題，是一個可遇不可求的好品種。”龐居勤說。

    2009年12月，由國內(nèi)多位權(quán)威專家組成的同行專家鑒定委員會認(rèn)為，魯棉研28號是我國黃河流域棉區(qū)綜合性狀突出的品種，創(chuàng)新點突出，在高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗結(jié)合改良方面取得顯著進(jìn)展，在大鈴、高衣分協(xié)調(diào)改良方面有重要突破，連續(xù)被確定為黃河流域棉區(qū)主導(dǎo)品種和國家區(qū)試中早熟對照品種，將聚合雜交、混合復(fù)交、混合選擇與系統(tǒng)鑒定、南繁北育相結(jié)合，集成創(chuàng)新了棉花高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多抗育種技術(shù)，實現(xiàn)了多個目標(biāo)性狀的同步改良，項目整體達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分內(nèi)容達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

    “廣大棉農(nóng)通俗地評價該品種為‘沒有明顯的毛病’，企業(yè)普遍認(rèn)為生產(chǎn)經(jīng)營該品種‘沒有風(fēng)險’，成為美譽度最好的品種。”在“魯棉研28號”課題組看來，該品種具有四大突出特點足以讓其在國際頂級棉花品種序列中占有一席之地：

    ——豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好。在參加各級、各類區(qū)試中經(jīng)歷了低溫寡照和高溫干旱等異常氣候年份，表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性與穩(wěn)產(chǎn)性，皮棉產(chǎn)量比對照增產(chǎn)12.2%—23%，達(dá)到極顯著水平；后又作為國家黃河流域中早熟組區(qū)試和山東省、河南省區(qū)試的對照品種，年際間、多點次豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性突出。

    ——綜合抗性好。高抗枯萎病、耐黃萎病，抗棉鈴蟲；抗旱性、耐鹽性以及耐高溫高濕、陰雨寡照的能力強(qiáng)于多數(shù)同時期的棉花品種。該品種生長發(fā)育穩(wěn)健，庫源關(guān)系和根冠關(guān)系比較協(xié)調(diào)，耐低鉀能力強(qiáng)，抗早衰，熟相好，解決了早熟與早衰的矛盾。

    ——具有廣泛的適應(yīng)性。不僅適合于黃河流域棉區(qū)純春播，也適合間作套種；不僅適合肥水地，也適合鹽堿地、旱薄地；不僅已適合整個黃河流域棉區(qū)，也被引進(jìn)到長江流域下游棉區(qū)大面積種植，表現(xiàn)出廣泛的適應(yīng)性，解決了多類型品種才能解決的問題。2012年通過蘇丹國家審定后迅速在國外種植推廣，實現(xiàn)了國產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種植范圍的重大突破。

    ——適宜簡化栽培管理。葉枝和贅芽少，株型通透，發(fā)育穩(wěn)健，對化控、施肥和氣候的敏感性弱，自我調(diào)節(jié)補(bǔ)償能力強(qiáng)，適合輕簡化栽培，易種易管理，是農(nóng)民喜歡的“懶棉花”。

    總之，魯棉研28號較好地實現(xiàn)了多抗性的聚合與協(xié)調(diào)，既是目前黃河流域棉區(qū)綜合抗性最好的品種之一，又具有廣泛的適應(yīng)性，為豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供了保障；魯棉研28號在大鈴、高衣分協(xié)調(diào)改良方面有重要突破，克服了大鈴與高衣分的負(fù)相關(guān)，纖維品質(zhì)指標(biāo)搭配合理，HVICC上半部平均纖維長度29.9mm、比強(qiáng)度29.4cN/tex、馬克隆值4.7，其高衣分、鈴大、上中下結(jié)鈴均勻、庫源關(guān)系協(xié)調(diào)、熟相好的特點為高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)；株型通透，生長發(fā)育穩(wěn)健，葉枝弱、贅芽少，適用于免整枝簡化省工栽培，為輕簡化栽培提供了便利。

    “1億畝與120億元”成績單

    魯棉研28號實現(xiàn)產(chǎn)量、效益大豐收，山東農(nóng)民劉福慶并不是唯一的贏家。

    “首先，魯棉研28號是我國棉花多抗育種的成功典范，同時，對于在氣候多變環(huán)境下培育適應(yīng)性強(qiáng)、穩(wěn)產(chǎn)性好的棉花品種，進(jìn)行了較為成功的探索和驗證。這正是廣大棉農(nóng)想要的。”山東棉花研究中心主任董合忠研究員說，“科研單位歷經(jīng)十幾載終于將農(nóng)民們想要的品種研發(fā)出來，而且?guī)啄陜?nèi)就已經(jīng)推廣了8000多萬畝，獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，還有比這個更能體現(xiàn)它的價值嗎？”

    “自2006年審定以來，魯棉研28號在魯、豫、冀、晉、陜、津、蘇、皖8省市累計推廣8000多萬畝”。這是官方的統(tǒng)計數(shù)字，如果加上在其他省、區(qū)和國外的種植，累計面積近1億畝，新增經(jīng)濟(jì)效益高達(dá)120億元。自轉(zhuǎn)基因抗蟲棉問世以來，該品種是山東省唯一達(dá)到單品種覆蓋超過50%的國產(chǎn)抗蟲棉品種，也是黃河流域棉區(qū)同類品種中推廣面積最大的品種。

    “該品種已成為我省眾多種子企業(yè)安全生產(chǎn)經(jīng)營的核心產(chǎn)品，為企業(yè)帶來了豐厚的利潤。”“這個品種大量減少了化學(xué)農(nóng)藥用量，降低了化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的污染，以及人畜中毒事件的發(fā)生，保護(hù)了環(huán)境，有著良好的生態(tài)效益。”

    農(nóng)民喜歡，企業(yè)認(rèn)可，環(huán)境友好，自始至終支持魯棉研28號的中央部委和山東省政府也收獲了他們想要的。2010年度，“高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多抗棉花新品種魯棉研28號”榮獲了山東省科技進(jìn)步一等獎。

    實際上，“魯棉研28號”帶來的效益并不僅僅止步于上述四方。

    通過競標(biāo)，魯棉研28號授權(quán)十家骨干種子企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營，直接奠定了創(chuàng)世紀(jì)、圣豐、冠豐、銀興、苗寶等棉種企業(yè)快速發(fā)展的基礎(chǔ)，有力促進(jìn)了我國棉花種子的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

    魯棉研28號研發(fā)培育期間，課題組編寫出版了《棉花生產(chǎn)管理技術(shù)問答》（山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004）、《怎樣種好魯棉研28號》（山東科學(xué)技術(shù)出版社，2007）和《高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)棉花品種魯棉研28號選育與栽培研究》（中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2014），發(fā)表相關(guān)論文50多篇。新形勢下所提出的棉花育種目標(biāo)和理念以及集成創(chuàng)新的棉花高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多抗育種技術(shù)體系, 為今后我國棉花育種研究提供了有益的借鑒。

    魯棉研28號綜合性狀優(yōu)良，為我國棉花多抗育種提供了優(yōu)良的性狀供體，被國內(nèi)多家育種單位用做親本廣泛應(yīng)用，初步統(tǒng)計已育成苗寶21、恒雜棉1號、銀山8號、sGK錦科10等十余個棉花新品種和近百個棉花新品系。此外，國內(nèi)科研教學(xué)單位廣泛應(yīng)用魯棉研28號作為生理生化、耕作栽培、土肥植保、種子加工、良種繁育等相關(guān)研究的試驗材料，發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文600多篇。

    第三方評價更加客觀，2009年國內(nèi)權(quán)威農(nóng)業(yè)專家組成的鑒定委員會對該項目的鑒定意見為：

    “近年來，魯棉研28號經(jīng)受住了多種地理條件、氣候條件、水肥條件的考驗，表現(xiàn)突出，綜合性狀優(yōu)良，得到社會的廣泛認(rèn)可，成為黃河流域主栽棉花品種，主導(dǎo)了我國棉花生產(chǎn)的又一次重大品種更新，而且推廣前景廣闊。高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)多抗廣適棉花新品種魯棉研28號的選育和應(yīng)用為我國棉花育種提供了寶貴的種質(zhì)資源，創(chuàng)新了棉花多抗育種理論，促進(jìn)了棉花遺傳改良的發(fā)展，在振興民族種業(yè)和我國棉花良種產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中發(fā)揮了重要作用。”