谷子,在我國有7000多年的種植歷史,是節(jié)水耐旱耐瘠作物,“江山社稷”的稷指的就是谷子。小米加步槍打出了新中國,新中國成立初期,小米作為政府工作人員的薪金,在農(nóng)村作為物物交換的“貨幣”,在歷史上的作用相當(dāng)重要,種植面積達(dá)到1.5億畝。
上世紀(jì)七十年代,我國開始大面積推廣玉米、水稻雜交種,大幅度提高了作物產(chǎn)量,但谷子因其產(chǎn)量低、除草間苗費(fèi)工等原因種植面積日漸萎縮,逐漸被玉米所代替,目前谷子種植面積只有2000萬畝。
我國從上世紀(jì)六十年代起就組成了攻關(guān)組,20多個(gè)省市區(qū)的30個(gè)單位曾參與研究,因“質(zhì)核互作三系”關(guān)鍵技術(shù)沒解決,大多數(shù)單位因困難退出,研究一度陷入困境。到上世紀(jì)80年代,多數(shù)單位放棄了這一難度大的研究。
另辟蹊徑:創(chuàng)造谷子光(溫)敏不育技術(shù)與規(guī)律
谷子育種一直是張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的主要工作。
1982年,河北農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)的趙治海分配到張家口市農(nóng)科院(原張家口壩下農(nóng)科所)谷子研究所。
“谷子有谷子的特性,為什么要套用水稻、高粱的模式去研究呢?”趙治海對(duì)我國20多年來的谷子雜交研究提出了質(zhì)疑并展開挑戰(zhàn)。
拋開國內(nèi)沿用了20多年的雜交谷子研究方法,趙治海另辟蹊徑---采用光(溫)敏兩系法實(shí)現(xiàn)谷子雜交優(yōu)勢(shì)利用。
隨著相關(guān)部門對(duì)雜交谷子研究投入的減少,科研經(jīng)費(fèi)更是捉襟見肘,只有每年從國家、省、市科技部門得到經(jīng)費(fèi)支持。
上世紀(jì)90年代初,趙治海接手了河北省自然科學(xué)基金課題研究。他開始從溫度、日光照射上尋找谷子生長中的規(guī)律。
整整5年,經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn),失敗、失敗、再失敗,最終他成功了:以不同地理來源的谷子雜交,從其后代中可以分離選育出新的光(溫)敏不育材料,為創(chuàng)造光溫敏不育提供了一條切實(shí)可行的經(jīng)驗(yàn)。
1994年,谷子光(溫)敏型雄性不育系“821”選育研制成功,是我國谷子研究上的重大突破,填補(bǔ)了谷子光敏不育系研究的空白。
1997年,谷子光(溫)敏核不育育性轉(zhuǎn)換機(jī)理研究,經(jīng)原河北省科委組織專家鑒定,本項(xiàng)研究闡明了谷子光(溫)敏不育與谷子生產(chǎn)有關(guān)的遺傳與生理現(xiàn)象和規(guī)律,具有重要的理論研究意義和較高的學(xué)術(shù)價(jià)值,為實(shí)踐中更大范圍應(yīng)用光(溫)敏雄性不育開展植物雜種優(yōu)勢(shì)利用開啟了方便之門,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
2000年,世界上第一個(gè)谷子光(溫)敏兩系雜交種“張雜谷1號(hào)”誕生了,它比常規(guī)種子增產(chǎn)30%以上,最高畝產(chǎn)突破了600公斤。次年,“創(chuàng)造谷子光(溫)敏不育技術(shù)與規(guī)律”課題通過鑒定,專家組稱之為“谷子雜交利用領(lǐng)域的一次重大突破”。
“候鳥”遷徙:讓老百姓種得起雜交高產(chǎn)的谷子
“張雜谷1號(hào)”培育出來后,并沒有得到大面積推廣應(yīng)用。按當(dāng)時(shí)的培育方法,每畝地只能產(chǎn)20多公斤谷種,一公斤谷種要七八十元,相對(duì)于當(dāng)時(shí)2元多一公斤的普通谷種,對(duì)農(nóng)民來說無疑是個(gè)天價(jià)。
“一項(xiàng)科研成果如果得不到推廣,那就毫無意義。”于是,農(nóng)民出身的趙治海又開始了新一輪的攻關(guān)。
育種就像沙里淘金,要從林林總總的谷子品種中選取優(yōu)秀的植株,讓優(yōu)者與優(yōu)者結(jié)合,其中的關(guān)鍵是做好雜交。趙治海的課題組每年都要做上萬次的雜交。這項(xiàng)工作都在三伏天進(jìn)行,溫度很高,人必須貓著腰或單腿跪在地上,像繡花一樣一絲不茍地操作,火辣辣的太陽炙烤下,他們真正體會(huì)到“汗滴禾下土”的味道。
農(nóng)業(yè)科研是個(gè)周期漫長的工作。一個(gè)優(yōu)良品種的誕生,需要對(duì)上千個(gè)種質(zhì)材料進(jìn)行選配、雜交、組合,還要經(jīng)過幾代的篩選、考驗(yàn)、培育。從材料的組合到審定推廣,一般要經(jīng)過10年甚至更長的時(shí)間。一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題,很可能要經(jīng)過幾年才能弄清楚。
為盡量縮短這個(gè)周期,早一天培育出適用的新品種,趙治海在和時(shí)間賽跑。從1984年起,趙治海的課題組每年10月底都要從寒冷的張家口遷徙到溫暖的海南島進(jìn)行冬繁育種,第二年5月底再回來,夏天,他的身影又出現(xiàn)在了邢臺(tái)和新疆。往往是一個(gè)地方的谷子還沒收完,另一個(gè)地方的小苗已經(jīng)長了出來。
功夫不負(fù)有心人。2003年,谷子不育系繁種產(chǎn)量由每畝15公斤提高到50公斤;制種產(chǎn)量由每畝35-40公斤提高到100-150公斤,一舉打破了多年來制約谷子雜交種發(fā)展的瓶頸,完成了30多年來谷子科研人員和農(nóng)民對(duì)谷子雜交種的期盼和希冀。
2004年,選育出世界上第一個(gè)谷子抗除草劑雜交種“張雜谷2號(hào)”,解決了谷子除草費(fèi)工的世界性難題;
2005年,解決了谷子雜種優(yōu)勢(shì)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù),谷子雜交制種產(chǎn)量提高到300多斤;
2006年,國家一級(jí)優(yōu)質(zhì)米“張雜谷5號(hào)”在下花園創(chuàng)造了畝產(chǎn)660公斤的谷子高產(chǎn)新紀(jì)錄;
2007年再創(chuàng)新高,最高畝產(chǎn)達(dá)到810公斤!引起全國農(nóng)業(yè)科技界的轟動(dòng)。
平生心愿:讓中國的谷子走向世界
今年全國“兩會(huì)”期間,中共中央政治局常委、國務(wù)院總理溫家寶在參加河北代表團(tuán)審議時(shí),充分肯定了雜交谷子培育做出的貢獻(xiàn),并就研究推廣好雜交谷子做出重要指示。
3月19日張家口市雜交谷子推廣會(huì)議提出:張家口市財(cái)政將專門拿出300萬元配套資金和100萬元科研經(jīng)費(fèi),用于推廣種植雜交谷子80萬畝,是去年種植面積的4倍。未來計(jì)劃用5年左右時(shí)間,將“張雜谷”種植面積逐步發(fā)展到200萬畝,并將谷子加工業(yè)做大做強(qiáng),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)。
4月6日,記者隨河北省科技廳的同志趕往張家口市。此次由河北省科技廳副廳長廖波、副巡視員李從民率隊(duì),帶領(lǐng)農(nóng)村處、成果處的處長,會(huì)同河北省農(nóng)科院院長王慧軍專程到張家口市農(nóng)科院,共同為張家口雜交谷子的科研、推廣,以及深加工延長產(chǎn)業(yè)鏈等專題進(jìn)行調(diào)研指導(dǎo),幫著出謀劃策,進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)。
此前,河北人民政府已經(jīng)將雜交谷子納入“糧食補(bǔ)貼”范疇?,F(xiàn)在,張家口農(nóng)科院正積極籌建申請(qǐng)國家雜交谷子工程技術(shù)研究中心和國際雜交谷子培訓(xùn)中心。
他們的目標(biāo)是,爭取利用10-15年時(shí)間,將雜交谷子在全國的種植面積發(fā)展到1億畝,為國家糧食安全做出積極貢獻(xiàn)。
2008年,雜交谷子輻射到全國11個(gè)省區(qū),種植面積達(dá)到了40多萬畝;朝鮮、印度和非洲等10個(gè)國家引種種植。
2009年,聯(lián)合國糧農(nóng)組織總干事到張家口市考察時(shí),表示糧農(nóng)組織決定在全球推廣種植雜交谷子。
“我希望在我的有生之年,讓中國的谷子走向世界。”現(xiàn)在,我們有理由相信:當(dāng)初趙治海的“夢(mèng)想”已不再遙遠(yuǎn)!