谷子育种,作为粮食作物,植株要矮,把营养物质留给谷穗;作为青贮作物,茎秆要高,高产带来更高收益。
一种作物,两个育种方向,赵治海40多年来的追求。赵治海是河北省杂交谷子技术创新中心主任、张家口市农业科学院首席专家,如今他育成的“张杂谷”系列品种,已覆盖全国57%的谷子种植面积,并走出国门,在埃塞俄比亚等10多个国家试种成功。
“发展张杂谷新质生产力,推进盐碱地粮饲增产”,是赵治海今年在两会上的提案。连任人大代表17年来,每次参会他都手拿一捧张杂谷谷穗。“只要是能宣传谷子的事情,我都愿意干!希望谷子在盐碱地等边缘土地的种植面积超过2亿亩,总产量能达到全国粮食总产量的10%。”赵治海满怀希冀地说。
赵治海
为什么是谷子
破题谷子杂交增产
赵治海,1958年出生在河北怀来,小时候家里缺粮,做饭时总是把高粱米和小米混在一起煮,煮熟后的小米沉在锅底。“家里人常把香浓的小米留给我,这是我对小米最大的印象。”赵治海说。
1977年,作为恢复高考后的第一届考生,赵治海考取了河北农业大学,毕业后来到张家口农科院谷子研究所。“那时大家都想研究大宗的粮食,我一直坚持选择谷子。”
赵治海回忆,1969年时,谷子还是主粮,但是产量不高,仍保持着自唐朝种植以来的产量水平。随着杂交品种的育成,玉米、高粱等作物都进入高产阶段,而谷子亩产却一直在200斤以下徘徊不前。20世纪70年代,全国30多家科研单位聚力,开展杂交谷子攻关研究。
谷子是“五谷之首”,在我国已有7000多年的种植史,建国初期种植面积保留1.49亿亩。作为中华民族本土生长的作物,谷子对水肥要求并不高。上世纪华北地区,村民从手拿瓢“舀水”到吊水桶“辘辘井”到打机井,地下水的深度下沉了约100米。水资源的日益匮乏,使得有着耐旱优势的谷子发挥出巨大的潜力。
为了缩短科研周期,赵治海的课题组每年10月底都要从寒冷的张家口迁徙到温暖的海南岛进行冬繁育种,第二年3月底再回来进行春播。“就像打仗一样,一亩地能种2万株(谷子),最多时有70亩试验田,我们从早到晚都泡在试验田里。”
与引入我国的外来作物相比,本土作物虽然好生养,但产量低,且杂交品种的培育难度更大。随着杂交谷子攻关研究的不断碰壁,庞大的科研攻关团队也日益缩水。研究的人越来越少,而赵治海的决心却更加坚定。“越没有人搞,越要搞。”赵治海说。90年代初,全国只剩下赵治海的团队还在坚持研究杂交谷子。
赵治海在试验田(央广网发 杨少青 摄)
1994年,谷子光(温)敏型雄性不育系“821”选育研制成功,这是我国谷子研究上的重大突破,填补了谷子光敏不育系研究的空白。2000年,世界上第一个光温敏两系杂交品种“张杂谷1号”诞生,最高亩产突破了600公斤,较常规种子增产30%。2004年,世界上第一个谷子抗除草剂杂交种“张杂谷2号”选育成功,解决了谷子除草费工的世界性难题;2005年,解决了谷子杂种优势应用的关键技术,谷子杂交制种产量提高到亩产300多斤;2007年,国家一级优质小米“张杂谷5号”创下亩产810公斤的谷子高产纪录。
目前,赵治海带领团队培育的“张杂谷”,将我国北方干旱半干旱地区谷子亩产从200-300公斤提高到了400-600公斤,谷子杂交种已在全国累计推广4000万亩,增产粮食40多亿公斤,节水80亿立方米,创造了良好的经济效益和生态效益。赵治海被人们亲切地称为“杂交谷子之父”。
去盐碱地
提出“藏粮于畜”战略
当下,随着谷子产量提高和种植面积的扩大,粮食市场上的谷子呈现出供大于求的态势。“现在的谷子每斤还卖不到两块五毛钱,很大程度上影响了人们的种植积极性。种植面积波动,还会导致谷子深加工产业链不稳定等问题。”赵治海说。
解决了谷子的高产问题,还要解决小米的出路问题。
2014年,赵治海在宁夏回族自治区盐池县看到,牧民们将谷穗打碎喂给小羊羔后,羊崽一个冬天都不生病,成活率更高。经研究发现,在饲草中添加谷草,能够增强牛羊的抗病性,减少抗生素的使用量,令肉质更加鲜美。
“过去的谷草喂战马,现在做实验看怎么能更好地饲喂牛羊,这样可以帮助种植谷子的农民获得更高收益。”赵治海算了一笔账,如果种植一亩杂交谷子,谷子收入2000元,谷草收入1000元,亩效益达到3000元左右时,就可以和许多大宗粮食相竞争,老百姓也更愿意种。
当下,随着居民消费转型升级,肉蛋奶的消费量较以往成倍增加。“肉蛋奶也是主粮”,是赵治海多次提出的概念。实施“藏粮于畜”战略,把畜牧业建设成第二粮仓,可以助力解决我国优质饲草主要依靠进口问题。
如何落实“藏粮于畜”战略,让延绵千年的谷子在当下焕发新机,赵治海把目光投向更加偏僻的内陆地区。
400毫米等降水量线是我国半湿润与半干旱区的分界线,也是我国的农牧交错带。农业生产的薄弱地带,却是谷子生长的适宜区。“不用灌溉、不打农药、化肥用量少,每亩地同样可产400-600公斤杂交谷子,达到全国平均产量线。”赵治海说。
赵治海的育种基地版图从河北、海南,延伸向新疆等地区。“新疆地区(谷子的)播期比张家口早一个月左右,盐碱地种植谷子,缺的是氧气,灌水多把气体挤出去了反而不好。”赵治海说。2021年,赵治海团队在新疆生产建设兵团二师二十四团盐碱地种植张杂谷,只在播种前浇1次水,然后全生育期不浇水,亩产413公斤;2022年,赵治海团队在巴彦淖尔中度盐碱地种植张杂谷,亩产达到425公斤。这些试验的成功都为盐碱地合理利用提供了典型案例。
相关调研数据显示,我国约有15亿亩盐碱地,其中可利用的约有5亿亩。“杂交谷子抗旱耐盐,如果开发2亿亩盐碱地,每亩生产粮食400公斤,可以多增加800亿公斤粮食,生产的饲用谷草可以弥补我国目前的饲草不足问题。”谈及此,赵治海眼睛都在放光。
今年的全国两会上,赵治海建议,将耐盐碱谷子新品种“张杂谷21号”“张青谷”系列饲用谷子列入盐碱地综合利用主推品种,在非耕地上实现粮饲大幅度增产,同时解决我国农牧交错带优质饲草短缺问题,实现“藏粮于畜”;亦可将“生物可降解地膜+谷子秸秆生产草本菌菇+废菌渣有机肥还田技术”列入盐碱地主推技术,拓展盐碱地综合高效循环利用新模式;还可在盐碱地综合利用上引入金融保险机制,推进盐碱地特色高效产业可持续发展。
人如谷
让谷子产量达到粮食总产10%
在位于张家口的试验田中,“张杂谷13号”谷穗饱满,垂着沉甸甸的“脑袋”,“张青谷”茎秆纤长,向上生长。“现在谷草可以长到2.5米,我们希望能突破3米。”赵治海说。
当下,随着国人饮食结构调整以及我国农业生产变革,谷子所蕴含的新质生产力也在不断丰富发展。
“作为粮食,谷子要高产,一穴谷子能产多少粮,这是要算账的。”赵治海说。在降雨充沛或者有灌溉条件的地区,“张杂谷”的产量可达到500-700公斤/亩,在旱作农业区,也能达到350-400公斤/亩。2023年及2024年,“张杂谷13号”均被农业农村部遴选为杂粮主导品种,此前已连续6年被遴选为河北省农业主导品种。
“种植‘张杂谷’,五亩能脱贫,十亩能致富,百八十亩盖房娶媳妇。”在“张杂谷”系列品种的发源地河北省张家口市宣化地区,这句话广为流传。“张杂谷”还有一个更形象的称呼——“旱地英雄”。它耐旱、耐贫瘠,抗病性强,在干旱半干旱、季节性休耕和压采地下水的地区,具有鲜明的比较优势和发展潜力。从坝上的高原,到黄土高原腹地的干旱区,再到天山南麓的戈壁滩,“张杂谷”的足迹遍布我国北方内蒙古、山西、河北等14个省份的脱贫地区。
俗话所说的“兵马未动,粮草先行”中的粮草就是指谷子。人民军队用“小米加步枪”战胜强敌,抗战时期,小米为人民军队提供口粮。相关数据表明,最近几十年来,肉蛋奶食用量提高了4倍。“所以利用贫瘠的土地推广中国杂交谷子种植,为生产优质肉、奶贡献力量,相当于把干旱地区生产的粮食储存在牲畜中,也就是‘藏粮于畜’。”赵治海说。
在绝境中突破,杂交谷子育成后产量稳步提升,赵治海的谷子人生同样也在“攻坚克难”,将1%的可能做成100%。为推广“张杂谷”系列品种,张家口市农业科学院与河北巡天农业科技有限公司合作。目前,“张杂谷”系列品种在全国谷种市场占有率已达57%。
赵治海在试验田(央广网发 史高雷 摄)
“过去在品种,现在在饮食,对人民、对国家都有好处,在科研人员的位置上,有能力就要去做。”赵治海说。
在接受采访、公开讲课时,赵治海总会随身携带一块巧克力,隔一两个小时便补充一些能量。谷子植株矮,年复一年的杂交选育工作在他身上留下腰椎间盘突出、颈动脉闭塞等病根。但他仍放不下田中的材料,放不下让杂交谷子走向更远的目标。“小米总产量只占全国粮食产量的1%,今天我们做的事情都是为了让这个数据达到10%。这是我毕生的追求,不管由谁来实现。”赵治海说。
赵治海攻克了谷子杂交种不育系、恢复系、杂交种选育,制、繁种技术,远缘种质资源利用,提高米质等30多个世界性难题,选育出谷子光温敏两系杂交种并应用于生产,对世界粮食安全作出重大贡献。
着力打造新质生产力
高质量发展青贮产业
8月31日-9月2日
中国种子大会张家口青贮玉米种业展示会
将在河北张家口举办
作者丨陈迎
编辑丨农财君
联系农财君丨18565265490
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