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“我坚信,玉米从一个普通的粮饲作物变成一个高效的油饲兼作作物的春天即将到来。这是我付诸一生为之追求的目标,为了实现它,我还要不停地试验下去!”日前,记者采访国家玉米改良中心玉米遗传育种学家、中国高油玉米奠基人宋同明教授时,已是70岁高龄的他仍不服老,对进一步提高玉米含油量充满了信心。
今年的2月27日,宋同明教授以“高油玉米种质资源与生产技术系统创新”项目荣获2006年国家技术发明奖二等奖。
“半斤油”的触动
“过去的生活经历让我有一种冲动,既然认准了的事我就一定要把它干成!”谈起培育高油玉米种质资源的初衷,宋同明教授至今感慨不已。
1937年,宋同明出生于河南省宝丰县一个普通农民家庭,1961年从北京农业大学农学系毕业后留校任教,成为我国玉米遗传育种界一代宗师李竞雄教授的助手,从事细胞遗传学教学和玉米遗传育种研究。宋同明深知机会来之不易,刻苦钻研,对每一项、哪怕是很小的一项试验他都当成头等大事尽心尽力去做好,决不马虎。在李竞雄教授的悉心指导下,他迅速掌握了细胞遗传学教学和研究方法,并开始了伴其一生的玉米遗传育种事业。
文革期间,宋同明的研究一度受到影响和中断,但他始终不放弃,在逆境中暗暗积蓄力量。1981年,宋同明赴美国进修,成为我国最早一批赴美学习的玉米遗传育种学者之一。
“当时,国内食用油十分短缺,实行定量供给。每人每月只供应半斤油,后来减成3两,根本不够吃,这对我的触动太大了。”当宋同明从美国教授那里了解到高油玉米的价值与发展潜力后,他对高油玉米种质创新和育种等有关技术开始产生浓厚的兴趣。当时就认定:“发展高油玉米特别适合中国国情,有可能使玉米变成粮食和油料兼用作物。”
他分秒必争,利用一切机会忘我地工作。两年时间内,自费完成了玉米10条染色体已知全部突变基因遗传性状图的拍摄与整理,并带回国内,丰富教学内容。
“最重要的是我开阔了眼界,重新认识了玉米。从此,我对高油玉米的研究再也没有改变!”宋同明教授说:“只要一想到‘半斤油’的日子,我就暗暗给自己加压:一定要搞出属于中国自己的高油玉米,为中国人争一口气!”
一个人赶一群鸭子
何为高油玉米?国际标准认为含油量超过5%,国内标准认为含油量超过7%的玉米即是。“高油玉米在大自然并不存在,所有资源需要人类自己创造。当时只有美国有高油玉米,但杜邦公司买断了全世界的使用权。”宋同明深知,在中国发展高油玉米,最大障碍便是种质资源的严重缺乏。要从根本上改变依赖外国高油种质的被动局面,必须从创造具有我国独立知识产权的高油玉米种质资源着手。
种质资源的创造困难重重,时间长、进展慢、技术要求高。美国7位科学家花费了100多年时间才创造了IHO这个种质群体,亚历山大教授创造ASK种质群体花费了将近一生时间。
“美国是几个人赶一只鸭子,我要一个人赶一群鸭子,研究的方法肯定不能一样。”宋同明形象地说。如何才能更快创造出属于中国的高油玉米种质群体呢?宋同明苦苦思索后,决定另辟蹊径。
第一道需要迈过的门槛便是实现基础种质资源的创新。玉米含油量是由多基因控制的遗传性状,只有通过逐步累积有利基因的方式,一步步前进,最后才能得到高油玉米。宋同明通过创造“大群体、多参数、分阶段、综合轮回选择法”,使选择效率得到极大提高,比传统方法每轮含油量提高50%以上。同时,创造的种质群体扩大数倍、综合性状也得到有效改良,率先实现含油量与粒重选择同步。
经过20多年的努力,到目前为止宋同明完成了北农大高油、抗病硬秆高油等9个基础群体的创造,平均含油量达到15.5%,最高达20.43%。专家评价,宋同明的高油玉米无论创造资源的数量、平均含油量、遗传背景、综合性状等均居世界领先水平。其中,北农大高油开创了我国独立创造的玉米资源的首次出口纪录。
培育自交系与杂交种是宋同明迈过的第二道门槛。上世纪40年代-90年代,美国多个单位尝试培育高油玉米自交系与杂交种,但由于资源缺乏基本上失败。宋同明没有畏缩,迎难而上,经过艰苦的努力,终于获得成功:自1998年以来共培育高油玉米自交系140多个,育成高油杂交种18个,居世界首位。同时,他发明的“普通玉米高油化三利用”专利技术,以普通玉米为载体生产高油玉米,开辟了玉米杂种优势利用的新途径。业界专家高度评价,认为其推广应用有可能改变我国和世界玉米的生产方式,很可能成为未来玉米生产的重要里程碑。
宋同明告诉记者,目前通过与国内育种单位和企业启动联合育种项目,形成了包括13家骨干育种单位和企业参加的覆盖全国的高油玉米协作组,打造中国高油玉米“航空母舰”的愿望正在得到逐步实施。令人欣喜的是,目前,中国已经成为世界高油玉米品种和技术的重要输出国。
产业链条要紧一点“我国是玉米生产大国,种植面积3.5亿亩以上,仅次于美国。但长期以来,玉米品质并无得到太大改进,很难满足我国食品和深加工业迅速发展的需要。”宋同明向记者介绍,高油玉米与普通玉米相比,不仅含油量大大提高,而且蛋白质、赖氨酸、维生素A、E等含量也大大高于普通玉米,总附加值高10%以上,是一种优质高能的油、粮、饲和工业原料。
几年来,高油玉米巨大的经济效益正逐步显现。据统计,目前我国近期高油玉米推广面积达500多万亩,累计推广面积在800多万亩左右,总经济效益约3.2亿元。据中国农科院农业经济与发展研究所最新分析报告显示,如果依照高油玉米占全国玉米播种面积20%(即7200万亩)推算,到时将总获益88亿元。
宋同明告诉记者,用玉米生产的玉米油含有大量的酶和维生素,是一种优质健康食用油,具有降低胆固醇的作用,长期食用能防止血管粥样硬化症,并对高血压和心脏病有显著疗效。此外,高油玉米还具有秸秆优质的特征,用作饲料,具有成本低、见效快等优势。有关试验表明,用高油玉米饲喂肉牛、奶牛、鸡、仔猪等均比普通玉米效率高,可形成种植、养殖、加工的高效产业链。
“大豆含油量一般为18%-20%,而目前生产上推广的高油玉米杂交种含油量可达9%左右,但其单位产量是大豆的3倍。由于高油玉米群体平均含油量正在与大豆接近,因而高油玉米杂交种含油量还具有很大的提升空间。”宋同明教授说:“发展高油玉米不仅能增加效益,而且还能有效缓解粮油争地的矛盾。”他给记者算了一笔账:以种植“高油115”为例,每亩可收1000斤粮,5000斤青饲,100斤油,相当于280公斤大豆的产油量。种植一亩高油玉米,其产值可以接近一亩粮食作物和一亩油料作物的产值之和。
“应该说,高油玉米代表了我国玉米结构调整的方向,也符合世界玉米发展的趋势。从其科技含量之高,增值之多和用途之广来判断,高油玉米有可能成为未来玉米的主要栽培类型。”但宋同明教授同时表示了他作为科学工作者的无奈,“目前,高油玉米的产业化链条太松、运转太慢,这在一定程度上影响了农民种植的热情和其产业化规模的迅速扩大。”
他说,由于高油玉米缺乏规模种植,“优质不优价”普遍存在。农民种植太少,加工成本过高,企业不愿收;企业出价不高,农民不愿种,规模又难以扩大。
“要打破这种困境,应该从科研、企业、农民三者之间的利益出发,统筹上中下游发展,建立一套合理的利益分配机制。”宋同明说:“以玉米深加工企业为龙头,科研单位和育种企业作骨干,广大农户为依托,建立高油玉米生产基地;同时,国家能给予高油玉米产业以一定的政策扶持,在市场中实现优质优价,以调动农民的积极性。这是一条加快高油玉米发展的有效之路,也是实现高产、优质、高效农业的一个重要途径。” (黄朝武) |