《科技创新与品牌》杂志社成果 ACHIEVEMENTS

花生地“种”出个最高奖

俗话说“种瓜得瓜,种豆得豆”,种花生呢?答案不言而喻。

不过,万书波和他的团队却从花生地“种”出个“2019年度山东省科技最高奖”。

怎么“种”的?咱们可得说道说道——


高产——给油脂安全吃颗“定心丸”


上世纪80年代之前,我国花生亩产不足100公斤,被认为是低产作物,种植面积不足3000万亩。

不过,这样的“低产作物”价值却不低——花生适应性广,产油率高,是保障油脂安全的重要作物。

单产不高一直是制约我国花生产业发展和农民种植积极性的瓶颈。即使在近几年,我国花生平均亩单产仍徘徊在230公斤,花生种植大省、强省的山东平均亩单产也仅在285公斤左右。

自1982年起,万书波研究员就开始扎根在花生地里。

和种花生的农民朋友一样,他有耕耘,有汗水,盼风调雨顺,也同样盼望着丰收。不同的是,他用扎根土地的实践和智慧缔造出了真正的丰收——

在选用万书波的单粒精播技术之前,山东农民孟祥伟种了30多年花生,历来坚信“一穴两粒播种才能保证出苗率、是创高产的唯一途径”。

然而万书波反复研究后,提出一个大胆的尝试:能否通过每穴单粒播种减少用种量,并适当缩小穴距增加穴数来提高花生产量?

经过调研与试验,他得出结论,以单粒精播代替双粒穴播,看似简单大胆,实则有其科学道理。一穴单粒不仅节约了用种量和成本,而且解决了高密度条件下群体和个体之间的矛盾,使个体生产潜力得到充分发挥,产量得以提高。

而此后的事实充分印证了他的论断——

2014年,在4亩高产田上,孟祥伟以万书波团队的花生单粒精播技术,每穴只播一粒种子,穴距由双粒时的16厘米改为单粒10厘米,收成出人意料——由山东省农业厅组织的专家组进行严格实打验收,春花生单粒精播技术高产攻关田实收亩产达到752.6公斤,创造了我国花生实收单产新纪录!

2015年,全国农技推广中心组织国内有关专家对山东省农业科学院平度市古岘镇的春花生单粒精播技术高产攻关田进行了1亩实打验收,亩产达782.6公斤,再破我国花生实收单产纪录!

从亩产二百多公斤,到亩产四百公斤、五百公斤、六百公斤,再到亩产突破750公斤,万书波团队扎根于土地的创新,不仅使丰收的硕果飘香,也为花生产业向前迈进提供了坚实的科技支撑——

耕耘近40年,促使花生对保障我国食用油脂安全发挥了重要作用,同时也推动花生成为我国具有较强国际竞争优势的大宗出口农产品。

区别于我国大豆消费较高的对外依存度(约有86%依赖进口),目前我国花生年均种植面积7000万亩,占世界20%,总产量1600余万吨,占世界40%,是世界最大的花生生产国、消费国和出口国。

在国内种植的诸多产油作物中,花生年总产量、年总产值和亩产油量均居第一位,是我国第一大油料作物。近年来,我国花生种植业产值达到850亿元,仅次于水稻、玉米、小麦,居第四位,亩种植效益1200元左右,居所有大宗粮棉油作物首位。

把论文写在祖国大地上,把创新根植于种植实践中,近几年,万书波团队在单粒精播技术模式、增产机理、配套技术研究等方面进行了大量深入探索,针对长期制约产量提高的主要问题开展理论研究与技术攻关,实现了花生低产到中产、中产到高产、高产再高产的持续突破。创建了以单粒精播技术为关键核心、配套钙肥调控和“三防三促”技术的花生单粒精播高产栽培技术体系,并在青岛平度、临沂莒南、烟台莱州、泰安宁阳、聊城冠县,以及新疆、湖南、吉林等多地进行试验示范。单粒精播比双粒播种每亩减少用种4000粒左右,亩用种量减少20%左右,但产量增加超过8%。

他还系统研究了覆膜花生冠层特征和光合特性,创建了以“减氮增磷、小垄密植、前控后保”为核心的覆膜花生高产栽培技术体系,为我国花生高产稳产提供了技术支撑。

带领团队首次阐明花生衰老进程,将花生衰老进程划分为地上部渐进衰老、整株缓衰和整株速衰3个时期,创建了以“精量施肥、适期早控”为核心的春花生覆膜田防早衰高产栽培技术,2006年高产攻关实收亩产 698.7公斤,大面积增产8%~15%;

单粒精播等技术还走出国门,在印尼和苏丹试验示范,比当地技术增产1倍以上。为推动我国花生产业发展、提高国际竞争力和影响力发挥了重要支撑作用。


高质——确保舌尖上的营养与安全

    

我国花生虽有约7000万亩,但生产中油用、食用不分,不能满足市场需求,制约花生产业效益提升。

万书波研究团队创建了油用和食用花生品质评价指标体系,建立花生品质信息数据库,并制定《油用花生》和《食用花生》行业标准,成为我国花生品质评价基础标准,奠定了我国花生品质标准化基础;

团队首次完成了中国花生品质区划,为我国花生区域化布局、专业化生产提供了科学依据;

探明了籽仁发育过程中脂肪、蛋白质积累的动态差异特征,明确脂肪、蛋白质、油亚比等指标的变异幅度和分布区间,揭示了花生品质形成的生物学、细胞学和酶学机理。并以品质和产量协调提高为目标,提出“提高光合产物,定向调控脂肪和蛋白质代谢”技术策略,为品质调控和优质专用生产奠定了理论基础;

此外,还建立了以“增施有机肥、分次减量化控、按需供水”为核心的高油花生栽培技术、以“增施氮肥、喷施硼钼肥、全程控水”为核心的高蛋白花生栽培技术和“增钙抑镉”技术,实现了品质与产量协同提高。高油、高蛋白攻关田亩产油脂和蛋白质分别比对照提高22.3%和24.1%,实现了高产条件下的品质调控栽培。


高效——油和粮的互惠共存


每到播种季,种粮食还是种花生,都成为摆在山东、河南、河北等花生种植区农民心头的一道现实选择题。

万书波说:“农业科技人员不深入基层,不走到一线,不让自己扎根在这片大地上,如何能实现‘为生民立命’?”

正是这种深入农业一线的科研作风,让他们切实想农民所想,急农民所急,将徘徊在农民田间和心头的选择题,做成自己案头孜孜不倦的科研课题。

连续8年来,他带领团队走南闯北,在山东、河北、河南、吉林等不同生态区开展小麦—玉米/花生种植模式大面积试验示范。

通过实践,他们发现:通过压缩玉米株行距挤出宽带间作花生,同时在种植模式、品种筛选、植保、农机配套等方面探索新技术,可以形成机械化条件下的粮油均衡增产技术新模式。不仅为农民解了急难,也为国家创造了花生增收、粮食稳产的切实效益。

这种新模式的探索也不是朝夕得来。

花生不耐重茬,全国花生连作种植可导致产量降低20%~40%。为提高复种指数,充分利用光热资源,从上世纪80年代中期开始,万书波就研究明确了麦套花生复合群体发育、光热资源利用和水肥需求规律,创建了小麦-花生两熟“前重型”施肥技术,建立了大垄宽幅麦和小垄宽幅麦花生套种新模式;为解决麦套花生用工量大的问题,建立了机械化条件下麦茬夏直播花生高产栽培技术体系。培创出麦套和夏直播花生实收亩产559.8公斤和508.4公斤的高产纪录,20万亩麦套和夏直播花生示范区平均亩产分别达到417.1公斤和358.3公斤,增加了两熟制花生播种面积。

为解决“粮油争地、人畜争粮、土地用养不协调”问题,以“稳粮增油”为目标,团队创新发展了粮油均衡增产理论,构建了玉米花生宽幅间作粮经饲三元高效生态种植模式,开发出配套农机具,实现了全程机械化。

应用这种新模式,在玉米稳产基础上,每亩可增收花生及花生蔓(优质饲料)各150公斤以上,肥药减施10%~15%,土地利用率平均提高10%以上,亩效益提高500元以上。

这种看得见的实惠使农民增产增收,也被国务院列为农业转方式、调结构技术措施。有效地缓解粮油争地矛盾,拓展了花生种植空间,引领种植业结构调整。

以上高产高效栽培技术、品质标准化栽培技术、抗逆高产栽培技术等相关研究成果获2008、2014、2019年度国家科技进步二等奖和2009、2018年度山东省科技进步一等奖,2004~2018年累计推广2.4亿亩,增效342.7亿元。

高端——扎根农业一线,屹立创新前沿


一说农业,似乎代名词就是“脏”和“累”,与“高大上”绝缘。

不过,就是在又脏又累的农业科研领域,万书波和团队经过近20年发展,成为一支“高大上”的优秀队伍。

2001年,时任山东省花生研究所所长的万书波,组建了花生高产栽培与生理生态创新团队。

不管是在建立初期的2001~2005年,还是在快速发展的2006~2010年,抑或是在稳步提高的2011年以后,团队始终以贴近生产、服务于生产和解决花生生产中的重大技术问题为出发点,立足农业现实展开创新。

农业科研,正因为在农业生产现实中充分发酵,才能把准农业生产的脉搏,做到真正“立地”。

山东省是我国重要的花生主产省,近十年来全省花生种植面积1200万亩左右,约占全国的18%;亩产约280 公斤,为全国平均水平的1.28倍;总产350万吨以上,约占全国的24%。全省年出口花生60万吨以上,占全国花生出口总量的90%以上,此外还担负着保食用油供应的任务。

山东省农业科学院花生栽培与生理生态创新团队经过多年研究和实践,建立了立足山东产区、面向全国花生产区技术需求的创新体系,通过开展应用基础和应用技术研究,源源不断地提供花生种植理论和技术,为山东乃至全国产区花生生产的持续稳定发展提供坚实的科技支撑。

目前,团队依托有国家工程技术研究中心、农业部花生生物学与遗传育种重点实验室、农业农村部华东地区作物栽培科学观测实验站、山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室、山东省花生生理重点实验室和山东省农业科学院-国际半干旱热带地区作物研究所花生生物技术联合实验室等科研平台,拥有雄厚的研究基础和技术储备,科研设施齐备完善。团队拥有自主产权高标准试验田800亩,实验室面积3000平方米,仪器设备总值2000多万元。

团队重点围绕全省花生生产的高产高效与可持续发展目标,在花生高产高效栽培、生理生态等方面进行科学试验研究。现承担国家重点研发计划、国家和省自然科学基金、国际合作项目、国家和山东省花生产业技术体系专家岗位、山东省重点研发计划、山东省农业重大应用技术创新等重大项目20余项,为团队创新和花生产业发展提供了强有力支撑。

团队在花生高产高效及抗逆栽培等研究领域具有明显的优势,是目前国内规模最大、实力最雄厚的花生栽培创新团队,综合实力居国内同行业领先水平。在以上条件支持下,团队力争建成国内一流并有一定国际影响的花生创新团队。而这,即是“顶天”。

扎根广袤大地,书写锦绣文章。

正是因为懂农业、爱农村、爱农民,万书波及其团队才能下得了花生地,拿得了最高奖,做出无愧于我国农业发展现实的“立地顶天”的成就。