在花生世界中创造世界纪录 山东省农科院研究员万书波摘得2019年度省科学技术最高奖
万书波在试验田里察看花生单株结果情况。12月25日,山东省人民政府发布关于2019年度山东省科学技术奖励的决定,授予山东省农业科学院研究员万书波省科学技术最高奖。
万书波是干什么的?研究花生的。
花生是一种既普通又奇异的作物。说它普通,谁没有见过花生的长相、尝过花生的味道?
说它奇异,多少城里人知道它生长发育的底细——地上开花、地下结果。至于它所具有的无限开花习性,单株开花数多达200余朵,但结果数一般只有20多个……这些知识,知道的人就更少了。
万书波,跟这种普通而又奇异的作物,打了30余年交道。他既敬畏这种为人类提供丰富营养的作物,又在花生栽培领域,大胆质疑、积极探索和创新,取得丰硕成果。
实现飞跃:
从亩产不足100公斤
到超过500公斤
传统观点认为,花生是低产作物。事实也是如此:20世纪80年代以前,我国花生平均亩产尚不足100公斤。后来,产量有所提高,也仅仅徘徊在亩产230公斤左右。
花生亩产不高,一直是制约农民种植花生积极性的瓶颈。说一千道一万,不高产高效,谁愿意种?
在万书波眼中,增产增效是农业永恒的主题,也是他从事科研之初确立的目标之一。他立志,要让花生低产变高产。
不换地儿,花生一茬接着一茬地种植——连作,是制约花生高产的因素之一。打破连作障碍,就有望实现花生持续高产。
万书波带领科研团队,经过10年定位试验,发现花生根系分泌的化感物质是导致连作障碍的关键因素,首次分离确定9种自毒化感物质并揭示其作用机制。然后,他们“乘胜追击”,持续探索,创建出以“冬闲换茬、翻转深耕、施用专用肥”为核心的连作花生高产栽培技术。试验证明:采用这套技术,万亩花生核心区平均亩产达到452.6公斤,比对照增产17.4%,解决了连作花生的减产问题。
花生覆膜,好处多多,比如增温保温、保墒防涝、出苗早齐壮、生育期缩短,提高产量。但是覆膜也有弊端,花生中期易徒长,后期易早衰,产量稳定性差。
如何兴利除弊?
万书波团队经过长期探索,发现了土壤、肥料、根瘤菌三种氮源对花生产量的贡献,探明了氮磷钾钙和控释肥对花生衰老与产量的调控机理。他们进一步提出:延长叶面积峰值持续期和增加后期光合产物积累,是花生高产稳产的有效途径,并确定了高产精量施肥技术指标。在此基础上,他们创建了以“减氮增磷、增施钙肥、适期早控”为核心的覆膜花生高产栽培技术。
采用这套技术,花生攻关田实收亩产达到698.7公斤,2万亩核心区平均亩产556.5公斤,20万亩示范区平均亩产508.5公斤,从而实现了大面积种植亩产突破千斤的目标。
突破常规:
每穴一粒种子
替代两粒种子
以前,播种花生时,一个穴里一般放两粒或三粒种子。
对此,大伙儿习以为常。理由是多粒播种出苗率高,有利于花生高产,而不管种子用量多大、成本多高。
开始,万书波也没觉得这样做有什么问题。等到他从事花生栽培研究之后,仔细琢磨一番,不免产生疑问:一穴凭什么要放两粒或三粒种子?进而提出一个大胆的设想: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?
这似乎违背常理。因为按照传统习惯,花生每穴双粒种植,较单粒种植可有效防止缺苗断垄的发生。但万书波不这么理解。经过调研,他认为一穴双粒不仅用种量大、成本高,而且在高密度条件下群体和个体矛盾突出,同穴两株必然有一株生长和结荚受到较大影响,个体生产潜力得不到充分发挥,造成群体质量下降,产量难以提高。
由此,他得出结论,以单粒精播代替双粒穴播。这样的做法看似简单大胆,实则有其科学道理。
试验结果,也证实了万书波的正确。在他领衔的团队成员指导下,济宁农民孟祥伟于2014年突破常规,首次在自家春花生田里每穴只播一粒种子,同时将双粒播种穴距16厘米改为单粒精播穴距10厘米。结果出人意料:由原山东省农业厅组织的专家组进行现场实打验收,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,从平度市古岘镇的一片高产攻关田里也传出喜讯:全国农技推广中心组织国内有关专家,实打验收1亩花生,亩产达782.6公斤,创世界花生高产纪录。
近几年,万书波团队在单粒精播技术模式及其增产机理、配套技术研究等方面进行了大量深入探索,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、聊城冠县、泰安宁阳,以及湖南、吉林、新疆等地进行试验示范。单粒精播比双粒播种每亩大约减少用种4000粒,亩用种量减少20%左右,产量却增加8%以上。
业内专家评价,花生单粒精播是我国花生种植技术史上的一次重大变革。至今,这项技术已连续5年被列为农业农村部主推技术。
探索创新:
粮油均衡增产
技术模式
直面矛盾,解决问题是科技创新的导向。
当前,为了保证粮食的市场供应,必须确保足够的粮食种植面积。这就挤占了花生、大豆等油料作物的种植面积,导致粮油争地矛盾突出。
万书波探索出一种兼顾粮油作物、两全其美的种植模式,这就是小麦-玉米/花生种植模式。十几年来,他带领团队成员走南闯北,在山东以及河南、河北、吉林等不同生态区,开展大面积的试验示范。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、植物保护、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。
这种模式究竟如何搭配粮油作物的种植比例?万书波根据地力,做了几种尝试:“高肥力地块适宜选玉米/花生=3∶6模式,中肥力地块适宜选3∶4模式；密度:每亩玉米4000株+花生7000-9000穴……”
技术好不好,用了才知道。
高唐县梁村镇小李楼村种粮大户李洪木,站在试验田里,高兴地向参观者推介万书波团队的新产品——玉米/花生宽幅间作一体化播种机,“集翻耕、玉米播种、花生播种为一体,具有作业效率高、作业质量好,便于田间管理作业和机械化收获作业等优点。”
经过十几年试验,万书波团队创建的“玉米/花生宽幅间作高效种植模式”,在保证玉米产量的同时每亩增产花生130公斤以上,增效显著。这一种植模式被国务院列为农业转方式、调结构技术措施,至今已连续3年被农业农村部列为主推技术。
从1982年大学毕业时开始,30余载持之以恒的探索创新,万书波取得累累硕果:获得国家科技进步二等奖3项,其中首位2项；首位获得山东省科技进步一等奖2项；获得何梁何利基金科技进步奖、中国作物学会科学技术成就奖。他的技术成果在生产上得到广泛应用,学术成就促进了作物栽培学科发展。他为我国花生科技进步和产业发展作出了突出贡献。
对此,万书波淡然处之,没有居功自傲。在他看来,花生世界蕴藏着大量的奥秘,探索研究无止境!
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