他參加和主持開展了高粱無融合生殖研究,高粱異胞質雄性不育系利用研究,釀酒專用高粱、飼草高粱新品種選育,高粱重要抗性基因分子標記等研究工作;他是山西省農業科學院高粱研究所研究員、黨委書記兼副所長;他39年如一日,執著追求、矢志不渝,一刻也不停歇地奔波在科研的道路上,為他所鐘愛的高粱研究事業奉獻著自己全部的熱情和精力。
他就是長期從事高粱遺傳育種,并在國內外同行業中頗具影響力的資深農業專家——張福耀。讓我們走近他,聽聽他和高粱的不解情緣。
潛心鉆業務 科研創奇跡
張福耀出生于農村,飽受過糧食短缺時代忍饑挨餓的痛苦,因此他深知農民對糧食增產、豐收的渴求。從事農業科學研究工作以后,他把育種工作與解決農民溫飽問題緊密聯系起來。
他認為,農業科研無論從何種角度出發,最終是要服務于農民,一個科研工作者,必須時刻牢記自己肩負的重大責任,這樣才能不辜負國家的培養和農民的厚望。
20世紀60年代,農村都比較貧困,1969 年張福耀剛讀完小學就因家庭困難輟學了,當時村里的“農中”剛剛成立,學校老師看到這個渴望學習的孩子不能繼續讀書非常惋惜,就與村干部協商,讓他半天勞動、半天上學。在老師和村干部的關心和支持下,他以“半日制”讀完初中。張福耀非常珍惜這段學習時光,但因生活所迫,他只能選擇放棄學業,回鄉開始種地。當時農村開始種植雜交高粱,看到穗位整齊、葉片一致、植株低、產量極高的雜交高粱,他心里覺得科學技術真的是挺神奇的。兩年勞動實踐后,張福耀被推薦到晉中農業學校農學專業上學。1976年畢業后,張福耀被分配到山西省農科院高粱研究所,開始從事高粱育種工作,這一干就是近40年。
到高粱研究所工作后,他深感自己基礎知識的不足和專業知識的差距。為了能適應科學研究需求,張福耀刻苦鉆研業務,努力掌握國內外高粱研究動態,為能熟練應用國外第一手研究文獻,他在沒有任何英語基礎的情況下,刻苦自學英語。機會總是垂青有準備的人。1982年,農業部選派科技人員出國進修,他被選派到印度國際半干旱地區作物研究所學習高粱遺傳育種,盡管只有短短半年時間,但這次短暫的學習大大開闊了他的視野。
高粱、玉米、水稻的雜種優勢利用對20 世紀的糧食增產作出了巨大貢獻,但是這種雜種優勢利用方式需年年制種,消耗大量的土地、人力、物力。而無融合生殖是植物界種子無性繁殖的一種特有方式,利用這一特性可把雜種優勢固定下來并代代相傳,無需年年制種。這一技術的關鍵是在作物中發現和創制無融合生殖系,這也是當今世界育種的難題和熱點。在資料、材料很有限的情況下,張福耀在老師牛天堂的主持下,與課題組同志開展了長達8年的艱苦攻關,他承擔了無融合生殖研究遺傳育種的全部工作,經在山西和海南8年16代選育,創制出高頻率無融合生殖系SSA-1,發現了無融合生殖系296B,并在理論上闡明了SSA-1和296B的兼性無融合生殖特點和無胞質無融合生殖特性。該項成果于當年被評為山西省十大科技新聞之一,1996年榮獲山西省科技進步一等獎。
適時調思路 育種拓新天
20世紀90年代,我國畜牧業進入快速發展時期。為了應對當時高粱逐步退出食用、種植面積銳減,畜牧業快速發展、優質飼草嚴重短缺的局面,張福耀帶領他的科研團隊把高粱育種方向調整為利用高粱飼草資源的優勢,開拓高粱育種新領域和推動高粱生產最具優勢的釀造專用高粱品種選育。
為了解決我國優質飼草短缺問題,張福耀用高粱和蘇丹草雜交,育成產量高、蛋白質含量高的新型飼草高粱晉草1號。晉草1號以及晉草2號、3號等系列品種的育成,解決了我國種草養畜、快速發展畜牧業的重大難題,在國內產生了較大影響。
在開創高粱研究新領域的同時,張福耀努力推動高粱在傳統釀造產業上的優勢,提出選育“高淀粉釀造專用高粱新品種”的主張。1996年,由張福耀選育的我國第一批高淀粉釀造高粱專用種晉雜15號、16號通過審定推廣,其籽粒產量比對照增產20%,淀粉含量比對照提高了5個百分點,出酒率提高2~3個百分點,從根本上解決了高粱品種高產、優質、高效三者相統一的基本問題,在高淀粉高粱新品種選育上取得了重大突破,有效地促進了高粱生產和山西省釀造業的發展。
2006年,由張福耀主持的國家科技支撐計劃“高淀粉釀造高粱新品種選育與產業化示范”課題,通過種質資源篩選、鑒定和育種新技術研究,利用常規育種技術和分子生物學技術相結合,選育高產、多抗、高淀粉釀酒專用高粱新品種24個,平均淀粉含量達到75.16%,比當時推廣品種平均淀粉含量提高4.81%。新品種籽粒淀粉含量顯著提高,取得了前所未有的重大進展,解決了我國高粱栽培中的多項關鍵技術,使高粱科研和生產水平上了一個新臺階,產學研結合,快速推進了高粱釀造產業的發展。
風雨知征途 熱血鑄成就
39年的科技人生,他在試驗田里度過了 39個春夏秋冬,晴天一身汗,雨天一身水。參加工作至今,張福耀的職稱從技術員晉升為助研、副研、研究員、二級研究員,職務從研究室主任、副所長到黨委書記。不管職稱和職務怎么變化,他下試驗田和進實驗室掌握第一手科研資料的習慣沒有變。春天下地播種,夏天帶領團隊成員雜交授粉,秋天親手選擇材料,冬天奔赴海南育種,年而復始,從未間斷。
1977年,張福耀第一次來到海南進行南繁工作。當時高粱研究所的駐地在三亞大茅,條件很是艱苦——晚上沒電,看書只能每人一盞煤油燈;吃飯沒菜,吃菜要靠自己種,所以初到的一個半月沒有菜吃;燒火沒柴,生火做飯還得自己上山砍柴。回憶起那段艱苦的歲月,張福耀的臉上依然掛著笑容,“那會兒年輕嘛,不覺得苦,也不覺得累,就想能多出新品種。”
39年的科研工作中,他很少有節假日。每年“五一”前后,正是高粱最佳播種期,他從來沒有休息過一天;國慶節又恰逢高粱收獲的季節,長假也只能在忙碌的收獲中度過。為了加快育種進程,每年張福耀都要帶領他的科研團隊去海南加代育種。春節正是在海南加代育種最忙碌的雜交授粉季節,所以幾乎每個春節他都不能與家人團聚,而是在海南完成高粱的選育任務。辛苦沒有白費,汗水沒有白流,育成的一個個高粱新品種就是對張福耀最好的回報。
夢想不止步 情系紅高粱
雖然他已攻克多項高粱育種難關、育成審定20多個新品種,但他卻說自己還有一個最大的夢想沒有實現,那就是高粱全程機械化生產。
張福耀講,有史以來,我國的高粱品種一直為高稈大穗類型,品種株高大多在2.5m~3m。20世紀60年代高粱雜交種推廣初期,高稈雜交種出現嚴重倒伏,極大地制約了雜交種的推廣利用,高粱育種家牛天堂等于1965年率先育成我國第一個中矮稈雜交種,之后株高2m左右、適宜我國傳統農具或手工作業生產的大穗、單株豐產型高粱雜交種一直沿用至今,這類品種耐密性低、抗倒伏能力差,植株高、穗莖短,主要性狀均不適于機械化栽培。目前,我國的農業生產進入新的轉型期,勞動力成本逐年提高,農民對機械化栽培高粱的渴求與日俱增,但目前推廣的品種基本不適宜機械化栽培,嚴重限制了高粱產業的發展;在高粱的種植、管理、收獲脫粒等環節上幾乎全是利用傳統農具或手工作業,農村留守勞動力不足以支持人工間苗、人工收獲的高粱生產方式。如果不能實現高粱耕種收獲機械化,將極大地限制高粱產業的發展。
為解決高粱機械化生產問題,張福耀帶領他的科研團隊開展了適宜機械化生產品種的選育。他們首先從株高、株型和耐密性著手,對高粱“三系”進行遺傳改良,現在已經育成我國第一批機械化高粱雜交種。新育成品種株高100cm~130cm,株型緊湊耐密植,分蘗力強、成穗率高,分蘗的株高與主穗相當、成熟期與主穗相近等特性徹底改變了我國高粱雜交種不宜機械化生產的現狀,開創了中國高粱“三矮”育種新領域。
與此同時,他們開展了“機械化品種配套栽培技術”、“農機農藝結合提高高粱全程機械化水平”等的研究。適宜機械化品種配套“大壟高密、單粒播種免間苗、化學除草、機械化收獲”輕簡高效栽培技術深受農民歡迎。適宜機械化栽培新品種和機械化栽培配套技術的推廣,從根本上改變了高粱傳統生產方式,使高粱生產走進了機械化、現代化生產行列。高粱機械化、現代化生產水平的提高,也將解決高粱生產規模小、質量低、不穩定,難以支撐釀造產業發展等重大問題。
使高粱生產能夠更好地滿足廣闊的市場發展需求和人類健康發展的需要,這是張福耀最大的心愿,也是他的奮斗目標。相信通過張福耀以及由他帶領的科研團隊的共同努力,這個心愿的實現之日會越來越近。