神奇的植物克隆“魔術(shù)”與竹柳產(chǎn)業(yè)化

文/李慧 代安娜

神奇的植物克隆“魔術(shù)”與竹柳產(chǎn)業(yè)化

文/李慧 代安娜

李長(zhǎng)瀟植物克隆新技術(shù)是一個(gè)綠色產(chǎn)業(yè)工程，其社會(huì)效益和生態(tài)效益十分突出。作為高新技術(shù)，它具有低投入、低風(fēng)險(xiǎn)、高效率、高效益的優(yōu)勢(shì)，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)代企業(yè)機(jī)制運(yùn)作

科技發(fā)明的最終目的，是為了使我們掌握方法、獲得工具，在最短時(shí)間內(nèi)通過(guò)最佳途徑，到達(dá)目的地。那些致力于科技發(fā)明的人，努力探尋捷徑，推動(dòng)世界飛速發(fā)展。他們像一個(gè)個(gè)魔術(shù)師，展示著令人眼花繚亂的“魔術(shù)”，讓世人震驚而獲益。李長(zhǎng)瀟，就是這樣一位魔術(shù)師，他的“魔術(shù)”將植物繁育推到了一個(gè)全新的高度，讓許多久居“深巷”的優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)植物的低成本大面積種植成為可能。竹柳產(chǎn)業(yè)化就是他傾心推出的一項(xiàng)杰作。

李長(zhǎng)瀟研究員在國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)發(fā)明的植物非試管快繁技術(shù)，是一種全新的植物克隆技術(shù)。長(zhǎng)期實(shí)踐證明，此項(xiàng)技術(shù)對(duì)現(xiàn)代植物生物技術(shù)中植物組織培養(yǎng)試管快繁技術(shù)和人類應(yīng)用了近2000年的常規(guī)育苗技術(shù)都有重大突破。該技術(shù)是一項(xiàng)專有技術(shù)，已在對(duì)760多種經(jīng)濟(jì)植物的快繁中取得成功，居國(guó)際領(lǐng)先水平，對(duì)大多數(shù)經(jīng)濟(jì)植物無(wú)性快繁具有重要意義。曾榮獲首屆中國(guó)農(nóng)科城技術(shù)博覽會(huì)金像獎(jiǎng)、第九屆中國(guó)發(fā)明展金獎(jiǎng), 被國(guó)家計(jì)委列為國(guó)家級(jí)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)項(xiàng)目。

李長(zhǎng)瀟植物克隆新技術(shù)的顯著特點(diǎn)是：只需用長(zhǎng)0.3～1.0厘米的微小外植體作單位材料即可進(jìn)行繁殖，節(jié)約材料。而且可直接接種在大田或營(yíng)養(yǎng)袋中，一次成苗直到供應(yīng)生產(chǎn)，期間不需任何移動(dòng)，種苗成活率高，從第二代起大規(guī)模生產(chǎn)成活率高達(dá)85％～95％以上。

此技術(shù)可大大加快植物繁育速度。該技術(shù)的接種速度是試管組織培養(yǎng)的3～5倍，大多數(shù)植物每一再生植株每15～50天就能繁育出一代，每代增殖系數(shù)為3～15倍，具有在原種植物數(shù)量基數(shù)上按幾何級(jí)數(shù)高效增殖的特點(diǎn)。數(shù)十億株苗木需求，可在半年內(nèi)完成。名優(yōu)高產(chǎn)品種(包括轉(zhuǎn)基因成功的新品種、太空育種的新品種、人工雜交的新品種、自然變異新品種和國(guó)外引進(jìn)的珍稀品種)，可迅速形成產(chǎn)業(yè)化、商品化。同時(shí)，瀕危植物也可通過(guò)該克隆技術(shù)避免滅絕之災(zāi)，能有效保護(hù)和發(fā)展生物多樣性。

由于采用了一系列獨(dú)創(chuàng)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)措施和管理模式進(jìn)行管理，經(jīng)過(guò)特殊訓(xùn)練的人員可直接在田間進(jìn)行操作，體現(xiàn)了快繁技術(shù)的易傳性和大眾化；增強(qiáng)了綜合快繁的效率；最大限度地降低了工廠化植物克隆的生產(chǎn)成本，其中一次性固定投資比組織培養(yǎng)快繁技術(shù)低幾十倍。

李長(zhǎng)瀟不僅開(kāi)發(fā)了快繁密植的栽植模式，而且設(shè)計(jì)了田間管理全自動(dòng)化操控系統(tǒng)、機(jī)械采伐平茬等高效生產(chǎn)管理模式，最大限度地節(jié)省了人力和運(yùn)營(yíng)成本，形成了全過(guò)程的技術(shù)服務(wù)體系。

20多年來(lái)，李長(zhǎng)瀟利用植物克隆新技術(shù)，服務(wù)于生物多樣性的生態(tài)環(huán)境保護(hù)；服務(wù)于農(nóng)林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整；服務(wù)于強(qiáng)農(nóng)富民，足跡遍布全國(guó)32個(gè)省區(qū)，生產(chǎn)推廣各種無(wú)性系優(yōu)良植物種苗數(shù)十億株。除花卉和城市綠化苗木生產(chǎn)外，還包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)原料基地建設(shè)應(yīng)用250多萬(wàn)畝，累計(jì)創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)1200多億元。

李長(zhǎng)瀟植物克隆新技術(shù)是一個(gè)綠色產(chǎn)業(yè)工程，其社會(huì)效益和生態(tài)效益十分突出。作為高新技術(shù)，它具有低投入、低風(fēng)險(xiǎn)、高效率、高效益的優(yōu)勢(shì)。最適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)代企業(yè)機(jī)制運(yùn)作。該技術(shù)科技含量高，市場(chǎng)前景極為廣闊，適合產(chǎn)業(yè)化推廣，是改變我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)林發(fā)展模式的優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)略選擇。最近李長(zhǎng)瀟又同聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署與中國(guó)寧夏合辦的首所防沙治沙學(xué)院合作組建了生物多樣性克隆重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，這一技術(shù)將走向世界，為人類的生態(tài)建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

竹柳是我國(guó)科技人員引進(jìn)并多元雜交的一個(gè)速生豐產(chǎn)的新樹(shù)種。因具備多種植物的遺傳基礎(chǔ)，具有生長(zhǎng)快、抗性強(qiáng)、材質(zhì)好的特性。近年來(lái)，李長(zhǎng)瀟利用自己的技術(shù)，在全國(guó)各地進(jìn)行廣泛調(diào)研和推廣示范，證明竹柳是適生性很強(qiáng)的新品種。特別是耐熱、耐寒、耐鹽堿、耐濕，適合在降雨量較大的緩坡丘陵、有灌溉條件而低效益的邊際土地、江河灘涂、湖泊濕地、沼澤洼地、河心洲、江心島、庫(kù)區(qū)濕地、海子地及沿海灘涂地發(fā)展，大規(guī)模種植而不占耕地。據(jù)估算，我國(guó)適合種植竹柳的非耕地達(dá)1億畝以上。竹柳適合密植和超短期輪伐，生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯，是林業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的優(yōu)選樹(shù)種。

竹柳耐寒耐高溫，可在80度的范圍內(nèi)生活。零下35～40度的低溫和高溫40度環(huán)境都不影響其存活。

竹柳喜水耐濕，在水分供應(yīng)充足的情況下生長(zhǎng)速度明顯提高，且在長(zhǎng)期淺水浸泡或深水淹1～2個(gè)月的情況下依然可以存活。

竹柳耐鹽堿能力強(qiáng)，從樹(shù)木生長(zhǎng)中的各個(gè)生理指標(biāo)和對(duì)照相比不受明顯抑制來(lái)衡量，試驗(yàn)可確定竹柳可在含鹽1.5％，Ph10.4的土壤中正常生長(zhǎng)。

竹柳適宜密植。竹柳是有生長(zhǎng)中心干的樹(shù)種，側(cè)枝短、生長(zhǎng)量相對(duì)較少，分枝夾角小，樹(shù)干筆直、頂端生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)非常強(qiáng)，適合高度密植和超短期采伐。據(jù)多地密植原料基地實(shí)踐中樣方測(cè)產(chǎn)，每畝2～3萬(wàn)株竹柳一年生收獲的生物量可高達(dá)10～12噸(落葉后濕重)，這一優(yōu)勢(shì)是其他樹(shù)種不可比擬的。

竹柳還具有生物過(guò)濾器及生物整治作用。竹柳發(fā)達(dá)的根系是天然的生物過(guò)濾器，能有效地清除工業(yè)和生活廢水、從土壤中吸收重金屬元素，對(duì)受工業(yè)金屬等污染的土壤起到生物整治作用。

竹柳具備如此多優(yōu)點(diǎn)，本該快速?gòu)V泛種植，但由于竹柳是近些年新推出的新品種樹(shù)種，要在短時(shí)間內(nèi)大面積發(fā)展多產(chǎn)品密植工業(yè)原料林，就受到缺乏純正竹柳種質(zhì)資源和一次性購(gòu)買苗木投資過(guò)大這兩大不利條件的制約。這很大程度上影響了投資者的積極性，很多有意大面積發(fā)展原料基地的投資者都因種苗價(jià)格望而卻步。李長(zhǎng)瀟的植物克隆新技術(shù)，為這個(gè)問(wèn)題找到了出口。

目前，能源危機(jī)愈演愈烈，發(fā)展“綠色能源”已成為世界各國(guó)能源政策的核心。各國(guó)政要、科學(xué)家、實(shí)業(yè)家都在苦苦探索解決這一世界難題的有效方法。以生物質(zhì)能源替代化石能源，成為多國(guó)政府采取的能源方略。但是，發(fā)展生物能源存在兩大瓶頸，一是高能源密度的生物質(zhì)資源量較少，二是相對(duì)化石類能源，生物能源利用成本較高。李長(zhǎng)瀟研究員在20多年從事植物克隆新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的實(shí)踐中，應(yīng)用克隆技術(shù)選擇高生物量、易產(chǎn)業(yè)化的植物進(jìn)行快繁，低成本開(kāi)發(fā)綠色生物能源。他克隆過(guò)麻瘋樹(shù)、光皮樹(shù)、文冠果、毛葉山桐子等等，從上千種植物中優(yōu)選出功能復(fù)合的資源植物——竹柳，并首創(chuàng)了“像種莊稼一樣種樹(shù)木”的栽培模式，大大提高了竹柳的單位面積生物量，對(duì)我國(guó)綠色低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響。

竹柳是生物能源植物中的佼佼者。有資料顯示，每噸竹柳干物質(zhì)可出產(chǎn)生態(tài)油0.6～0.7噸，1畝竹柳能源林1年能產(chǎn)6～7噸生態(tài)油。所謂生態(tài)油，是利用各種農(nóng)林廢棄物(如秸稈、稻糠、鋸末等)，采用超高加熱速率、1～2秒的超短產(chǎn)物時(shí)間及其中的裂解溫度，通過(guò)特殊工藝制備而成的一種類似原油的清潔液體燃料，依照發(fā)熱量核算，2噸生態(tài)油可替換1噸燃料油或柴油，那么一畝竹柳林生產(chǎn)的生態(tài)油將可替換3～3.5噸燃料油或柴油。而且，原料來(lái)源、生產(chǎn)和使用過(guò)程均具有“零排放”特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

竹柳除了可以生產(chǎn)生態(tài)油、甲醇、柴油等清潔燃料，還可直接用于發(fā)電，1.6噸竹柳原材料可代替1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可發(fā)3300度電，每年每畝竹柳原料至少可以發(fā)15000度電。每畝年生物量可加工機(jī)制木炭3噸，加工固體顆粒燃料5噸左右。

竹柳還可在碳匯交易方面獲得較高收益。竹柳容重為450～500公斤/噸，由于其樹(shù)冠窄小、超高密植、密蔽早，每畝可折合20～22立方米木材。由于年年可平茬一次，每年碳匯生物量基本穩(wěn)定，每畝可吸收二氧化碳20～22噸，按碳匯交易10美元/噸計(jì)算，每畝可收益碳匯200美元以上。

此外，竹柳還可以為傳統(tǒng)工業(yè)提供制漿造紙、高密度板材、復(fù)合層壓板等原料，綜合利用增值潛力巨大。發(fā)展竹柳產(chǎn)業(yè)，不與糧爭(zhēng)地，不與人爭(zhēng)糧，符合生物能源發(fā)展方向，大有可為，大有希望。開(kāi)發(fā)億畝邊際土地，解決中國(guó)能源問(wèn)題，并非可望而不可及。竹柳產(chǎn)業(yè)正在興起，李長(zhǎng)瀟希望各級(jí)政府高度重視，大力支持；呼吁能源企業(yè)和民營(yíng)實(shí)業(yè)家積極參與，形成共識(shí)、合力。

李長(zhǎng)瀟是一位魔術(shù)師，突破了工業(yè)原料植物種苗的瓶頸 ，實(shí)現(xiàn)了用葉片種樹(shù)的神話。在我們驚訝之際，一個(gè)個(gè)原料基地、一片片綠洲、一座座“油田”已誕生在他的手中，綿延千里，充滿生機(jī)……