“20年前,中國還有大約5萬條河流,每條覆蓋著至少2.59平方公里的流域。但現在,根據國家第一次全國水利普查,其中的2.8萬條河流不見了。”這些數字揭示了我國水資源危機的同時,也彰顯了另一個問題——農業日益嚴重的缺水問題。
農業缺水是全世界普遍存在的一個難題,國內亦不例外。30年前,有一位20多歲的年輕人,他注意到小麥生長期內缺水明顯,于是埋頭于農業科研工作中。30年后,他的團隊培育出“青麥6號”、“青麥7號”兩個旱地小麥品種,創下了我國旱地小麥平均畝產的新紀錄。
他就是青島農業大學農學與植物保護學院院長林琪,同時擔任山東省旱作技術重點實驗室主任、山東省旱作農業學會理事長等職。從翩翩少年到兩鬢斑白的學者,他說自然界是千變萬化的,自己也曾經歷了無數挫折,但學會了直面失敗。在他看來,農業正在成為一個傳統的朝陽行業,更多的年輕人應該投身其中。
在與記者的談話中,林琪態度平和,言談頗為敏捷,對農業問題如數家珍。本文采用問答模式,力圖還原一位熱愛農業、鉆研農業、把才華和智慧奉獻給農業育種事業的學者形象。
10年搞栽培。20年做育種
商周刊:回想30多年前,您是否意識到自己將與農業研究打一輩子交道?是否想到自己會培育出兩個抗旱小麥新品種?
林琪:1982年,我從萊陽農學院(青島農業大學前身)農學專業畢業,當時25歲,留校擔任助教工作。在老教師的言傳身教下,我注意到干旱對于農作物的巨大影響。中國是一個水資源貧乏的國家,人均水量不富有,水資源分配也不均衡。按照聯合國頒布的標準,中國北方有六個省份屬于水資源危機地區,包括山東省在內。山東的常年降水量只夠一季小麥的生長。
農業所需水資源匱乏怎么辦?一般的思路是發展水利工程。但是如果沒有足夠的水資源的話,發展水利工程也是一句空話。一個顯而易見的例子,以前打井打兩三米就能出水,現在可能要打十幾米甚至幾百米才能出水,越來越困難,這也是一個非常嚴重的問題。
所以,在水資源緊缺的情況下,小麥的產量不能減少,就成為我們的奮斗目標。中國是一個人口大國,糧食生產對我國有著非常重要的意義。農業是國民經濟的基礎,糧食產業又是基礎中的基礎,“手中有糧,心里不慌”,糧食生產涉及到國計民生,重要意義不言而喻。
起初的十年,我是從栽培方面的研究人手,通過栽培技術改良,增加土壤的有機質,達到增加土壤蓄水性的目的。后來發現這個方法還不能完全解決問題。過去我們生產一斤糧食,耗水系數為600-1000斤水。這些水中,20%-30%的水分在田間蒸發了,另外一大部分則通過葉片蒸騰掉了,因為植物必須通過蒸騰作用才能維持生命。植物葉片蒸騰掉的水分如何減少?我們就想到,能不能選育耗水系數低的小麥品種。所以,我在30多歲的時候,開始轉到育種方面的研究,考慮如何提高小麥的抗旱性。我們的目標是培育出抗旱小麥品種,在水資源匱乏的情況下,小麥仍然能增產。
商周刊:您在2007年培育出“青麥6號”,2009年培育出“青麥7號”,這兩個品種具有怎樣的特性?
林琪:驗收委員會專家對示范田的實地測產結果是,“青麥7號”高產示范田平均畝產達616.2公斤,“青麥6號”超高產攻關田平均畝產達703.5公斤。在實際生產中,這兩個品種的小麥畝產一般在四五百公斤左右,而目前大多數旱地平均畝產不足300公斤。根據統計,目前全省所有小麥平均畝產是400公斤,水澆地平均畝產在500公斤左右。
“青麥6號”的抗旱能力非常強,適合在旱薄地種植,而且抗鹽堿性特別好。2012年,這個品種加入了“渤海糧倉”計劃。山東境內的鹽堿地大約有300-500萬畝,寸草不生,但“青麥6號”從實驗效果看長勢良好,預計畝產能達到五六百斤。
“青麥7號”比較適合干旱但比較肥沃的土地種植,在中肥水地中也可以生長,適用范圍更廣一些。這兩個品種具有分蘗成穗率高、節水耐旱、抗寒、品質優良、高產穩產等特點,已連續三年被列為山東省小麥主推品種。
商周刊:近年來國家第一次進行全國水利普查,山東的普查結果顯示,農業的用水比例太高。
林琪:就是這個問題,目前來講,山東省的農業用水占到70%左右,工業用水約占20%,生活用水等占到5%。如果能把農業用水降下來,對于節水的意義重大。現在很多地方也在做降低農業用水的工作,國家也非常重視。山東屬于半濕潤易干旱區,一年降水量在700毫米左右,但季節分布不均,而且一年要生產兩季作物,所以非常容易干旱。在農作物品種中,我認為小麥這種作物更容易缺水干旱,小麥的播種季節是在10月份,收獲季節是在6月份,山東一年的降水量60%集中在7、8、9三個月份,小麥的生長季節恰恰是很容易缺水的季節,冬季和早春都比較容易干旱。這也是我為什么把小麥作為研究對象的原因之一。
挫折和失敗是常有的事
商周刊:小麥育種成功歷時20多年時間,如此漫長的過程,其間肯定十分艱苦吧?
林琪:育種是一個比較艱苦的過程。因為我要培育的這個抗旱品種,既要增加小麥的抗旱能力,又不能讓它的產量減少,還要增強它的抗病抗蟲性,非常復雜。
真正孕育成功一個品種至少需要十四五年時間,這是一個非常漫長的過程。首先在全世界范圍內選擇親本,構建親本庫。選擇好父母本之后,每年要在植物開花期進行雜交,而且每年要做五六百個雜交組合。這是一個非常巨大的工程。我們需要不斷地淘汰掉那些不符合我們設想的組合。大部分時間,500多個組合中能有三四個符合我們的設想,就已經是很高的幾率了。選擇好了之后,要做上記號,單獨收割、單獨保存。然后把收獲的組合分別種下去,看它們的生長狀況和表現,再從中選出接近我們設想的樣本,然后繼續種植,不斷地分離,不斷地選擇,大概七八年的時間,這些植物特有的性狀才能夠穩定下來,這樣才能把這個新培育的種子作為一個品系,送到省里進行三到四年的區域試驗,如果符合當地的種植條件,省里進行審定以后才能作為一個品種進行生產種植推廣。算下來,一個新品系的培育至少需要十幾年的時間。
育種的過程需要非常細致。每年大概會有1000多個組合單獨包裝起來,哪怕有丁點失誤,所有的努力就都前功盡棄,所有的數據也就報廢了。在選育的過程中,我們每天都要到地里去觀察這些作物的性狀,通過記錄、拍照來觀察,有時還要到實驗室化驗這些作物的性狀究竟如何,到底保留哪一個。在選擇或者說淘汰的過程中,很可能會把一些比較好的淘汰掉,這就需要你的經驗和眼光了。所以說,育種有辛苦,有汗水,也有運氣,但成功絕不是偶然。
商周刊:感覺您是一位非常執著的研究者,30多年來,是否因為失敗而灰心過?
林琪:有啊。比如辛辛苦苦搞了一年的研究,最后沒有結果,就難免灰心喪氣,這是常有的事,幾乎每年都能遇到這樣的情況。我們做育種研究的,很多人都是付出了艱苦的努力,但沒有結果,一直默默無聞,成功的人是極少數。這種情況下怎么辦?只能堅持。自然界是千變萬化的,做這個工作,就必須學會面對失敗。光環只屬于極少數人,每個行業都是如此。所以心態必須調整好,對失敗抱著平常心。
小麥滴灌值得推廣
商周刊:我們之前采訪過很多采摘園、蔬菜種植龍頭企業等,看到他們在溫室大棚里采用了滴灌技術,節水效果非常好。小麥種植可以復制這個模式嗎?
林琪:現在我們除了育種之外,還在做的一項工作,就是小麥滴灌節水一體化研究。我們可能是山東省第一個做這個工作的人。
滴灌的好處很多。首先是節水,而且是極度節水,可以把水資源利用率提高100%-200%。同樣容積的水,以前只能澆一畝地,使用滴灌技術,就可以足夠兩畝地甚至四畝地使用,有限的水資源可以得到最大化利用。第二個好處是增產。小麥成長需要營養的階段,就可以在滴頭把營養肥料加進去,水肥一體化,隨時補充營養,比較科學,營養也比較均衡。第三個好處是節省勞動力。運用滴灌技術,一個勞動力一天可以輕松滴灌幾百畝甚至上千畝地,只要打開閥門就可以了。而傳統方式下,一個人一天只能澆灌五六畝地而已。糧食生產現在沒有受到應有的重視,管理比較粗放。因為糧食的比價比較低,農民不舍得投入,即使因為缺水一畝地少收一二百斤小麥,他們也感覺無所謂,因為平時外出打工,糧食夠自己一家人吃的就行了。這種心態在農村非常普遍,影響了農民的種植積極性,也限制了農業科技的推廣。今年中央1號文件提出,支持家庭農場、種植大戶、農村合作社等新模式的發展。這是好事,土地流轉后集中在一起,有了幾百畝甚至上千畝的種植規模,一畝地多收100斤糧食,幾百畝上千畝土地算下來,是一個不小的數目。所以這些家庭農場和種植大戶肯定會非常重視農業科技、減少勞動力成本。這就是家庭農場、種植大戶們與普通農民的區別。在農忙季節,這些種植大戶最頭疼的是缺少勞動力,這種情況下,小麥滴灌可以說是應運而生。
現在,滴灌技術在溫室大棚、蔬菜等經濟作物領域應用較廣,但小麥種植還沒有應用。人們一般會認為小麥滴灌沒有經濟效益,但從我們的研究來看,小麥滴灌其實還是合算的。在試驗中,一畝地鋪管道大約用1000多元,如果大面積鋪管的話,估計一畝地只需五六百元就夠了。一套管道的壽命是4-5年,平均下來,每年一畝地的管道成本只有100多元,僅相當于一個人工費用。但滴灌可以減少好多個勞動力,同時還能使糧食增產,所以是合算的。
商周刊:滴灌對種植大戶合算,但對一家一戶的種植方式來說,可能就不太適合。
林琪:是的,因為開始鋪管道需要較多投入,農民算算賬,會不舍得。其實,如果想推廣滴灌技術的話,建議國家可以進行補貼,幫助農民先把管道鋪上,這對整個農業發展的推動作用將非常大。糧食的生產效益比較低,需要依靠國家的補助來完成。
我現在在膠州做滴灌實驗,這個實驗做起來的話,可以帶動滴灌設施產業的發展,解決一部分人的就業問題,國家也可以增加稅收。
農業是一個傳統的朝陽產業
商周刊:您年輕時喜歡自己的專業嗎?
林琪:坦率地說,我開始對農學并不感興趣,我是1978年參加高考的,正好是高考恢復第二年,當時上大學也沒得選擇,能考上大學就很不錯了。我當時很愛好文學,但后來跟著老師做科研,發現研究農學是一件很有意義的事,逐漸熱愛上了這個學科。雖然文學夢沒有實現,但得益于此,我中文基礎比較好,寫材料得心應手,科研思路清晰,這對科研工作都非常重要。
商周刊:正如您所說,受傳統觀念影響,以及農業臟累收入低的現實,現在的年輕人對農業大都不太感興趣,您的學生喜愛自己的專業嗎?
林琪:每次高考,農學都是最差專業。這是現實。現在農業院校生源差到什么程度?收100個學生,第一志愿的可能就10多個,有些調劑的生源,學生也不來報到。現在每年實行大類分流,好幾個學院競爭好學生,因為我們院校的業績比較突出,很多分數高的學生都選擇我們院校。學生招進來之后,我們會營造好的學習氛圍和環境吸引他們,經常請專家、成功校友、企業家等來作報告,同時努力以我們的事業和教育去感化他們,讓他們相信自己的前途。
商周刊:學生畢業后的去向一般是怎樣的?
林琪:我們學院每年有300多個學生畢業,包括農學、植保、種子等專業。我們學院的學習氛圍特別好,學生們特別努力,我們是全國農業類大學考研錄取率最高的學校,每年約有50%的學生考上研究生,他們中的大部分人將來從事科研工作。另有10%的學生參加事業編、公務員、大學生村官等考試。也有回鄉自己創業的,有些做得很不錯。大約30%的學生進入農業企業。很多學生眼高手低,期望值過高,不愿意到農業企業去,我就努力動員他們去。我真的很希望他們到企業去。現在農業企業非常多,而且很多企業都很規范,給出的工資也不低,這些企業的發展需要大量的農業人才,但學生普遍不愿意去,我們也很無奈,只能努力動員。
商周刊:人才的匱乏,將制約農村和農業經濟的發展。但改變這種局面,可能需要長期的努力。
林琪:你說得很對。農業是一個傳統產業,具有悠久歷史,但是農業也是一個朝陽產業,隨著食品安全成為社會共同關注的問題,農業成為各界投資的熱點。現在,農業已經不是面朝黃土背朝天的時代了,信息技術、生物技術等高科技因素與農業的緊密結合,都給農業帶來非常大的發展空間。未來農業發展的目標將是農民知識化、工具自動化、環境生態化、技術科技化,從事農業將大有可為。