2020年6月7日,侯三元(左)和方智遠院士在甘藍繁種基地合影。 受訪者供圖
農民在白菜種子繁育基地干活。 李培獻 攝
農民收獲洋蔥頭,準備來年栽種繁育洋蔥種子。 趙曉戰 攝
方智遠院士常說:“育種侯三元不如我,繁種我不如他。”
時下的中原大地,麥收已結束,但在濟源市的山川田疇間,卻醞釀著另一場收獲。各種菜花競相綻放,宛如給大地鋪就了一張五彩斑斕的巨型錦緞,黃似金、白如玉,如詩如畫。
年屆七旬的侯三元徘徊在田間地頭,他無暇欣賞風景,時常久久凝視,陷入回憶。這是他和中國工程院院士方智遠生前常來的地方。如今方院士已經逝世,留給侯三元的只有無盡的懷念。
侯三元自稱“老農民”,他一輩子都在王屋山的溝溝嶺嶺里忙碌著,工作從沒離開過濟源這塊土地。他和國內著名蔬菜育種科學家方智遠院士為何有如此深厚的情誼?又有哪些交往故事呢?這還要從頭講起。
相向而行
出生于1955年的侯三元,是河南省濟源市克井鎮賈莊村人,這是王屋山區的一個貧困小村。1974年初中畢業后他就在村里務農。
而方智遠院士1939年出生在湖南衡山的一個山村,親眼目睹日本侵略者對自己家鄉燒殺搶掠的他,自幼就萌生了要為國家的強大終生奮斗的信念。
1964年,方智遠從武漢大學畢業后被分配到了中國農業科學院蔬菜花卉研究所工作,從此開始了他50多年的蔬菜育種事業。
20世紀70年代之前,我國蔬菜遺傳育種研究很落后,多數優良蔬菜品種都依賴進口,甘藍就是其中之一。
甘藍又名洋白菜、卷心菜,起源于地中海至北海沿岸,有著豐富的營養價值,是世界上包括我國在內的許多國家的主要蔬菜作物,如今在我國每年種植面積約1400萬畝,在蔬菜周年供應和出口創匯中占重要地位。
但在20世紀60年代,每年我國在廣東、福建等省種植的100多萬畝甘藍都是從日本進口的“黃苗”品種,不僅數量和質量難以保證,而且價格任由他人左右。1967年春季,大量的“黃苗”甘藍開花不結球,廣大菜農辛苦一年沒有一點收成,損失慘重。
身在北京的方智遠發誓要繁育我國自己的甘藍良種。1969年,他帶領團隊培育出的種子,從質量上完全超過了進口種子,為國家節約了大量外匯。
后來,方智遠發現國外育成的雜交種,產量高、整齊度好、抗性強,優勢十分明顯,但嚴格保密育種技術。為了培育出我國自己的甘藍雜交種,他帶領課題組經過多年的努力,突破了自交不親和育種技術,終于在1973年選育出我國第一個甘藍雜交種“京豐一號”。這個品種不僅比原來的品種增產30%以上,并且整齊度很好。
而此時,侯三元正在賈莊村務農,每天掙10個工分,價值0.4元。
1974年,為了提高糧食產量,國家建立了省、縣、鄉和村四級農科網,各村都建立了農業科研組。懂些文化、頭腦靈活又踏實能干的侯三元被選進賈莊村農科組,繁育小麥、玉米等大宗作物種子,為提高口糧產量而忙碌著。
到了20世紀80年代初,方智遠為了培育出適用于春、夏、秋不同季節的品種,讓群眾一年多數時候都能吃上新鮮的洋白菜,帶領團隊克服重重困難培育出了6個早、中、晚熟的新品種,使甘藍基本形成了周年供應的局面。
此后幾年,各地甘藍病毒病、黑腐病流行,部分春天種的甘藍還出現干燒心病和未熟抽薹不結球的現象。經過夜以繼日的攻關,他們又培育出了4個能夠抗病毒病、黑腐病、燒心病和耐未熟抽薹的新品種。
1995年,由于成就斐然,56歲的方智遠被選為中國工程院院士;而此前,侯三元也因為在賈莊村農科站工作突出,被招工到當時的濟源縣種子公司繼續從事糧食作物種子繁育工作。他們各自在不同的維度空間做著自己喜歡的“種子”工作。
1998年,方智遠院士又帶領團隊培育出了葉質脆嫩、口味微甜、可以做“手撕包菜”的甘藍新品種,深受歡迎。
盡管方智遠院士團隊培育的新品種層出不窮,成績斐然,可始終有一個難題困擾著他們:千辛萬苦在試驗田培育出來的優良品種,怎樣才能繁育出更多優質的良種交給廣大菜農去種?
眾所周知,在種業領域存在三個環節:培育、繁育和推廣。一個新品種經過育種科學家千辛萬苦培育出來后,還必須有人能繁育出更多優質的種子,才能讓更多的種植戶去種出糧食蔬菜,再送到百姓餐桌上。
“‘育、繁、推’各個環節都很重要,尤其是前兩個環節,就像我們的殲20,科學家設計定型了,但必須有一批大國工匠能把它高質高量生產出來,才能快速裝備部隊。”方智遠院士的學生張揚勇對記者說。他現任方院士團隊首席科學家,是團隊骨干。
多年來,為了尋找合格的種子繁育團隊,他們費盡了周折。“我們以前找了很多地方,和許多村談合作,但總不能滿意。”張揚勇說。
1994年,侯三元被提拔為縣種子公司經理。他去日本考察時發現,那里蔬菜品種很豐富也很貴,有些菜甚至比肉價都高。他意識到,隨著中國社會發展,人們會更加注重營養搭配,蔬菜在餐桌上的比重也會越來越高。他隨即決定轉行做蔬菜種子繁育。
2000年,侯三元辭職成立了濟源市綠茵種苗有限責任公司,這讓他有機緣結識了方智遠院士。
院士的考驗
初次見面,侯三元和方智遠就有了“三年之約”。
“我提出想從事蔬菜種子繁育的想法,方智遠院士沒拒絕,也沒應允。”侯三元說,“蔬菜良種繁育由于周期長、環節多、技術含量高、風險性大,稍有疏忽就會造成損失。他經驗豐富,知道很多人堅持不下來,所以要考察我三年才正式決定是否和我合作。”
沒有被拒絕,這令侯三元很開心,他躊躇滿志,準備大干一場。
甘藍種子是比較難生產的作物,每年8月份育苗,9月下旬定植,露地越冬生長,第二年春天開花結果,6月收獲。以王屋鎮柏木洼村甘藍繁種試驗基地為例,2001年侯三元在這里種了84.7畝,辛苦勞作10個月,2002年收獲時平均畝產只有16.35公斤,與方智遠團隊50公斤左右的要求相距甚遠。一盆冷水澆下來,侯三元團隊滿腔的熱情受到了打擊。
侯三元不斷向方智遠請教原因、總結教訓。為此,他專門成立了種植技術攻關小組。2003年平均畝產22.5公斤,2004年平均畝產27.2公斤,2005年沒有種植,2006年平均33.5公斤。
連續五年種植,雖然產量逐年提高,但始終達不到要求。方智遠團隊很不滿意試驗結果。很多人對侯三元說:“老侯,不要試了,這里不適合種甘藍,放棄吧!”
侯三元遭遇了內外壓迫的窘境。當初為了讓農民放心種植甘藍種子,他們承諾每畝地3000元的最低收益,為此,他每年每畝地還要補貼給農民2000元左右。來自他自己團隊的質疑聲也一浪高過一浪。
濟源地處太行山南麓、王屋山腳下,是“愚公移山”故事發祥地,境內山區丘陵面積占85%以上。這里地理緯度適宜,晝夜溫差大,山區的溝溝坎坎恰好形成了天然的隔離屏障,是蔬菜制種的理想產區。
自小受“愚公精神”熏陶的侯三元天生具有“不服輸”的倔勁。他深信自己的家鄉適合種植甘藍種子,之所以達不到效果,還是對甘藍的特性了解不夠,種植技術沒有達到。
為此,他每年都請方智遠團隊指導技術攻關,從科學育苗、合理定植、水肥運用、花期調控、病蟲害防治、預防倒伏以及適時采收等每個環節摸索經驗。方院士的支持和逐年提高的產量都給了他不竭的動力。
功夫不負有心人!2007年,侯三元基地種植的130畝甘藍種子平均畝產量首次突破了50公斤,達到了76.5公斤。這讓方院士團隊十分滿意,農民收益也遠超3000元。然而,這個成績讓侯三元有了更高遠的想法。
由于甘藍在開花的時候對溫度比較敏感,低溫不能低于10攝氏度,高溫不能高于28攝氏度,否則產量難以保證。濟源屬于溫帶季風氣候,春季氣溫不穩定,溫度回升很快,“脫了棉襖穿短袖”是常態,適合甘藍花期授粉的時間極短,往往甘藍植株開花的時間都會遇上30攝氏度以上的高溫,對產量影響極大。所以,如何準確把握甘藍制種在適宜的溫度里進行開花授粉來提高產量和質量,極為關鍵。
侯三元為了突破這一瓶頸,帶領他的團隊一直在生產田間摸索、觀察,尋找進一步提高產量和品質的辦法。有一年他偶然發現一個不耐寒的甘藍品種過冬時凍死了沒有拔掉,但到了春天居然從根部重新發芽,芽長得很快,還正常抽薹開花,更重要的是花期還提前了十多天。
以往每年春天,為了抑制菜球繼續生長、促使甘藍提早抽薹開花,按照方院士團隊原有的種植方法,要組織人工分2—3次用刀將甘藍結的菜球十字劃開。
受到偶然發現的啟發,侯三元嘗試在冬季干脆把甘藍植株結的菜球一次性砍掉,來替代劃十字的辦法,結果發現這種方法效果很好。為此,侯三元又帶領團隊對一次性砍球技術進行了持續的研究。比如,不同品種的甘藍什么時候砍球效果最佳?砍球時留多少葉片最為合適?砍球后怎么管理才能把花期調控到有利于授粉結籽最適合的溫度等等。
在他的持續努力下,甘藍種子的產量再次大大提高。2008年,柏木洼基地的155畝甘藍種子平均畝產高達124公斤!
眾所周知,種子繁育最重要的指標是種子的發芽率、純度和產量。
經過多年努力,甘藍種子產量穩定達到了80公斤以上,發芽率也由原來的80%提高到超過95%,這讓雙方都十分滿意。
產量和出芽率都提高了,但仍有一個問題困擾著他們。甘藍每年8月份開始在田里育苗,50天左右長成。這個時間由于天熱,病害多,死苗現象嚴重。原本一畝地的苗只能栽半畝到七分地。這成了侯三元的又一塊心病,他天天琢磨怎么解決。
有一天,他突然想起了無土栽培技術。眾所周知,農作物的病害很多來自土壤的傳播,無土栽培可以防止病害。
“甘藍育苗能不能用無土栽培技術?”他心里想。但由于國內外都沒人這樣搞過,他心里沒底。
為了穩妥,2006年8月,他在一戶人家的院子里砌了個5平方米的淺水池,用10個水漂盤種下了1250顆甘藍親本。結果他發現不但沒有一棵死苗,苗長得還很整齊,根系發達健壯,效果出奇得好。
2007年8月又到育苗的時候,他給方智遠院士匯報了想改變育苗方式的想法。方智遠院士不僅表示支持他搞試驗,還提出中肯建議。試驗后期,方智遠還專程來到現場查看試驗效果。
從2008年開始,方智遠院士團隊和侯三元團隊全面推廣水漂盤育苗技術。原來種植一畝地需要50克的親本種子降到了20—25克。
他們多年試驗出的一整套繁種技術,不僅得到了方院士的認可和稱贊,還為種植戶提供了投工少、管理簡單、降低生產成本、大幅度提高效益的科學管理辦法。這一先進技術還吸引了日本、韓國和歐洲的甘藍繁種訂單。
2023年1月,方智遠院士逝世。他的團隊又培育出了包括越冬耐寒甘藍在內的優質品種,把我國甘藍育種技術和優質品種的適應性提高到了一個新水平,扭轉了越冬品種嚴重依賴國外進口的被動局面。
“方院士能育出新菜種,我就能高效繁出良種!”侯三元團隊和方院士團隊就是這樣密切配合保障了國家甘藍種子的安全。
“老農民”也出名了
在我國蔬菜育種領域,提起吳雄也是大名鼎鼎。他是國家洋蔥特色物種育種聯合攻關首席專家,是我國洋蔥雜交育種的開拓者,他鑒定洋蔥不育性的分子標記技術被全球洋蔥育種界采用。
侯三元與吳雄研究員的結緣則是因為侯三元在繁種業界的盛名傳到了日本,吳雄“久仰”侯三元“大名”。
“我還在日本工作的時候,日本同事告訴我國內濟源有個叫侯三元的人,蔬菜種子繁育做得很好。”吳雄說,“我一回到國內工作,就主動找到了他進行合作。”
洋蔥是一種世界性蔬菜,但我國的洋蔥育種研究起步較晚,相對落后。和甘藍一樣,許多年來種子一直被國外壟斷。
洋蔥品種按照種植地域劃分為三類:短日照品種,在我國以云南種植為主;中日照品種,分布在四川到河北之間;還有甘肅、內蒙古、新疆和東北等地的長日照品種。
吳雄回國以后就帶領團隊培育成功了四個短日照和中日照品種,打破了國外壟斷。吳雄培育的所有新品種都委托侯三元的綠茵公司進行生產。
張鳳蘭研究員是國家大白菜育種方面的領軍人物之一。她多年從事白菜育種研究,為中國老百姓能一年四季吃上各種口味的白菜作出了突出貢獻。她也曾經為辛苦培育出的新品種沒有好的生產繁育基地而發愁。今年3月11日,記者采訪時她說:“我們行業內好多蔬菜種子都需要找到合格的生產繁育基地。”
2001年,張鳳蘭和侯三元相識后,每年她都將一多半的產量交給侯三元團隊來生產。“我們有100多個白菜品種,每年要生產100多萬斤種子,侯總那里就有50多個品種、60多萬斤的產量。”張鳳蘭說,白菜繁種,如何育苗才能保證苗壯?白菜開花后容易倒伏減產,應該如何防止?肥料多的話種子容易貪青晚熟,造成不飽滿或發芽率低,肥料少的話植株弱小產量低,如何精準控水控肥?這些問題都是生產上需要解決的課題。
經過多年的攻關,侯三元團隊在生產上已經形成了一整套技術體系,白菜種子的產量也由原來的每畝60公斤提高到現在的150公斤。
2012年方智遠院士在侯三元的綠茵公司掛牌成立了蔬菜制種院士工作站,多年來這里已經成為他最重要的種子繁育基地。如今,經過多年鉆研,侯三元已經成為國內外知名的繁種專家,連方智遠院士都經常說:“育種侯三元不如我,繁種我不如他。”
如今,侯三元團隊在蔬菜制種集約化育苗、花期綜合調控、洋蔥雜交制種的技術研究與集成等專業化繁育技術創新上,取得了一系列自主研發的科技成果,白菜、甘藍、花椰菜等十字花科,洋蔥、大蔥等百合科雜交種子生產技術居世界領先地位,承擔著國內外最新甘藍品種的制種試驗。
其中,與中國農業科學院合作的“甘藍雄性不育系育種技術體系的建立與新品種選育”獲得了國家科技進步獎;與北京農林科學院合作的“大白菜優異種質創新與多樣化系列品種選育和推廣”獲得了中華農業科技一等獎。
一個拿存折,一個握密碼
在侯三元及其團隊影響下,如今濟源已經發展蔬菜繁種企業26家,基地總面積6.9萬畝,產品涉及30多類、1000多個品種,年產蔬菜種子500萬公斤以上,其中白菜、甘藍、蘿卜等十字花科占國內市場份額的45%。
如今,濟源已成為全國重要的雜交洋蔥種子生產基地、全球最大的十字花科蔬菜種子繁育基地,還成功創建了國家區域性蔬菜良種繁育基地和國家出口蔬菜種子質量安全示范區。
濟源多山,屬于“七山二水一分田”。過去,溝溝嶺嶺之間零散小塊的坡地上,小麥、玉米等糧食產量很低,連溫飽都難以保證。大峪鎮東溝村就是這樣。
東溝全村900多口人,分屬21個自然村,沿著一條長達6公里的山溝零散分布著。
2001年,侯三元初到這里推廣蔬菜繁種產業的時候,全村只有一間磚房,其他都是土房。村民種植的小麥、玉米收成很少,家家受窮。
如今63歲的村委會主任周和平當年還是一個小組長。第一次打交道,村民害怕受騙。侯三元和周和平約定,為了保證群眾收益,綠茵公司按照每畝2000元預支保證金,雙方建立共管賬戶。當年,周和平的小組一共搞了30多畝白菜制種,綠茵公司一次性將七萬多元打到了共管賬戶。
“我拿存折,侯三元掌握密碼。”當年的情形周和平記憶猶新。
那一年群眾平均每畝收益2000多元,遠遠高出小麥300元左右的水平。群眾嘗到了甜頭,積極性大增,第二年就擴大到120畝,后來最多時全村600多畝地全種上了菜籽,還帶動周邊十多個村種植2000多畝。
周和平是當年第一個帶頭種植蔬菜種子的,如今還在持續種。去年他的5畝苦瓜種子、70畝洋蔥種子,收益頗豐。
受益于蔬菜制種產業,東溝村如今發生了翻天覆地的變化。跟東溝村一樣,王屋鎮柏木洼村、坡頭鎮郝山村都跟侯三元團隊建立了廣泛的合作。
由于過硬的育種技術和良好的信譽,侯三元團隊贏得客戶廣泛信任。目前已經與國內外100多家育種單位和種業集團建立了長期“訂單生產”關系。這些機構每年給公司下達訂單,由其組織生產。
今年48歲的郭立軍是綠茵公司王屋區域的技術服務負責人。他這個小團隊一共有6個技術員,負責指導周邊15個村將近5000畝蔬菜種子的種植生產。目前濟源全市一共建立了160人組成的技術服務團隊,他們整日忙碌在田間地頭。
現如今,濟源已經有超過50%的村利用丘陵荒坡發展蔬菜制種產業,并且輻射濟源周邊縣市,惠及1.2萬家農戶,帶動群眾年增收2.8億元,戶均增收2.3萬元,已成為山區群眾增收致富的主導產業之一。
為什么濟源的菜籽產業能夠發展這么好?專家們均認為除了自然環境適合、有侯三元這么個領頭羊之外,當地政府重視、多年來持之以恒大力支持是關鍵因素。
對于山區來說,交通不便、坡地無法灌溉是常態。侯三元講起當年推廣制種產業的時候,道路不通常常要靠兩腳走才能到田間地頭。多個地方的村民也講起當初澆水要靠牛車去拉或人挑。
濟源市為了支持蔬菜制種產業發展,種業基地發展到哪里,路就修到哪里,灌溉設施就建到哪里。據統計,近些年來,濟源累計投入道路和灌溉資金5億多元,把灌溉設備架設到了每一塊地頭。
交通和灌溉設施解決后,濟源又累計投入3899萬元建設育苗大棚。目前已經在8個鄉鎮88個村建設527座、共計33.6萬平方米的大棚,有效解決了規模化集約育苗難題。
此外,濟源還強化科技創新攻關,想方設法引進高層次人才。中國種子協會會長張延秋認為,濟源在產業結構調整、水利工程建設、科技創新攻關、種子市場管理、家庭農場培育等方面持續發力,推進濟源國家蔬菜區域性良種繁育基地規模化、集約化、機械化、標準化和信息化發展,為民族種業振興和保障“菜籃子”安全作出了卓越貢獻。
2022年,吳雄研究員從山東農業科學院退休后,受到濟源市委、市政府聘請,舉家搬遷到濟源來從事長日照洋蔥種子培育研究。花甲之年再披甲,他發誓要填補國內長日照洋蔥種子空白、解決種業“卡脖子”難題。他說:“長日照洋蔥每年在我國北方種植面積很大,超過50萬畝。”
濟源市投資500萬元購買先進儀器設備,為吳雄建立了國內首個長日照洋蔥雜交育種分子實驗室。一般來說,洋蔥育種非常慢,需要20—25年才能完成。但他通過分子標記技術,可以大大提高效率,縮短這個年限。
目前,吳雄已經初步篩選出60多個有苗頭的長日照洋蔥雜交組合,預計近年就可以培育出具有“濟源芯”的洋蔥雜交新品種,突破國家長日照洋蔥雜交育種“卡脖子”難題。
“我培育的洋蔥品種交給侯三元生產,我特別放心!”吳雄說,“我們兩個老朋友正在為攻克長日照洋蔥種子‘卡脖子’難題并肩戰斗。”