北京市农林科学院研究员赵久然获2024年度何梁何利基金“科学与技术创新奖”
2022年,全北京种植的鲜食玉米是3万多亩,到2024年这一个数字已是6万余亩。但是很少有人知道,目前北京本地种植的的鲜食玉米,超过一半儿都是赵久然团队研发出来的品种。
12月3日,何梁何利基金2024年度颁奖大会在北京举行。北京市农林科学院研究员赵久然获得何梁何利基金“科学与技术创新奖”。这是北京市属科研单位中的唯一一位获奖者,也是北京市农林科学院科学技术人员第一次获此奖项。
有一种甜糯型玉米,即使经过几个月的冷冻储存,在冬天取出来吃,咬下去也能一汁、清爽无渣。这是赵久然团队选育出的“农科糯336”玉米,它曾被众多购买的人赞誉为“最好吃的玉米”。赵久然在接受新京报记者正常采访时说,当前他和团队除了继续研发鲜食玉米品种外,还在研发“矮秆玉米”,解决传统高秆玉米易倒伏、不适宜密植、管理不便等问题,帮更多玉米培养种植户增产增收。
在中国数亿亩面积的玉米种植版图中,北京市每年不足百万亩的玉米种植培养面积虽然占比不大,但“京”字头玉米种子却在全国玉米种业市场中举足轻重。如在2011年通过国家审定的“京科968”玉米品种,就已成为中国当前种植培养面积最大的主导品种之一,累计种植应用近2亿亩。仅每年在内蒙古通辽一地,种植培养面积就达到千万亩。
为了选育出“京科968”,赵久然的团队用了十年时间。他们第一步通过遗传理论和育种实践相结合,探索出高大严、五位一体等育种新方法,将选系密度从过去育种时的每亩3000株提高到6000株以上,以此来增强品种的抗逆性和适应性;选系群体规模从过去的100株左右增加到上万株,以此来增加选中更优植株和果穗的几率;再通过变换不同的选系地点,来增加品种对不同气候环境和土壤的适应性。
“在这样的一个过程中,需要对其进行严格的鉴选和配合力测定,既需要分子育种技术、配合力测定技术、DH单倍体技术等,也需要育种者的经验、眼力和综合判断能力。回想整个经历,一开始就像在黑屋里摸索、大海里捞针,需要万里挑一,用不同育种材料做实验,整一个完整的过程耗费精力很大。”赵久然说。
在“京科968”审定之后推广应用的十多年时间里,收获了“国家科学技术进步奖”等荣誉。赵久然说,来自广大种植农户的肯定,更让他和团队在育种事业领域获得成就感。今年东北春玉米区许多地方出现洪涝灾害,导致玉米早衰枯死,后期又雨水多温度高,导致很多玉米出现穗粒腐病,但京科968依然“高产优质”获得丰收,涌现出大量农户吨粮田;而在河南、安徽等黄淮海玉米产区,遭遇了高温干旱、旱涝急转、阴雨寡照等多种极端天气,导致很多品种出现授粉不良、严重减产等问题,而他们培育推广的MC121、京科938等数十个系列品种,则表现出“多抗广适”,特别是耐高温干旱、结实好。有些种植户打电线”耐密抗倒、结实也很好,依然是增产丰收。他得知这一消息后,感觉到很高兴,并向对方提供进一步增产增收建议。
今年62岁的赵久然已从事玉米科研工作近40年,网名叫作“玉米团长”。他带领团队育成玉米新品种200多个,并通过科企合作方式实现所育品种全面产业化开发和规模化应用,累计推广5亿多亩。除了育成“京科968”外,他和团队克隆高抗锈病关键基因RppM,创制京2416高抗锈病同型系,实现30多个品种高抗锈病优种提升,有效遏制了我国玉米锈病的发生。
赵久然1962年出生在北京平谷熊儿寨,那里是山区。他小时候常在玉米田里干农活,但当时粮食产量比较低,能饱饱地吃上玉米饼子都是一顿好饭。他当时的梦想是,要让玉米高产。
1986年,赵久然研究生毕业后,被分配到北京市农林科学院从事玉米科研工作。当时有“留学出国热”,但成绩优秀的赵久然,却选择去北京的远郊区延庆农村蹲点搞科研。6年时间,他走遍了延庆所有乡镇,在中低产田开发、旱作农业、保护性耕作、地膜覆盖高产栽培等领域积累了丰富经验。也是在此期间,他深深认识到,农业研究一定得立足生产要,从实践中寻找研究课题,再将研究成果及时运用到生产中,“其实简单一句话,科学就要服务生产、服务广大农户”。
如今,中国人均粮食占有量超490公斤,远高于国际公认的400公斤粮食安全线。人们的饮食状况在从“吃得饱”向“吃得好”转变。作为现代化大都市的北京,更是面临优质鲜食玉米需求量的巨大缺口。据业内人士估算,北京全年鲜食玉米需求量至少达7亿穗,而北京本地产的鲜食玉米不到2亿穗。
赵久然和团队依据市场需求,加大研发鲜食玉米品种的力度。2020年通过国家审定的“农科糯336”,成为全国鲜食玉米的经典品种。“农科糯336”让玉米实际做到了同一果穗上同时具有甜、糯两种籽粒,形成以糯为主、糯中带甜的特殊品质,并且实现营养强化,叶酸含量高达347微克/100克,是目前已知含叶酸最高的玉米品种之一。该品种目前是京郊乃至全国鲜食玉米种植的主导品种。
目前,“农科糯336”在北至黑龙江、南至海南岛以及云贵川等地区广泛种植,得到企业和农户的大面积生产种植检验和多种逆境的考验,入选农业农村部“2021中国农业农村十项重大新产品”,被广东消费者赞誉为“最好吃的玉米”。赵久然说,现在他和团队还在努力研发更好吃的玉米品种,从而丰富人们的餐桌,充实人们的味蕾。
赵久然在向记者分享获得何梁何利基金“科学与技术创新奖”的心情时说,获奖当然是一件高兴的事,但对育种者来说,最高兴的事仍是能取得实实在在的科研成果,能够应用并创造巨大社会经济效益。他说,这几年他更忙了,在带领团队攻克矮秆玉米育种难题。
目前大田种植中常见的玉米品种,是株高在3米左右的中高秆玉米。玉米长得高,除了不便于人们采收外,还具有不耐密植、不抗倒伏等缺点。赵久然介绍,目前国际种业巨头正在大力研发矮秆玉米,并且已经取得了很好的成效。对标国际最领先水平,我们目前尚存差距,“现在我们团队正在开展矮秆玉米育种科研攻关,得及时赶超国际先进啊。”
他介绍,20世纪五六十年代,矮秆育种就已在小麦、水稻等作物上取得了成功,并被称作“绿色革命”。但玉米一直是通过“杂种优势利用”技术路线,来实现单产水平增长的。
“但‘杂种优势利用’发展到目前,已接近技术的天花板,继续走这条技术路线潜力不大。在这种情况下,就迫切地需要通过降低株高、增强耐密抗倒性,提高种植密度,使玉米单产水平进一步得到大幅度的提高。”他说。
“有人说,矮秆玉米育种会是又一次绿色革命。”赵久然说,对于有数十年育种经历的他来说,进行矮秆玉米育种,其实也需要从头开始,因为之前积累的育种材料和自交系等都用不上了,只能探索重新创制优异矮秆种源,培育矮秆自交系亲本和综合性状优良的矮秆杂交种。
他介绍,目前团队利用分子育种,聚合多个致矮基因和优良性状,培育出杂交种株高220厘米左右,但单株产量不降低、综合性状优良的矮秆品种,正在试验和测试之中;据了解,国内还有一些单位也在从事矮秆玉米育种,已出现了一些很有潜力的材料和苗头组合,预计矮秆玉米会在不远的将来,在中国大地得到普遍的推广应用。