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1、小麦育种奇才郭进考(2008.12.10)水成为小麦种植的最大消耗大家好，欢迎收看改革开放三十年特别节目大地之子。照片上的人叫郭进考，现任石家庄市农科院院长。在小麦育种界，郭进考被称为“育种奇才”，他30多年培育小麦品种30多个，其中有17个省级品种，5个国家级品种。尤其让人称奇的是，他让自己的小麦找水喝，他培育的小麦，根系比普通的小麦长出了一倍还多，这些年节约下来的水，够全北京市的人喝上6年的。这些节水小麦，产量却一点也不低，全部在1000斤以上。这在我国乃至世界小麦的育种史上，都值得大书特书。这就是郭进考培育的节水小麦，它的根能够深扎到地下2米2.5米的深度。由于根的作用，在整个生长期，其
2、它品种的小麦需要浇四遍甚至六遍水，节水小麦却只需要浇一到两遍水，而且仍然能够保证1000斤以上的高产量。石家庄市柳林铺村村民刘庚申：专家们说浇水少点，我就浇水少点，结果打，合一千二一百斤。河北省辛集市马兰农场场长刘冠杰：你少浇一水，你省了钱了，老百姓浇一水得二十多块钱。种麦人感受到的是节水小麦带来的实惠，而对于郭进考来说，培育节水小麦，寄托着他的一个重大而深远的思考。郭进考：还不是个经济问题，是个资源效益问题，把资源问题解决了。让每一滴水生产更多的粮食。我国是世界上13个最为贫水的国家之一，有60%的耕地位于水资源严重不足的干旱半旱地区，人均水资源占有量仅有世界平均水平的四分之一。作为农业育种
3、专家，郭进考的思考是和水资源的匮乏紧密地联系在一起的。郭进考：你像探索外星球，首先得找水，看有水才能够生存。古楼兰，那是一个城市挖出来，肯定过去是肯定是有水的，因为它没有水了以后，才变成沙漠有水才有生命，有水才能孕育文明。而当人口的增长和经济的发展超越了一定的限度，水资源就会被过量地消耗。郭进考：每年像河北省地下水位是一米的速度下降，我们现在那个浅层水基本上都挖掘完了，现在正在用深层水，这个深层水可以说是在一亿年前形成的，而且还不是再生的。你比如说我今天有水，我今天用完了，后天怎么过啊？把过去老祖宗水吃了，然后吃子孙后代的水，那不行。当人们在讨论生活节水、工业节水的时候，郭进考却从战略的角度，
4、提出了一个以往被很多人忽略的节水方向。郭进考：北方的节水重点在哪，在农业，农业的重点在什么地方，在小麦。小麦是一半中国人的粮食，但它的另外一个“一半”，却是很多人不太了解的，在我国北方，小麦的灌溉用水量占到了总用水量的50%。生长期恰恰不在雨季北方的雨季主要集中在7、8月份，而小麦的生长期却是从头一年的9、10月份到第二年的5、6月份，正是干旱少雨的季节。所以在传统上，小麦的灌溉用水量是很大的。在整个生育期，小麦至少要浇水4次，有的地方甚至浇到6、7次。郭进考：你河北省三千五百亩小麦，按三千万亩算，一亩地50方，这一次水下去就是15个亿，15个亿按南水北调，四块钱，五、六十个亿啊。小麦的用水量
5、是惊人的，但是反过来说，如果小麦能够少浇一次水，那就能节约15亿立方的水！不过，少浇一次水，并不是少开一次水龙头那么简单。小麦节水，绝不能以降低产量为代价。郭进考：但是你不能说少用水了，产量低了，粮食安全不能低了。对于粮食安全的重要性，从小在河北农村长大的郭进考，有着切身的体会。郭进考：你像建国初期，像石家庄这算是比较高产区，小麦才平均50多公斤，54公斤。为什么过去有粮票，为什么一天吃几两粮食，一亩地打一百多斤。不但是粮食缺，实际上是从经济上也跟现在差多了。我非常怀念我的母亲，纺线挣一毛一毛钱，攒的钱装到口袋里交学费，民以食为天，我说“国以粮为安”。粮食安全，对人民生活、对经济发展都是至关重
6、要的前提，所以，小麦节水，必须以高产为基础。郭进考：怎么去解决这个少用水，而且多打粮食，这是我的一个研究方向。小麦少浇水，能不能多打粮？上世纪90年代，在郭进考培育的高产品种冀麦26的推广过程中，他有了一个重要的发现。郭进考：原来黑龙港流域是非常缺水的，比较干旱，后来我的“冀麦26号”育成了以后，但是推到黑龙港流域产量仍然非常高，少浇水也可以。冀麦26没有因为少浇水而降低产量，那它是怎么来保证这一点的呢？冀麦26意外收获展开全新研究郭进考对冀麦26进行了仔细的研究，从泥土中冲出了它的根系，发现这些根很有特点。郭进考：它扎到两米深，根量比别的品种要多30%到20%。小麦的根生长能力很强，当条件适
7、宜的时候，地上部分刚刚长出一到两个叶，地下部分的根已经比叶片长出了很多。小麦“成年”以后，少量的根扎到地表以下两米深，也不算稀奇，而冀麦26在地下两米左右的地方，根的数量特别多，尤其是种子根。种子根，又叫初生根，也就是在小麦刚刚发芽时长出的根。这些根最突出的特点是，可以一直往下长。郭进考：种子根能多两条比一般的品种，这两条，因为种子根是往下长的，它要吸深层水。通过这个土壤的剖面可以很清楚地看到，每深上几十厘米，土壤的干湿程度就有所变化，越往深处，土壤的含水量越高。距离地表70厘米以下的土壤，颜色明显的开始变深，这说明土壤湿度开始增大。而到2米深的地方，颜色更深，含水量也更高。这些蓄积在距离地表
8、2米左右土壤中的大量水分，有个专业的名词，叫做土壤水。土壤水因为深在地下，不容易受到地面因素的影响，就好比一个稳定的地下小水库，平均每亩地含水量达到300立方米。3237冀麦26因为根系扎得深，“找”到了这个地下小水库，所以虽然地面干旱、灌溉水不足，生长发育所需要的水，却一点也不缺，这就是它在浇水少的条件下还能保持高产的秘密！高产与抗旱小麦自己会找水喝，说起来其实也没那么神秘的，这就是植物的向水性，也就是说，植物的根系为了获得更多的水分，会向水源的方向生长。比如很多沙漠里的植物，地面上的植株很矮小，地下的根系却特别长、扎得特别深，那就是为了找水！不过，发现冀麦26的根系自己会找水，对郭进考来说
9、，意义却是非同一般，因为他由此发现，原来高产的小麦品种，可以同时具备抗旱的潜力。郭进考：原来分着高产品种，分着抗旱品种，现在的观点，并不是说高产品种不抗旱，高产品种仍然有抗旱能力。如何让小麦同时保持高产和抗旱这两个特性呢？郭进考首先在育种材料的选择上下功夫，他选择了一种特殊的材料太谷核不育小麦。小麦是自花授粉的植物，在扬花期，雄花花药不断伸长，几秒种的时间就能够伸到颖壳外面，花药里花粉丰富，在很短的时间里就可以完成授精过程。如果要搞杂交栽培，就必须人工去除小麦的雄蕊，工作非常的繁琐。而太古核不育小麦，雄蕊的花药很小，花丝很短，包在颖壳里边不外露，花药里没有花粉，是一个空壳。而雌蕊正常，很健壮，
10、等待外来花粉授精，只有通过异花授粉才能繁育。太古核不育小麦的这一特性，给新品种的培育带来了很多方便，并且可以缩短育种的时间。郭进考：我们可以把若干亲本输入到里面去，一块给它一个一个的聚合，这样便于我选出一个更好的品种。选择好了材料，在育种方式上，郭进考也创造性地使用了一种不同于以往的水旱轮选法的新方法。所谓水旱轮选，就是第一年在高水分的地块上选育出丰产性好的小麦品种。选出的种子，第二年栽到干旱的地块上，再在它们当中选出比较抗旱的品种。这种水旱交替、轮流进行的方法，又被称为横向选育。郭进考在实践中发现，这种传统的横向选育法存在一定的问题。郭进考：但是在旱地上选的时候，往往把丰产情况给丢掉，在水地
11、上选出来的时候，往往把它抗旱性给丢掉。郭进考创新地采取了垂直选育法，也就是把丰产和节水这两个特性的选择，放在小麦的一个生育周期内来完成。高产如何选育具体来说，就是从第一年的10月份小麦播种，到第二年的5月份抽穗之前，先进行丰产性的选择，让小麦在用水方面充分享受“高级待遇”。郭进考：播种的时候，是以高水分来种上它，前期管理，满足它水分需要，使它打出这个丰产的架子来。因为前期营养水分条件都非常地优厚，到第二年的四月份，实验田里的大多数小麦，植株结实、单株的穗数高，每一穗的粒数也多，这些和丰产性相关的特征，都已经充分地表现了出来。可到这时候，它们享受的“高级待遇”也戛然而止，严酷的考验开始了。郭进考
12、：我们到后期，到五月份以后，我们进行干旱胁迫。从5月初到6月初这一个多月的时间，是小麦生长最关键的时期，在传统管理中，这一时期的浇水量也是最高的。但干旱胁迫的选育方法，却是反其道而行之，尽量控制它的灌溉水量，只要叶片不打焉就不浇水。这样做，就是为了充分训练小麦自己找水的能力。郭进考：它这个干了它要找水跟人一样渴了以后你得上河里找水吧打井吧想法钻井找水它也想法找水它根系它就往下扎。天气一天比一天热，麦田里又没有一滴水，大多数植株都因为失水而萎蔫了。郭进考：都是丰产的单株，但是一百个单株，可能是99个单株不抗旱。郭进考却在麦地里耐心地一棵一棵地检查，寻找那一两棵能够坚持下来的单株。郭进考：尽管是少
13、数，只要一年有一两棵好的单株，我们就可以成功，为什么一粒种子改变世界。垂直选育是育种理念上的创新，而对于育种过程中的每一个环节，郭进考都精益求精。郭进考：只要一个环节出了问题，我们等于说整个一年白干，那么我们第二年重干，甚至说已经干了五年了，这个东西丢了，那么这五年白干了。石家庄市农科院小麦研究室副主任何明琦：一个是细节决定成败，一点一滴，他有时候要求得非常细。石家长市农科院小麦研究室主任史占良：点的时候，一个粒就是一个粒，两个粒就是两个粒，要求非常严格。郭进考妻子卢少敏：有的时候给家里打电话还说得到耙地，就是用那个擦子，一定擦，只有擦子过去，那个坷垃才能开呢，要不一会儿我看去啊，你不能糊弄，
14、跟屋里还吓唬人呢。抗旱能力鉴定在石家庄市农科院的马兰基地有一个特殊的塑料大棚，在这里，那些精心选育出的节水小麦单株，还要接受一项特殊的抗旱能力鉴定。郭进考：抗旱性怎么鉴定，我们把不同的品种，这四周我们都是隔离起来，别的水不让它进来，下边我们用一种防水布，水泥板打起来，下边用一种防水设备埋到底下，地下水往里渗。这样，干旱池里的土壤，就和周边地块隔离开了。这个可以移动的大棚，也是为了增加干旱条件的。郭进考：一年可能降水多，可能降水少，抗旱性难以鉴定，在下雨的时候，就用这个活动的棚，这个棚，下雨的时候，我把它拉上，不下雨了我把它拉回去。周围的水渗不进来，自然降水也进不来，这样，人工灌溉对小麦生长的影
15、响才能够清晰地表现出来。节水小麦和10几种对照组小麦被种在干旱池里，从播种到现在一次水也没浇过。郭进考：我们可以看看这个土壤，现在你看完全都是干土，你看这都冒烟一样。在严格的干旱条件下，对照组小麦的生长已经受到了严重的影响。而节水小麦，叶子和茎仍然颜色翠绿，麦穗结得大大的，灌浆也饱满。从播种到灌浆将近8个月的时间里，节水小麦没喝一滴灌溉水，仍然长得很好，节性的确突出，而它的丰产性，并没有因为少浇水而降低，反而是出类拔萃的。郭进考：在赵县示范区，全生育期只浇了一水，亩产达到了646.7公斤，也是目前河北省的最高单产记录。从上世纪九十年代到今天，节水小麦的品种已经几度更新，石4185，石家庄8号，
16、石麦15，石优17，石麦18，它们把郭进考高产和节水相结合的育种理念，一步步推向新的高度。传统上一立方水生产一公斤小麦的说法，已经被郭进考的节水小麦多次改写。第一个高产和节水相结合的品种石4185，水分利用率是1:1.8，现在这个比例又有所提高。郭进考：我们的研究已经达到二点多了，那么可以节约一倍的水。2005年，节水小麦通过全国著名小麦遗传育种专家、国家最高科技奖获得者李振声院士等专家的鉴定，被认为实现了高产与节水的高度结合的目标，并达到了同类研究的国际先进水平。三十年了，郭进考的这块试验地里，诞生了一个个被小麦育种届瞩目的奇迹，郭进考却总是把荣誉和赞美留在背后，把目光投向远方，为他挚爱的小
17、麦思考着未来。郭进考：这个育种工作吧，是始终应该围绕农业生产服务的，我们在自己现在的温室这块，一年可以做到三到五代用花药，单倍体，也就是我们平常过去说的克隆，大体上有三年就能培养出品系来，传统和现代的结合，才能加速育种速度。现在我们产量是大面积稳定在五百公斤，那么怎么能让育成的品种能够达到六百公斤，应该就解决这个品质和专用，和食品安全问题，我认为最好的不加任何添加剂，用我们的科学技术的品种来解决这个问题是最好的，第三个主攻的方向，就是在小麦育种和小麦栽培技术上，应该主攻这个节水和高产的结合。使它提高水分利用效率，实现我们农业可持续发展。郭进考特别喜欢提到一句话，“让每一滴水生产出更多的粮食”，或许我们应该特别关注这个“更”字，因为我国广大的干旱和半干旱耕地，需要高产又节水的小麦。期待他的小麦创造更多的高产和节水的奇迹。
