河北經(jīng)濟日報記者 弓幸民
一段光禿禿的棗樹枝,醒目地放在劉孟軍簡樸的辦公室里,成為他獨特的迎客標識。
旁邊的柜子里,擺放著各式各樣和棗相關(guān)的書籍、研究成果與獲獎證書,還有幾顆小棗、幾瓶種子。
“盛開的棗花就像黃色的五角星,成熟的棗果展開像一面紅旗,把黃色的棗花鑲嵌在紅色的棗皮上,就像一面五星紅旗。”拿起這段在常人看來只能當柴燒的枯樹枝,劉孟軍比畫著對記者說。
眾人眼中的普通小棗,劉孟軍將它當作了畢生的事業(yè)與追求。作為我國棗研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)帶頭人,劉孟軍已經(jīng)和棗打了40年交道,如今他是河北農(nóng)業(yè)大學(xué)終身榮譽教授、博士生導(dǎo)師、園藝學(xué)院院長,國際歐亞科學(xué)院院士。
40年來,他潛心研究棗樹,攻克了棗育種、栽培、重大病害防控和高值化加工等多項關(guān)鍵技術(shù)。帶領(lǐng)團隊完成了世界首個棗全基因組測序,引領(lǐng)了棗育種技術(shù)升級和品種換代;針對高致死重大病害——棗瘋?。ㄋ追Q“棗癌”)防控世界難題,探索出高抗品種、“手術(shù)”治療與藥劑康復(fù)三法配套綠色高效防控新技術(shù),讓世界性防控難題“棗瘋病”不再是不治之癥;研發(fā)推廣系列新品種新技術(shù)新產(chǎn)品,累計創(chuàng)社會經(jīng)濟效益100多億元,幫助了河北百萬棗農(nóng)脫貧致富……
在9月2日舉行的全省科技大會、河北省科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,作為我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的重要推動者,劉孟軍被授予河北省科學(xué)技術(shù)突出貢獻獎。
一斤棗錢 治好世界難題棗瘋病
劉孟軍與棗樹結(jié)緣,始于1984年。那時他年僅19歲,便已經(jīng)從河北農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹園藝專業(yè)畢業(yè)并考取了該校研究生。師從我國著名棗樹專家曲澤州和王永蕙教授,開始了棗樹科研的生涯。
棗樹是河北省面積最大的栽培果樹,棗產(chǎn)業(yè)在保定的阜平、曲陽、唐縣及石家莊的行唐、贊皇等山區(qū)半山區(qū)縣是農(nóng)民的主要經(jīng)濟來源。棗樹收益關(guān)聯(lián)著河北百萬棗農(nóng)一年的開支,“必須讓棗農(nóng)有個好收成”,成了劉孟軍心里一直的牽掛。
要想增產(chǎn)增收,首先面對的問題就是減少病害,而棗瘋病就是棗樹所有病害中最為嚴重的一種。
棗瘋病,是棗樹的一種毀滅性病害,嚴重患病的棗樹不再開花坐果,只瘋了似的長小枝小葉,冬天葉也不落,用不了幾年就自然死亡。
在太行山棗區(qū)的不少棗園,棗瘋病的年發(fā)病率一度高達5%-10%,重病區(qū)累積發(fā)病率高達60%-80%,嚴重威脅棗產(chǎn)業(yè)的生存和棗農(nóng)的收入,被稱為棗樹的“癌癥”。全世界的許多專家?guī)资陙砜嗫嗵剿?,也未找到高效的防治良方?/span>
劉孟軍在工作中。劉孟軍供圖
1997年,劉孟軍深入阜平縣城關(guān)鎮(zhèn)照旺臺村調(diào)研時,看到當?shù)貤椶r(nóng)費勁地用大石頭壓棗樹的瘋枝,像截肢似的砍掉瘋枝,還有的挖洞灌藥,甚至還有棗農(nóng)請來氣功大師做法,全都無濟于事,最后不得不含淚砍樹。
這一幕深深刺痛了他,強烈的責(zé)任感和使命感驅(qū)使他毅然決定向棗瘋病宣戰(zhàn),徹底為棗農(nóng)解除心病。
阜平縣照旺臺行政村馬溝自然村位于偏遠的深山區(qū),這里的村民家家種有棗樹。為了了解棗瘋病的病因,劉孟軍每年都要來此多次,上溝下坎,風(fēng)里雨里。
為了找到高抗品種,他帶領(lǐng)課題組成員深入河北、山西、陜西、河南、山東、北京、遼寧、安徽、廣西等省市棗區(qū)實地調(diào)查,先后從全國范圍內(nèi)收集抗病種質(zhì)29類100多份。經(jīng)過無數(shù)次試驗,終于培育出了高抗棗瘋病的棗樹優(yōu)良新品種“星光”。
為了使病樹盡快康復(fù),劉孟軍還把給人輸液的辦法用在了棗樹上。
他帶領(lǐng)課題組歷經(jīng)數(shù)年上百次試驗,研制成功了既可治病又有利于加速康復(fù)的棗瘋病治療特效藥“祛瘋一號”,而且每株樹的治療成本通常只有1斤左右好棗的價錢。
此外,考慮到山溝里電力不便,同時也為了解決山區(qū)農(nóng)民財力不足問題,他又請來機械專家共同設(shè)計開發(fā)出了“棗樹輸液專用手搖鉆”,以代替價格昂貴且在山區(qū)充電不便的充電電鉆。
帶著“星光”和“祛瘋一號”,劉孟軍來到照旺臺的啞巴溝,深受棗瘋病之苦的種棗大戶韓瑞生同意對自家的瘋棗樹進行高接“換頭”,也就是將新培育的抗病品種“星光”嫁接到染病的棗樹上。
來年春天,“改頭換面”的棗樹重新煥發(fā)生機,瘋?cè)~沒有了,并且有的開出了黃澄澄的小花,有花就不愁果。很快,第一批“星光”果實面世。個大、肉厚、脆甜,果面光滑,產(chǎn)量高且早熟,9月中旬就能下果,比普通大棗還受歡迎。更讓韓瑞生高興的是,他家的幾十株已被宣判“死刑”準備砍掉的瘋棗樹,全讓劉教授的“祛瘋一號”給治好了??粗鴪A溜溜脆生生的大紅棗,韓瑞生樂了。
劉孟軍教授的棗瘋病防治新技術(shù)不僅得到了棗農(nóng)的認可,還被列入保定市、河北省和國家的重點推廣項目,很快輻射到了全市乃至全國棗區(qū)。有關(guān)成果2006 年被評為國家科技進步獎二等獎,這是全國棗樹界獲得的最高獎。
從零起步 破解棗樹的基因密碼
2014年10月29日,國際權(quán)威科學(xué)雜志《自然·通訊》在線發(fā)表了《棗復(fù)雜基因組測序及果樹生物學(xué)性狀解析》,標志著棗樹的基因密碼終于被破解了!棗樹成為世界近千種鼠李科植物和我國干果樹種中第一個完成基因組測序的物種,這意味著我國在棗基因組學(xué)研究方面達到國際領(lǐng)先水平。
棗全基因組測序的完成,標志著棗樹的基因密碼終于被破解。劉孟軍供圖
完成這一艱巨科研任務(wù)的就是劉孟軍和他帶領(lǐng)的科研團隊,他們克服重重困難,歷時3年,終于完成了棗樹的“登月計劃”。
從零起步,破解棗基因密碼的艱難過程,讓團隊成員記憶猶新。
“這項研究注釋了32000多個基因,把23996個基因定位到了染色體上,其科研難度可想而知。”劉孟軍介紹,棗果是世界上已知維生素C含量最為豐富的果品之一,比蘋果、梨高出數(shù)十倍,甚至超過人們所熟知的富含維生素C的柑橘和獼猴桃,但一直以來棗果大量積累維生素C的內(nèi)在機制卻一直是個謎。
“我們通過大量的比較基因組和轉(zhuǎn)錄組的分析發(fā)現(xiàn),棗同時具有柑橘和獼猴桃兩種積累維生素C的分子機制,這在其他果樹中是沒有見到的。”劉孟軍一邊端詳著手里的大棗,一邊向記者解釋著。
“我們都知道有個成語叫‘落葉歸根’,樹每年都要秋后落葉,是一種自我保護作用,但棗樹不是落葉,而是‘落枝歸根’,棗樹脫落的是結(jié)果枝,這個是極少有的現(xiàn)象。”
劉孟軍介紹,棗樹基因密碼不僅初步揭示了一直困擾人們的棗樹“落枝歸根”的奧秘,還揭示了棗樹抗旱、耐鹽等獨特和優(yōu)異性狀形成的分子機制。
棗全基因組測序的完成對加速棗樹功能基因組學(xué)研究、促進棗樹乃至鼠李科和其他果樹的遺傳改良和分子育種工作產(chǎn)生了深遠影響,并對棗樹的高效栽培、精深加工等領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)支撐,為棗樹的產(chǎn)業(yè)升級提供持續(xù)動力。
劉孟軍(左三)和科研團隊進行專業(yè)討論。劉孟軍供圖
一顆小棗 撐起鄉(xiāng)親致富一片天
劉孟軍深深知道,棗樹意味著山里人一年的油鹽醬醋和孩子們的學(xué)費,怎樣才能鼓起棗農(nóng)的錢袋,讓棗樹真正成為搖錢樹呢?
帶著這些問題,劉孟軍又研究起棗樹的良種選育,高效栽培和精深加工問題。
太行山區(qū)種植棗樹的歷史非常悠久。棗樹因具有很強的耐旱性,可連年豐產(chǎn),被農(nóng)民稱為“鐵桿莊稼”,是山區(qū)人民經(jīng)濟收入的重要來源,形成了阜平、行唐、曲陽、唐縣、贊皇等多個著名產(chǎn)棗縣。
不過,由于土壤貧瘠、栽培方式粗放,使得棗樹品種出現(xiàn)了老化退化嚴重的問題。每年秋收的時候,畝產(chǎn)往往只有一百多公斤。并且由于病蟲害多、單產(chǎn)低,棗農(nóng)們雖然辛苦,但是收入還是很低。
劉孟軍(中)在進行工作討論。劉孟軍供圖
通過調(diào)查走訪,劉孟軍認為,紅棗產(chǎn)業(yè)要想真正致富于農(nóng),首先要解決一個有好果子賣的問題,其次要解決一個怎樣賣的問題。
從生產(chǎn)角度來講,沒有好果,整個產(chǎn)業(yè)鏈條就動不起來。造成紅棗產(chǎn)量下降、品質(zhì)降低的原因有三個方面:一是長期以來的粗放管理和片面追求產(chǎn)量嚴重影響了紅棗品質(zhì);二是病蟲危害日趨嚴重;三是采后商品化處理和貯藏保鮮技術(shù)落后,產(chǎn)品附加值偏低。
劉孟軍和他鐘愛的棗樹。劉孟軍供圖
得出這樣的結(jié)論后,劉孟軍根據(jù)多年研究,給出了“藥方”:首先是培育出了市場競爭力強、經(jīng)濟效益高的優(yōu)良鮮食棗新品種“月光”和世界上第一個四倍體棗新品種“辰光”,像水果一樣口感酥脆的大棗。
同時在生產(chǎn)上改變過去粗放經(jīng)營靠天吃飯的落后觀念,推廣以降樹高、疏密枝、夏摘心為主的大樹樹體改造和幼樹矮化密植園建設(shè);推廣樹上品種調(diào)優(yōu)、簡化快速整形、激素化肥替代、生物物理治蟲、科學(xué)壯樹防病等為主要內(nèi)容的省力高效安全生產(chǎn)技術(shù)。
滿城區(qū)抱陽山村李長安在山坡上栽種了“月光”后,地頭上下樹價就達到每斤8-10元,而且還得提前預(yù)訂,李長安一畝地大棗就能賣萬數(shù)來塊錢,其他莊稼活還不耽誤。
為了充分發(fā)揮棗果的營養(yǎng)優(yōu)勢,大幅提高棗產(chǎn)業(yè)的附加值,劉孟軍帶領(lǐng)課題組開辟了棗功能食品新方向。
在系統(tǒng)研究棗果特色營養(yǎng)成分基礎(chǔ)上,他們發(fā)明了按棗主要活性成分分類提取利用的精深加工新方法,開發(fā)出速溶棗粉、高VC棗汁等系列新產(chǎn)品,還培植功能食品龍頭企業(yè)——滄州恩際生物制品有限公司。
40年來,劉孟軍走遍了我國的各個主要棗區(qū),帶領(lǐng)研究團隊攻克了棗育種、植保、栽培、加工等多項難題,獲國家科技進步獎二等獎2項,何梁何利基金科技創(chuàng)新獎1項,教育部科技進步獎1項,省自然科學(xué)獎一等獎和科技進步獎一等獎各1項。獲評國家萬人計劃領(lǐng)軍人才、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)崗位科學(xué)家、羅馬尼亞農(nóng)林科學(xué)院院士和國際歐亞科學(xué)院院士。
“我經(jīng)常跟我們課題組和學(xué)生說,農(nóng)業(yè)科研是應(yīng)用研究,一定要解決實際問題,要有國際視野,要用先進技術(shù)來武裝我們的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。”劉孟軍說,“讓千萬棗農(nóng)富起來,讓全國人民吃棗吃出健康來。”這是他和研究團隊的初心和使命。