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中国水稻的科学接力(3)

已有 925 次阅读 2022-12-4 20:02 |个人分类:谈情说爱|系统分类:人物纪事

杨守仁:高产栽培理论创始者

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杨守仁(1912-2005),归侨,江苏丹阳人,高产栽培理论创始者

1912年3月,杨守仁出生于江苏省丹阳。1937年毕业于浙江大学农学院农艺系。随即被当时位于南京孝陵卫的中央农业实验所(以下简称中农所)派来的周拾禄先生选中,前往该所稻作系在赵连芳主任领导下任助理员。

在中农所工作的8年中,使他有机会亲聆中国水稻界前辈赵连芳、卢守耕、周拾禄、朱凤美等先生的教诲,并得到同辈胡仲紫、柯象寅、吴鸿元等先生的帮助。

1944年,杨守仁离开中农所,参加了设在中央训练团的台湾班。1945年抗日战争刚结束,他便由重庆乘轮东下,转赴台湾参加接收工作。先是陪同卢守耕先生接管台湾省糖业试验所,后又去嘉义支所,并被任命为该支所所长。第二年即1946年他在该支所发现高抗稻瘟病的粳稻品种“光复1号”。这在粳稻品种中还是第一例。

1947年他考取公费留美,于该年年底到达威斯康星大学深造。一年后因成绩全“A”而免试获硕士学位,又因提出“田间试验缺区估计新方法”较当时生物统计界权威耶茨的方法显为简便而被托里教授留为助教,同时攻读博士学位。在三年紧张的学习生活中,他读完了以农艺为主系、植物生理和植物病理为辅系的为研究生开的高级课程,并完成了题为《某些气象因素对大麦产量和品质的影响》的博士论文。

1951年1月,他获得博士学位时,托里教授曾留他继续在美工作,但他认为“梁园虽好,不是久恋之家”,终于1951年春取道香港归国。先在位于青岛的山东大学农学院任教授,1952年院系调整后转至济南的山东农学院,1953年后从事水稻理论、水稻育种的研究工作,奉调到沈阳农业大学,为沈阳农业大学一级终身教授、博士生的导师,被称为“中国农业科技界的‘北丐’”“中国超级稻之父” (他研究的超级稻亩产800公斤以上)。

2005年2月28日6时20分,杨守仁教授逝世,享年94岁。农大校园里一片悲痛之声。

杨守仁教授是我国迄今惟一而且是比较全面科学地阐明我国悠久的传统经验而又有所创新的著名水稻科学家。他曾用第一代IBM进行博士论文的研究,还发明了“田间试验区估算的新方法”,人称“杨氏公式”,至今美国仍在应用。他是东北三省水稻生产的积极宣传倡导者,是我国水稻高产栽培理论体系的始创者。经过多年的长期努力,水稻高产栽培理论研究已提高到一个新水平,且已形成体系。他是釉粳稻杂交育种、水稻理想株型育种、水稻超高产育种新途径的开拓创造者。由他主持的超级稻研究在国内外已引起高度重视,超级稻科研项目列人了国家重大科研项目,并已取得突破性进展。

杨守仁教授执教40余载,他从1980年开始招收博士生,是我国第一批招收“作物栽培学及耕作学”的博士生导师,发表有关水稻栽培理论、水稻育种、育种新途径的开拓等方面重大学术问题的论文达200余篇,在总结弘扬我国传统种稻经验和开拓水稻新的育种领域籼粳稻杂交育种、理想株型育种中做出了创造性的突出贡献,填补了这项空白,因此获国家教委科技进步二等奖和三委一部“六五”重点科技攻关奖等几十项奖励。1998年,杨守仁教授荣获何梁何利科学与技术进步奖,获此奖项的农业科学家全国仅2人,何梁何利基金评选委员会评价杨守仁教授“对籼粳稻杂交育种、水稻理想株型育种及水稻超高产育种有重要贡献,在超级稻研究方面取得突破性进展”。

从50年代起,他先后主编了第一部全国高等学校通用教材《作物栽培学》和《东北水稻栽培》专著,编写了《中国水稻栽培学》,还主编了《中国大百科》及《中国农百科》有关水稻的内容,并担任世界名著《稻的生物学》的总校译,出版了个人学术专著《水稻高产栽培与高产育种论丛》和《水稻专题讨论文集》。在他80岁高龄时,仍然孜孜不倦,辛勤耕耘,自辑出版了《水稻文选》,并列人辽宁省文化名人丛书之列。

杨守仁不仅是水稻栽培学家,也是一位农业推广的专家。早年他曾在湖南衡阳主持过“南特号”的大面积推广,后来在川南又参加发展双季稻的开创工作。留美回国以后,边教边学,一直坚持常到生产第一线,并兼任农场顾问。他还编写了好几种科普读物。

在水稻育种方面,他于1959年发表了《籼粳稻杂交问题之研究》(农业学报),1962年又在《作物学报》上刊登了《籼粳稻杂交育种研究》的续编。文中提出籼粳稻杂交育种的难点在于后代结实率低和性状不稳定,但可通过生物学的方法加以克服,尤以多次杂交最为有效可靠。并认为复交胜于回交,因为前者可以有针对性的继续改进和扩大遗传基础。籼粳水陆稻杂交与籼粳稻杂交的情况则相似,都有可能育成适合中国北方需要的水旱两用品种。他相信,将来许多地方的栽培稻将是籼中有粳,粳中有籼。

他认为水稻的育种基础研究,不仅要重视从植物遗传学出发来研究问题,而且要重视植物生理学这个基础学科。40年来,他领导下的研究室钻研过的问题有籼粳稻的优缺点、育成水旱两用稻种的可能性、根粗与抗旱性的关系、抗病高产系统的选育、矮秆稻种的优缺点、矮秆与耐肥抗倒的关系、叶片的直立性、理想株形育种的三项要求、大穗的物质基础及大穗之有利与不利、优势性状的有利与不利、优势性状能否在常规育种中应用,优化性状的组配、如何才能协调穗多与穗大的矛盾以及理想株形与优势利用相结合的超高产新动向等等。由此不难想象,在他主持下的水稻育种研究是形态生理学的育种研究或栽培学的育种学研究。

1967年,杨守仁发现了矮秆植株也可以生成大穗,并由此预料将来水稻的单产还有可能大大提高。这启发他向提高光能利用的理想株形育种的方向努力。此后的研究重点,又从灿粳稻杂交育种的基础研究转向水稻理想株形育种的基础研究。1980年终于看到“沈农103”亩产吨粮的可能性,虽因抗病性太差,生产上不能应用,但使他坚定了由理想株形入手使水稻单产有所突破的信念。嗣后,根据多方的探索,他和同事们在1984年正式发表了《水稻理想株形育种的理论和方法初论》,又在1987年发表了《再论水稻理想株形育种的理论和方法》。其间,曾于1985年8月在沈阳主持召开了有史以来首次水稻理想株形座谈会。他明确指出水稻理想株形育种是矮化育种的进一步发展,是形态与功能兼顾的高光效育种,并对水稻理想株形提出耐肥抗倒生长量大和谷草比大等三项要求,为后代的选择提出了简单实用的标准。

1987年9月,杨守仁等在中国杭州召开的国际水稻研究会议上散发了用中、英、日三种文字撰写的《1951—1986三十六年来籼粳稻杂交育种的研究及发展》一文,扼要而系统地论述了他和他的同事们在籼粳稻杂交育种、水稻理想株形育种和水稻超高产育种三个基础研究领域内所取得的开拓性成果,赢得了与会的200多位国内外科学家的重视和赞扬。

黄耀祥:半矮秆水稻之父

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黄耀祥(1916-2004),广东省开平人,水稻遗传育种及应用专家

1916年8月17日,黄耀祥出生于广东开平的一个贫农家庭。为维持生计,其父亲黄名启背井离乡,远渡重洋到加拿大谋生,家中仅剩母亲一人照顾黄耀祥与他的四个兄弟姐妹。

1935年,黄耀祥考入中山大学物理系,后改读农艺系,主攻作物遗传育种学,师从丁颖教授。

1938年,他随丁颖导师深人云南省农村调查,总结了当地单季稻亩产六七百斤的丰产经验,写成《云南省澄江县稻田深耕法之考察》毕业论文,并推荐在中山大学农学院办的《农声》杂志发表。

1939年他从中山大学毕业后,经丁颖推荐,分配到云南省第一农事试验场工作,

1941年-1949年,在广东省稻作改进所工作。1949年后,分别在广东省农业试验场、华南农业科学研究所和广东省农业科学院从事水稻育种研究。

1950年代末至60年代初,“水稻矮化育种”的成功,被学术界称誉为“开创了世界水稻育种的新纪元”,对促进粮食大幅度增产,解决人民的温饱问题作出了重要贡献。

1979年—1983年,任广东省农业科学院副院长。

1995年,当选为中国工程院院士,隶属于农业学部。

2004年2月22日,因病医治无效在南京逝世。 

黄耀祥在水稻研究方面的科学贡献,经历了几个阶段:

1950年代前,在南方,水稻种植的都是高秆品种。那时,每遇台风暴雨,水稻就会严重倒伏减产。为选育耐肥、抗倒的水稻高产品种,奋斗在农业一线的黄耀祥和他带领的科研团队进行了艰苦的科研攻关。他从“树大招风”的民谚中得到启发,水稻秆愈高,茎秆基部受到折力愈大。“高个子不行”,于是他定下了朝矮秆方向努力。1955年,他从广西百色地区引进农家品种“矮子占”,其秆只有70~80厘米,并具有耐肥、耐倒伏、根群发达的优点,但该品种抗病力弱,丰产稳产不理想,熟期太迟。

为此,黄耀祥刻苦钻研遗传学知识,充分运用各种科学手段和方法,对水稻矮秆进行全方位试验和研究。他于1959年育成了第一个人工杂交矮杆良种水稻:90~100厘米高,同时兼具高产量和抗倒伏优点的“ 广场矮”。这在世界水稻育种史上是一次重大突破,它比后来在国际上曾经轰动一时,由设置在菲律宾的国际水稻研究所于1966年才育成的、被称为“奇迹稻”的“IR8号”早出世7年。“广场矮”有效地解决了长期以来农民渴望解决的水稻倒伏减产问题,亩产由过去的250公斤左右提高到350~400公斤,对水稻的生产发挥出重大的推动作用,创造了巨大的社会效益。

矮化水稻的培育成功,引发了全球水稻生产的第一次绿色革命,为杂交水稻优质高产和超高产打下了坚实基础。1960年代,黄耀祥又带领他的科研团队育成“珍珠矮”“江南矮”“二九矮”“广场矮”“双竹占”“朝阳矮”“丛芦”等十几个各具特色的矮杆良种,成为华南稻区主要当家品种大面积推广种植。后来,黄耀祥认为,“广场矮”等品种的产量已至极限,必须另辟蹊径。通过多方分析研究,吸收世界上一些水稻专家的成果和意见,他决定在“丛化育种”方面着力突破。

“丛化育种”,就是针对高温多湿、昼夜温差小、日照少的不良气候,培育出具有丛生快长、动态株型结构、群体内通风透气好的全新品种。他在本亲选配上,把高光效的丛生快长株与叶绿素含量高、具有高光机能的矮杆良种进行配对,将两者有利基因和全部优点综合。经苦心培育,又一代全新水稻良种“桂朝”和“双桂”诞生了。“桂朝”在云南大面积栽培,亩产超吨。在1985年至1988年,美国4个州连续4年区域性实验中,“桂朝”列全美水稻产量首位,被美国水稻专家称为“神奇种子”。

进入1980年代后期,超高产水稻的研究在国际上竞争更趋激烈,年届古稀的黄耀祥并没有止步,他先后育出“特青”“优胜”双季一亩单产创857.5公斤的超世界水平良种。1990年代为适应新的形势,他又率先开展超高产特优质新品种选育研究,培育出产量高、米优味香的“七秀占3号”“望稻1号”“奇妙香”等8个超级新品种,国际水稻育种同行赞誉黄耀祥为“水稻生态育种先驱”。

1996年,黄耀祥院士和沈阳农业大学的杨守仁教授分别向上级、领导上书,中国超级稻育种计划正式启动,并先后被列入国家“863”攻关项目、农业部“新世纪农业曙光计划”、“国家农业跨越计划项目”和“国家超级稻研究与示范推广项目“,还获两届总理基金直接拨款支持。经过十多年的攻关,培育出一批超级稻品种在生产上大面积推广应用,为我国粮食安全发挥了重要作用。

2004年2月22日,黄耀祥院士逝世,他所带领的水稻育种团队依然奋战在水稻育种工作的一线,优质超级晚稻育种和广适型超级稻育种方面率先取得重大突破,育成了多个超级稻品种(品系)和组合在生产上大面积推广应用,其中胜泰1号、桂农占和玉香油占等3个品种被农业部确认为超级稻品种,占了全国被确认超级常规籼稻品种的四分之三。

这3个超级稻品种米质主要指标均达国家优质米二、三级标准。其中品质可与泰国优质香米相媲美的优质超级稻品种胜泰1号在2005年成为国家第一批主推的28个超级稻品种中唯一的常规籼稻品种。桂农占被称为“我国超级晚稻育种取得突破的先锋品种”,在广东、海南省两年区试均比对照增产11%以上,表现出极好的广适性和丰产稳产性能。这些超级稻的育成及大面积推广应用,对确保我国和广东粮食生产安全发挥了越来越重要的作用。

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黄耀祥院士带领团队进入试验田

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黄耀祥院士在试验田指导育种

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黄耀祥院士检查育种情况

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黄耀祥院士雕像



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