赵治海,男,1958年6月出生,怀来县人,中共党员。1982年毕业于河北农业大学农学专业,毕业后一直在张家口市农业科学院从事杂交谷子研究工作,研究员,享受国务院特殊津贴。现任张家口市农科院总农艺师、河北省杂交谷子工程技术研究中心主任,国家谷子糜子产业技术体系岗位专家。
赵治海30多年来致力于谷子杂种优势利用研究,攻克了谷子杂种优势利用的世界性难题,开创了谷子杂种优势利用的里程碑,培育出“张杂谷”系列谷子新品种,解决了杂交谷子从研制到推广的一系列技术难题,把谷子由亩产三四百斤的低产作物变成了亩产八九百斤的高产作物,带领河北杂交谷子走向世界,为世界农业可持续发展做出了巨大贡献,被誉为“杂交谷子之父”。
赵治海在世界上首次提出并创立了“光敏两系谷子杂种优势利用法”理论体系,阐明了如何利用不同地理来源谷子资源创造谷子光敏不育系的技术与规律,开创了谷子杂交优势利用新途径。培育出了世界上第一个光温敏两系杂交谷子新品种,成功选育出杂交谷系列品种,形成了适宜水地旱地、春播夏播及早中晚熟配套的品种结构,解决了优质与高产的矛盾,“张杂谷1、2、3、5、8、10号”被评为国家级优质米,“张杂谷5号”创造了最高产810公斤的世界谷子单产最高纪录。建立了杂交种的质量标准和标准化栽培技术体系,制定了《谷子杂交种》等4项河北省地方标准,规范了谷子杂交种的质量和杂交种制种与栽培技术,解决了杂交谷子生产应用中制种产量低、种子纯度低、除草难三大技术难题,实现了杂交谷子高产稳产。“张杂谷”系列谷子杂交种已在我国北方11省区推广种植1000万亩,平均亩产400公斤到600公斤,比常规谷子增产一倍,累计增产粮食20亿公斤,增收80亿元,经济和社会效益显着,对旱作农业和农村经济发展起到了积极作用。
杂交谷子被列为商务部和农业部支援非洲的重要农业项目,与乌干达、尼日利亚等10多个国家开展试验示范合作并取得了成功,并在埃塞俄比亚建立“中非杂交谷子研发中心”。原联合国粮农组织总干事雅克·迪乌夫专程到张家口考察杂交谷子,建议在中国成立“国际杂交谷子培训中心”,并作为中国政府和联合国粮农组织“南南合作”核心项目在全球推广。赵治海作为唯一的中国代表应邀出席“第四届世界饲料与粮食安全大会”,作了题为“让杂交谷子走向世界”的主题发言,为我国农业科研走出国门树立了典范。
赵治海先后主持完成10多项国家、省重大科研课题,取得了18项科研成果,其中获得国家科学技术进步二等奖1项,省部级一等奖1项、二等奖1项、三等奖3项。他与华大基因研究院合作完成的谷子基因组研究成果在国际着名杂志《自然—生物技术》上发表,是目前世界谷子领域发表的影响因子最高的学术论文。他获得了全国先进工作者、国家五一劳动奖章和河北省五一劳动奖章荣誉称号,先后被评为河北省有突出贡献的中青年科技专家、河北省省管优秀专家、河北省高端人才,他带领的杂交谷子研发团队被评为河北省首批“巨人计划”创新创业团队。

“杂交谷子之父”赵治海:让杂交谷子走向世界

谷子,在我国有7000多年的种植历史,是节水耐旱耐瘠作物,“江山社稷”的稷指的就是谷子。小米加步枪打出了新中国,新中国成立初期,小米作为政府工作人员的薪金,在农村作为物物交换的“货币”,在历史上的作用相当重要,种植面积达到1.5亿亩。

谷子,古称粟,在我国有8700多年的栽培历史,是我国北方地区广泛种植的传统粮食作物。有这样一位科学家,投身谷子育种事业超过三十年,成功选育出多个“张杂谷”品种,取得了一系列令世界为之瞩目的重大成果。他就是有“杂交谷子之父”美誉的赵治海。

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上世纪七十年代,我国开始大面积推广玉米水稻杂交种,大幅度提高了作物产量,但谷子因其产量低、除草间苗费工等原因种植面积日渐萎缩,逐渐被玉米所代替,目前谷子种植面积只有2000万亩。

赵治海现任张家口市农科院总农艺师、谷子研究所所长、河北省杂交谷子工程技术研究中心主任、国家谷子糜子现代产业技术体系岗位专家。

■本报记者 高长安

冠亚体育平台,我国从上世纪六十年代起就组成了攻关组,20多个省市区的30个单位曾参与研究,因“质核互作三系”关键技术没解决,大多数单位因困难退出,研究一度陷入困境。到上世纪80年代,多数单位放弃了这一难度大的研究。

谷子不育系的培育和高产杂交选育是一项世界性难题。我国早在上世纪六十年代初期就组成了攻关组,共有20多个省市的30多个单位参加研究。当时,人们普遍采用的方法是套用水稻的“三系法”,但一直没有突破,都以失败告终或被迫退出研究。带着提高谷子产量、富裕种谷农民的强烈愿望,赵治海发起了向世界性难题的挑战。

2月26日上午,河北省科技创新暨科学技术奖励大会在石家庄举行。被誉为“杂交谷子之父”的张家口市农科院谷子研究所所长赵治海站在领奖台上,领取了河北省委书记周本顺亲自为他颁发的河北省2014
年度河北省科学技术突出贡献奖。此次表彰,河北省仅评出两名科学技术突出贡献奖。

另辟蹊径:创造谷子光敏不育技术与规律

农业科研周期漫长,一个优良品种的诞生,需要成千上万个种质材料进行选配、杂交、组合,还要经过几代的筛选、考验、培育,困难和挫折不可避免。经历了无数次失败后,赵治海果断抛开国内已沿用20多年的传统研究方法,独辟蹊径,大胆创新,应用光敏两系法,为谷子杂种优势利用开辟了新道路,实现了作物杂种优势利用的重大突破。

1958年6月出生的赵治海,1982年毕业于河北农业大学农学专业,毕业后一直在张家口市农业科学院从事杂交谷子研究工作。30多年来,他致力于谷子杂种优势利用研究,攻克了谷子杂种优势利用的世界性难题,开创了谷子杂种优势利用的里程碑,培育出“张杂谷”系列谷子新品种,解决了杂交谷子从研制到推广的一系列技术难题,把谷子由亩产三四百斤的低产作物变成了亩产八九百斤的高产作物,并把杂交谷子推向世界,为世界农业可持续发展作出了巨大贡献。

谷子育种一直是张家口市农业科学院的主要工作。

1994年,多年汗水浇灌出来的成果终于到了收获的时刻。就在这一年,谷子光温敏型雄性不育系“821”终于选育研制成功了!这一成果达到了国际领先水平,并为选育光温敏两系谷子杂交种奠定了基础。1998年,他又完成了谷子光敏核不育育性转换机理研究,从理论上破译出谷子光温敏核不育的育性遗传机制、育性变化与光周期温度的关系。

赵治海与谷子结缘,要从他在河北农业大学上学期间谈起。

1982年,河北农业大学毕业的赵治海分配到张家口市农科院谷子研究所。

在此后十余载努力下,2000年,世界上第一个谷子光敏两系杂交种“张杂谷1号”诞生了。“张杂1号”比常规谷种增产30%以上,最高亩产突破了600公斤。在成果鉴定会上,农业部聘请的专家评价为“谷子杂种优势利用领域的一次重大突破”,创造了谷子杂交种研究史上的奇迹。

有一次实验课,赵治海做的是谷子光敏反应。这次实验一做就是两个多月。正是那次实验,让他对谷子研究产生了浓厚兴趣。

“谷子有谷子的特性,为什么要套用水稻、高粱的模式去研究呢?”赵治海对我国20多年来的谷子杂交研究提出了质疑并展开挑战。

2004年世界上第一个谷子抗除草剂杂交种“张杂谷2号”选育成功,标志着谷子杂交种真正走向生产实际,谷子生产领域从此进入种子杂交化时代。

1982年,赵治海大学毕业后,来到张家口农科院谷子研究所,师从当时国内谷子育种界“三驾马车”之一的崔文生。

抛开国内沿用了20多年的杂交谷子研究方法,赵治海另辟蹊径—采用光敏两系法实现谷子杂交优势利用。

让“张杂谷”走向全世界

我国对杂交谷子的研究攻关,始于上世纪60年代末。当时国家、省、市30多家科研单位开始攻关杂交谷子,但由于难度太大,许多科研单位先后放弃了,全国谷子种植面积逐渐萎缩。

随着相关部门对杂交谷子研究投入的减少,科研经费更是捉襟见肘,只有每年从国家、省、市科技部门得到经费支持。

赵治海注意到,“张杂谷”系列杂交种培育出来以后,并没有大面积推广,原因是成本太高。为了让农民能够种得起张杂谷,必须提高制种产量,经过不断试验和艰辛探索,终于使杂交种制种产量从每亩20公斤提高到150公斤,“张杂谷”从此走向实用化和产业化。

年轻的赵治海开始反思:“既然能培育出杂交水稻、杂交高粱,为什么就培育不出杂交谷子?”“谷子有谷子的特性,为什么要套用水稻、高粱的模式去研究?”

上世纪90年代初,赵治海接手了河北省自然科学基金课题研究。他开始从温度、日光照射上寻找谷子生长中的规律。

如今,已有10个“张杂谷”系列品种通过国家或省市鉴定,已覆盖了我国北方11个省市,累计种植2000多万亩,增产粮食10多亿公斤。

1989年的一个下午,在经历7年间的无数次实验失败后,赵治海脑海中闪现出在大学上学期间做谷子光敏反应实验的场景:何不抛开国内已沿用20多年的杂交谷子研究方法,采用光敏两系法去试验谷子的杂交?

整整5年,经过无数次的试验,失败、失败、再失败,最终他成功了:以不同地理来源的谷子杂交,从其后代中可以分离选育出新的光敏不育材料,为创造光温敏不育提供了一条切实可行的经验。

“张杂谷”亩产比常规谷子增产30%以上。2013年,在甘肃敦煌年平均降水39mm的条件下,“张杂谷”的根系可以伸展到1.6m,而常规谷子只有1.2m,“张杂谷3号”亩产305公斤,而对照常规谷子亩产只有143公斤。种植谷子的地块一般较瘠薄,种植其他作物产量很低,而种植“张杂谷”可以高产稳产,近几年“张杂谷”在各地种植数据表明,在贫瘠的旱薄地上可以稳产400公斤/亩,超过了我国现有耕地的粮食平均产量水平,是对我国粮食安全的有力补充。

按照他的设想,实验的第一步是要找到雄性不育株。七十多亩的谷子地,种着六千多个品种,上百万株谷穗,他一株株地看,一株株地比较。张家口建设的温室最终难以满足需要,赵治海又将光温敏实验搬到条件适宜的海南。

1994年,谷子光敏型雄性不育系“821”选育研制成功,是我国谷子研究上的重大突破,填补了谷子光敏不育系研究的空白。

“张杂谷”不仅高产,也非常节水。据测算,如果全国“张杂谷”推广面积达到1亿亩,在增产增效同时,每年还将节水100亿立方米。此外,“张杂谷”成熟后的秸秆粗蛋白含量为6.7%,可以作为一个饲草产业来发展。

功夫不负有心人。1994年,谷子光敏型雄性不育系“821”选育研制成功,这是我国谷子研究上的重大突破,填补了谷子光敏不育系研究的空白。

1997年,谷子光敏核不育育性转换机理研究,经原河北省科委组织专家鉴定,本项研究阐明了谷子光敏不育与谷子生产有关的遗传与生理现象和规律,具有重要的理论研究意义和较高的学术价值,为实践中更大范围应用光敏雄性不育开展植物杂种优势利用开启了方便之门,达到国际领先水平。

在国家和河北省政府积极推动下,“张杂谷”走出国门,在非洲埃塞俄比亚、乌干达等国家种植成功,平均亩产300公斤左右,比当地主栽作物增产1-2倍,深受当地欢迎。2011年,中国农业部、商务部将“张杂谷”作为南南合作核心项目,杂交谷子国际培训中心正式启动。中国的张杂谷正大步走向世界。

此后,赵治海又经过6年的艰苦努力,找到了谷子光敏不育的规律。

2000年,世界上第一个谷子光敏两系杂交种“张杂谷1号”诞生了,它比常规种子增产30%以上,最高亩产突破了600公斤。次年,“创造谷子光敏不育技术与规律”课题通过鉴定,专家组称之为“谷子杂交利用领域的一次重大突破”。

2000年,世界上第一个谷子光温敏两系杂交种“张杂1号”诞生。“张杂谷”比常规谷子增产30%以上,诞生之初亩产就突破了600公斤,专家组称之为“谷子杂交利用领域的一次重大突破”。

“候鸟”迁徙:让老百姓种得起杂交高产的谷子

2004年,赵治海选育出世界上第一个谷子抗除草剂杂交种“张杂谷2号”,解决了谷子除草费工的世界性难题;2006年,国家一级优质小米“张杂谷5号”创造了亩产660公斤的谷子高产新纪录;2007年再创新高,最高亩产达到810公斤。

“张杂谷1号”培育出来后,并没有得到大面积推广应用。按当时的培育方法,每亩地只能产20多公斤谷种,一公斤谷种要七八十元,相对于当时2元多一公斤的普通谷种,对农民来说无疑是个天价。

“张杂谷”的育成,这只是赵治海杂交谷子情结的第一步。在他心里,他要让“张杂谷”走出试验田,在以万亩计的大田推广。

“一项科研成果如果得不到推广,那就毫无意义。”于是,农民出身的赵治海又开始了新一轮的攻关。

想要把“张杂谷”从试验田搬到大田中去,就必须解决谷子繁制种技术问题。为加快研究速度,每年10月底,赵治海都要从张家口来到海南,一直待到第二年的5月。

育种就像沙里淘金,要从林林总总的谷子品种中选取优秀的植株,让优者与优者结合,其中的关键是做好杂交。赵治海的课题组每年都要做上万次的杂交。这项工作都在三伏天进行,温度很高,人必须猫着腰或单腿跪在地上,像绣花一样一丝不苟地操作,火辣辣的太阳炙烤下,他们真正体会到“汗滴禾下土”的味道。

张家口的谷子刚收完,海南的谷苗已长出。“两头跑,我一年能当两年使。”赵治海笑言。

农业科研是个周期漫长的工作。一个优良品种的诞生,需要对上千个种质材料进行选配、杂交、组合,还要经过几代的筛选、考验、培育。从材料的组合到审定推广,一般要经过10年甚至更长的时间。一个环节出了问题,很可能要经过几年才能弄清楚。

经过艰辛努力,赵治海成功选育出杂交谷系列品种,形成了适宜水地旱地、春播夏播及早中晚熟配套的品种结构,解决了优质与高产的矛盾,“张杂谷1、2、3、5、8、10号”被评为国家级优质米,“张杂谷5号”创造了最高产810公斤的世界谷子单产最高纪录。

为尽量缩短这个周期,早一天培育出适用的新品种,赵治海在和时间赛跑。从1984年起,赵治海的课题组每年10月底都要从寒冷的张家口迁徙到温暖的海南岛进行冬繁育种,第二年5月底再回来,夏天,他的身影又出现在了邢台和新疆。往往是一个地方的谷子还没收完,另一个地方的小苗已经长了出来。

此外,赵治海还建立了杂交种的质量标准和标准化栽培技术体系,制定了《谷子杂交种》等4
项河北省地方标准,规范了谷子杂交种的质量和杂交种制种与栽培技术,解决了杂交谷子生产应用中制种产量低、种子纯度低、除草难三大技术难题,实现了杂交谷子高产稳产。

功夫不负有心人。2003年,谷子不育系繁种产量由每亩15公斤提高到50公斤;制种产量由每亩35-40公斤提高到100-150公斤,一举打破了多年来制约谷子杂交种发展的瓶颈,完成了30多年来谷子科研人员和农民对谷子杂交种的期盼和希冀。

目前,“张杂谷”系列谷子杂交种已在我国北方11省区推广种植1000万亩,平均亩产400~600公斤,比常规谷子增产一倍,累计增产粮食20亿公斤,增收80亿元,对旱作农业和农村经济发展起到了积极作用。

2004年,选育出世界上第一个谷子抗除草剂杂交种“张杂谷2号”,解决了谷子除草费工的世界性难题;

让“张杂谷”惠及全球

2005年,解决了谷子杂种优势应用的关键技术,谷子杂交制种产量提高到300多斤;

2015年1月4日上午,在海南乐东“张杂谷”繁育基地,由张家口农科院、苏丹农业研究院杂交谷子研究中心共同建立的海南培训基地挂牌。这是河北省与非洲国家共建的首个“张杂谷”研发机构。

2006年,国家一级优质米“张杂谷5号”在下花园创造了亩产660公斤的谷子高产新纪录;

让“张杂谷”在世界各地发芽生穗产粮食是赵治海的梦。实际上,“张杂谷”早就于2008年进军非洲,当时在农业部国际合作司的支持下,张家口市农科院在非洲试种、推广杂交谷子。当年,“张杂谷”在埃塞俄比亚试种成功,平均亩产300公斤左右,这一产量相当于当地主要粮食作物苔麸产量的3倍。

2007年再创新高,最高亩产达到810公斤!引起全国农业科技界的轰动。

2009年,时任联合国粮农组织总干事雅克:迪乌夫专程到张家口考察杂交谷子,建议在中国成立“国际杂交谷子培训中心”,并作为中国政府和联合国粮农组织“南南合作”核心项目在全球推广。

平生心愿:让中国的谷子走向世界

2010年4月,赵治海作为唯一的中国代表应邀出席“第四届世界饲料与粮食安全大会”,作了题为《让杂交谷子走向世界》的主题发言,为我国农业科研走出国门树立了典范。

今年全国“两会”期间,中共中央政治局常委、国务院总理温家宝在参加河北代表团审议时,充分肯定了杂交谷子培育做出的贡献,并就研究推广好杂交谷子做出重要指示。

2011年,张家口市农科院向埃塞俄比亚国家品种委员会提供的两个品种E7和E10通过埃塞的注册,完成了可以在埃塞俄比亚合法推广经营的法律程序。

3月19日张家口市杂交谷子推广会议提出:张家口市财政将专门拿出300万元配套资金和100万元科研经费,用于推广种植杂交谷子80万亩,是去年种植面积的4倍。未来计划用5年左右时间,将“张杂谷”种植面积逐步发展到200万亩,并将谷子加工业做大做强,促进产业不断升级。

之后,陆续又有一些非洲国家引进“张杂谷”。

4月6日,记者随河北省科技厅的同志赶往张家口市。此次由河北省科技厅副厅长廖波、副巡视员李从民率队,带领农村处、成果处的处长,会同河北省农科院院长王慧军专程到张家口市农科院,共同为张家口杂交谷子的科研、推广,以及深加工延长产业链等专题进行调研指导,帮着出谋划策,进行顶层设计。

2008年至今,“张杂谷”在埃塞俄比亚、科特迪瓦、尼日利亚、加纳、贝宁、塞内加尔等非洲10个国家试种成功。

此前,河北人民政府已经将杂交谷子纳入“粮食补贴”范畴。现在,张家口农科院正积极筹建申请国家杂交谷子工程技术研究中心和国际杂交谷子培训中心。

目前,“张杂谷”已经被列为商务部和农业部支援非洲的重要农业项目。它正以其水旱两用、早中晚、春夏播齐备、在不同自然条件下都能收获丰收的优势,开始在世界更多的土地上发芽、生穗、产粮食。

他们的目标是,争取利用10-15年时间,将杂交谷子在全国的种植面积发展到1亿亩,为国家粮食安全做出积极贡献。

《中国科学报》 (2015-03-06 第5版 人物)

2008年,杂交谷子辐射到全国11个省区,种植面积达到了40多万亩;朝鲜、印度和非洲等10个国家引种种植。

2009年,联合国粮农组织总干事到张家口市考察时,表示粮农组织决定在全球推广种植杂交谷子。

“我希望在我的有生之年,让中国的谷子走向世界。”现在,我们有理由相信:当初赵治海的“梦想”已不再遥远!

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