田正科,油菜育种专家。在青海高原地区开展早熟、耐寒品种选育。提出油菜起源寒地理论和在青海建立春油菜生态农业带理念。育成油菜系列品种 “青油4号”、“青油9号”、“青油14” 和“青油241” 等,为青海及我国 “三北” 地区春油菜发展做出了贡献。
田正科,曾用名田青,1929年5月27日生于河南省洛阳县(现洛阳市孟津县) 平乐村。其父亲田幼韩,读私塾两年半即辍学,随家人挑担卖笔、墨、文具谋生,后从商兼习医术。1940年联络乡友,用多年积蓄的500银元,在本村创办私立弘道中学,为乡邻农家子弟就近入学而大得地方口碑。其父刻苦好学和自强自立的精神,以及行医办学为善一方的品德,深刻影响到田正科的人生成长。
田正科7岁发萌读小学,14岁入弘道中学。1944年6月日军攻占洛阳,学校停办,他在其父主持的弘道中学上国文研修班,读四书、古文诗词、白话文三门功课。聆听清末秀才郭玉玺等地方文人传播古文化和爱国思想。1945年8月抗战胜利后,田正科插班至河洛中学续读初三。1946年考入河南省立洛阳中学,1949年高中毕业。其间为避战乱,他随洛阳中学曾辗转至河南开封、江苏吴江,最后在吴江县盛泽镇迎接解放。田正科在抗日战争和解放战争的烽火中,磨练了他的自立自强的意志,养成了刻苦自学的习惯。特别是在国文研修班打下的语言文字功底,成为一生受用的宝贵财富。
1949年5月苏州解放,他随洛阳中学毕业班同学一起进入苏州地委干校学习革命理论,曾参加收缴金银和兑换人民币活动。后入防空学校学习军事。年末,田正科春节回乡探亲期间考入河南开封艺术学校美术专修科。他毕业后分配至河南省襄县师范当教员,到任后因校舍未竣工而改在县城关完小代课。一年半的美术生涯,培养了他处事冷静耐心的性格。1951年暑假,经襄县教育局推荐,考入河南大学农学院 (现河南农业大学) 农学系。
田正科格外珍惜这来之不易的安定学习机会,学习成绩名列前茅,特别是植物学教授发现他绘图出众,要他绘制教学用图。几年内,他利用课余时间绘制挂图50多幅,不仅加深了对课业的理解,也受到学校褒奖。1953年在 “向科学进军” 号召的感召下,田正科将植物分类学分项编成朗朗上口的通俗诗句,被誉为趣味记忆法而加以推广,如将十字花科归纳为 “十字花科,四冠四萼; 六个雄蕊,四强二弱; 两个心皮,组成角果; 本为一室,具假隔膜。”
毕业前夕,田正科在毕业分配意向书上庄严地写道: 到祖国最需要的地方去,到最艰苦的地方去。1955年10月8日他如愿以偿地抵达青海,被分配在青海省农业综合试验站 (青海省农业科学院的前身) 工作,次年被任命为高寒分站负责人,在海拔2 780米的互助土族自治县却藏滩建站。1956年,他重点调查了寒冷山区农情,并收集农作物品种资源。当地土壤肥沃,在试验区种植的小麦、青稞、豌豆、马铃薯、油菜等作物长势喜人。不料7月初竟遇一场冰雹灾害,地面积雹厚15厘米,作物都像机器收割一样成了一片茬地,受灾庄稼基本绝产,仅有油菜雹灾后又生新枝开花结实,还有四成产量。这种油菜的再生速生性给田正科留下深刻印象。1957年,苗期、花期和乳熟期几次霜冻过后,仍以油菜受害最轻,这进一步加强了他以油菜为重点研究对象的理念。
20世纪50年代,利用新垦地成为青海农业的一个重点。他将试验基地迁至祁连山腹地青海省油菜生产比重最大和新垦荒地最集中的门源县浩门农场,连续蹲点九年。他提出的油菜为寒区新垦地良好先锋作物的观点和新垦区减施氮肥增施磷肥的原则,以及油菜系列机械化生产技术,促进了油菜生产水平的提高。
1960年,青海省农林科学院成立,田正科担任作物研究所杂粮组组长,承担除小麦以外的青稞、豆类、马铃薯、油菜等小作物科研任务。由于油菜逐渐受到重视,在青海农业中的地位凸显出来,1963年,青海省农林科学院成立了油料作物研究室,田正科任主任。他在坚持山区基点工作的同时,开始制订油菜发展规划。首先将近百个农家品种,分别在新垦区、丘陵区和灌区同步种植评选,筛选出 “门源油菜”、“八宝油菜”、“牛尾梢”等良种,推广后使青海油菜种植面积和产量水平均有所提高。1963年,其中 “牛尾梢和多室油菜品种” 获青海省政府甲等奖。
20世纪60年代之前,青海乃至我国北方春油菜区均种植白菜型和芥菜型品种。1960年田正科在四川成都参加编写 《中国油菜栽培》 一书期间,了解到甘蓝型油菜抗病丰产情况,即筹划甘蓝型油菜育种工作。从云南、贵州等省以及波兰等国引进偏春性材料,系选出春播品系,从中育成国内第一个甘蓝型春油菜品种 “青油4号”,开始在温暖灌区换种甘蓝型油菜品种。
1961年,全国第一届油料作物科学研究工作会议在湖北武昌召开,会议推选青海省农业科学院为北方春油菜科研协作区的牵头单位,田正科为春油菜品种联合区域试验总负责人。此后,在他任负责人的32年中,每两年组织一次区试年度总结会,并坚持轮流在各参试单位现场观摩,评定推广品种。田正科借此结识了各地同行,并收集全国春油菜育种素材和信息。
改革开放带来了科学的春天。1981年,他到北京农业大学参加美籍学者梁学礼教授主讲的 “植物遗传学” 讲习班; 1982年,在西安外语学院进修英语后,他赴加拿大考察油菜品质育种情况; 当年冬季,作为项目专家组成员,他出席了分别在河南安阳和北京召开的单双低油菜新品种选育国家 “六五” 科技攻关论证会,参与制定总体设计。此后参与中加油菜育种国际合作研究14年。20世纪的最后20年,他主持青海省并参与主持国家“六五”、“七五”、“八五” 油菜科技攻关课题,还在胡麻、向日葵、红花、蓖麻及野生油料作物方面做了许多开拓性的研究工作。1994年,在北京人民大会堂,他受到江泽民等党和国家领导人的亲切接见,并被授予 “国家科技进步奖” 证书。同时,“六五” 双低油菜育种攻关成果得到国家计委、国家经委、国家科委和财政部联合嘉奖。自1993年起,田正科享受国务院政府特殊津贴。2001年,青海省授予他 “全省农业科技工作突出贡献者” 牌匾。2002年,他荣获青海省首届科学技术重大贡献奖。2003年,入选青海省十大经济人物。2004年,作为青海省科技界的唯一代表,应邀参加国务院组织的北戴河暑期专家度假活动,受到曾庆红、黄菊等中央领导接见。他主编和参编油菜专着12部,发表论文60多篇。他提出的核不育多聚基因育种法和白菜型自交迟钝杂种生产技术,丰富了油菜育种学理论宝库。
田正科先后任中国作物学会理事和油料专业委员会委员,青海省作物学会理事长,青海省农学会常务理事,青海省种子协会理事、顾问等职; 长期兼任《青海农林科技》、《中国油料作物学报》 编委。他是九三学社青海省委员会委员和青海省第六届人大代表。曾受聘担任安徽省农业科学院作物研究所、新疆昭苏县等单位的油菜顾问。他积极参加社会活动、为农业发展和油菜科技效力。
勇闯雪域 建立小油菜育种基地
青海农谚: “门源油,满街流”。田正科在青海经两年农业调查后,就被这谚语所吸引。从西宁到门源要翻越一座海拔5 000米的达板山,当时还未通公路,他骑马走了四天,才进入雪山环抱的门源盆地。他发现当地夏季凉爽,冬季严寒,7月份日平均气温只有12.5℃,是个无绝对无霜期的广寒地域。由于霜冻、冰雹自然灾害频繁,其他作物难以保产,严酷的自然选择,造就了这个油菜王国。每到夏季,山上山下一片金黄,油菜面积占作物总面积70%以上,给他印象最深的是小油菜的耐寒性、速生性和多花性等高度适应当地生态环境的特性,是适应恶劣气候的三大法宝。他从此确立了发展高原农业离不开油菜的理念,并激发了对油菜起源地的联想。他认为当地应是抗寒冷品种的理想育种场所,决定在海拔3 100米的浩门农场建立小油菜育种基地。浩门农场为此新建了试验场,田正科既是青海省农业科学院的蹲点干部,又是试验场的挂职场长。
地处农区和牧区交错地域的浩门农场是农作物分布的上限,当时既无气象资料,又无农业史记载。近处的零星农田耕作原始,虽非刀耕却为火种,当地称烧灰种油菜。田正科主持试验场从引进耕作机械、改进栽培技术开始,并把工作重点放在油菜育种上。浩门农场绕过了开荒地先种麦类作物的弯路,使油菜产量和生产效益逐年提高。他认为芸薹属的六个栽培种都与北方小油菜有亲缘关系,其中三大类型油菜的细胞核均含有小油菜基本种的染色体组,即小油菜是所有油菜的共同祖先。根据生物特性受遗传支配原理,深入研究小油菜的生物学习性同其所处生态环境的互作规律,将有助于了解油菜的基本特性,为尔后的其他类型油菜遗传育种打下基础。因此,他对小油菜情有独钟,不惜投入心血和辛劳。为获取气象资料,他在试验区设置了简易的观测场,放置的是普通温湿度计。除白天按时观测外,夜间2: 00还要准时起床到田间记录数据,观察油菜在低温下的生存状态。在小油菜的开花习性研究中,从早上6: 00到晚上18: 00,他要每隔两小时记载一次单株开花数,测一次主薹生长量,风雨无阻,在整个花期连续记载45天。为积累耐冻资料,他日夜活动在试验田,执着探索抗冻育种奥秘。以 “青油号” 和 “浩油号”命名的系列小油菜品种,大多是在当地生态条件下培育成功的,为青海雪域高原开发和我国北方春油菜发展做出了贡献。浩门农场较早地成为小油菜的高产样板和油菜良种的供应基地,并在油菜全面机械化生产走在全国前列。
立足青海定目标 育成良种惠北方
青海是古老的油菜产区。田正科于1964年首次按青海生态特点提出油菜育种目标,为油菜发展勾画蓝图: 脑山和新垦区以早熟为主,选育中小株型、主序发达、耐寒速生、适于密植和机械化作业的白菜型小油菜品种; 浅山区以耐旱为主,选育中等株型、根系发达、遇雨繁茂、适于晚播的中产水平品种; 川水区以抗病、丰产为主,选育中大株型、果密粒多、耐水耐肥的甘蓝型优质品种; 柴达木盆地以丰产、抗倒为主,选育中等株型、主序与分枝并茂、苗期耐碱、适于机械化作业的早熟甘蓝型品种。依此目标,几十年内育成新品种18个,其中青油1号、青油3号为特早熟品种,青油241为耐低温品种,宁交5号为耐旱品种,青油9号为抗风沙品种,青油4号为早熟丰产的甘蓝型常规品种,青油11、青油14、青油15为优质品种。它们的共同特点是感光性弱、耐冻力强、竖枝竖果,适于密植和机械作业。不仅解决了青海及我国三北地区不同生态和不同时期的品种需要,而且在青海将油菜分布向高海拔推进200多米,最高种植上限达3 700米,开拓出新产区13.33多万公顷 (200多万亩),特别是在干旱少雨的贵南牧场,引种宁交5号油菜后,年种植1.33多万公顷 (20多万亩),很快成为全省最大的油菜子商品生产基地,当地盛传 “一个品种救活一个农场” 的佳话。
为了快出品种、出好品种,田正科从20世纪70年代初开始在福建泉州、云南元谋建立冬繁基地,冬往夏来,一年两代。这种北育南繁的穿梭育种方法,既缩短了育种年限,又扩大了在不同生态环境下的选择机会,提高了育成品种的广适性。其间田正科有七个春节是在南方的田间度过的,两次是在火车上过的除夕夜。他的夫人常说: 他是个工作起来不要家的人。
我国北方低温生态的相似性决定了青海油菜品种的广适性,大多数品种在青海以外都有其相应的适种地区。我国东北油菜新区的形成和内蒙古东部甘蓝型优质油菜商品生产基地的出现,都是从引种青海品种开始的。青油9号和青油241成为新疆昭苏地区的主栽品种后,又进入邻国哈萨克斯坦。长城沿线利用青海特早熟品种复种和用作绿肥,引发了一熟变多熟的耕作改制。据种子部门资料,我国北方各地都有引种青海油菜品种的历史,青海品种的种植面积常年占春油菜总面积的半数以上,也为在青海建立国家春油菜品种改良中心奠定了基础。为方便外地引种者和用种农民识别,田正科特意将他育成的青油号白菜型品种定名为单数号,甘蓝型品种为双数号。
首先成功推广引进优质品种率先在国内育成优质白菜型品种
1968年加拿大育成世界上第一个低芥酸油菜品种奥罗(Oro),1974年育成第一个“双低” 品种托尔 (Tower),使世界油菜生产进入优质时代。我国农业部于1974年由加拿大引进第一批低芥酸品种,当年在全国安排20个点试种,其中秋播试点均未成熟,只有西宁春播点表现良好。田正科加强繁育和选择力度,1977年扩种奥罗80公顷 (1 200亩),1976年又引进“双低” 品种托尔,在青海迅速扩大试种和推广,使青海成为优质油菜进入中国的第一个桥头堡。用事实改变了 “优质油菜产量低”,不适合中国国情的说法。奥罗和托尔首先在青海得到认定推广,在春油菜产区较快地普及,为北方春油菜区首先成为我国优质油菜商品生产基地打下基础。
由田正科主持,1977年在青海大通县进行奥罗品种高产试验,在1.07公顷 (16亩) 的平均单产20.7千克/公顷 (311千克/亩),并通过青海省科委组织的专家验收。田正科相继发表“油菜品质育种问题综述” 和 “油菜品质育种中受到重视的新问题” 等论文,为加速我国优质油菜生产发展进程发挥了良好作用。1980年,中国与加拿大协商建立油菜育种合作研究项目,田正科作为春油菜产区的代表,应加拿大国际发展研究中心(IDRC) 邀请,于1982年到加拿大参加合作项目考察和谈判,其间重点访问了奥罗品种的育成单位萨斯卡通农业试验站,同育种家R.K.Downey博士进行了详细交谈,参观了育种实验室和试验场; 还到托尔品种的育成单位曼尼托巴大学,同育种主持人B.R.Stefansson教授交流 “双低” 品种的选育经验; 为适应青海早熟育种需要,又到阿尔伯达大学农学院,拜访了早熟育种专家Z.P.Kondra教授,考察了良种繁殖场、种子清理加工厂、榨油厂,走访农户,交换并收集种质和资料。此次考察访问,使他对加拿大的油菜生产、科研动向、品质育种方法及良种繁育体制有了较清晰的了解,为在我国开展油菜品质育种打下腹稿。回国后不久,他育成国内白菜型第一个低芥酸品种青油11和 “双低”品种青油15,从此结束了中国没有自育的单、双低油菜品种的历史。
1985年受农业部委派,田正科率团出访英国、法国、德国和瑞典四国的油菜育种单位,并在英国剑桥参加了国际油菜协会(GCIRC) 主持召开的国际油菜技术咨询会议。他同与会的36国油菜科学家交流经验、交换种质。1987年他又到波兰专访世界上第一个低硫苷品种的研究者J. Krzymanski,引进波兰低硫苷种质资源。国际交流与合作有力地促进了田正科课题组的优质油菜育种进程,至1994年他主持育成的国内第一个甘蓝型 “双低” 春油菜品种青油14通过审定。它是以欧洲丰产型品种和加拿大“双低” 品种为亲本,在青海优化培育条件下形成的综合性良种,含油量达50.02%。在国家 “八五” 农业科技攻关验收会上,获得了 “达到国际同类育种先进水平” 的较高评价。1996年被定为 “九五” 国家级重点推广项目,在较长时期内成为我国春油菜区的主栽优质品种。
提出北方小油菜原产祁连山区假说
北方小油菜原产中国北方,但原产地界定至今不详。田正科根据在祁连山区门源盆地长期生活的体验和对小油菜生物学特性以及遗传育种研究,提出当地小油菜就是北方小油菜原始种的直接衍生物,当地冷凉湿润气候就是形成北方小油菜原始种的合理生态的假想。据史料,春油菜早于冬油菜,限定小油菜原产春油菜区。按照生物种是在其原产地生态条件下,通过长期与外界环境互作及形成的理论,原产地的生态条件决定物种特性,物种的主要性状都是反映原产地环境特点的这一生物与环境相统一的自然规律,可以看出小油菜同祁连山腹地生态有着千丝万缕的联系。
北方小油菜种的主要生物学特性是喜欢冷凉湿润,并具有很强的耐寒性。在稳定月均6—12℃气温条件下,生育期80天左右,如遇28℃以上高温便授粉结实不良。据此推断,其原产地应是低温多湿,温度高限28℃,并在生长过程中常有霜冻的高原地带。
从目前小油菜分布最集中的祁连山腹地青海门源县、祁连县和甘肃省天祝县、山丹县这一气候带资料看,年均气温为0℃上下,冬季低温月均-13℃,夏季高温月均11.4—12.5℃,土壤于5月解冻,10月封冻,一年中连续无霜日不足30天,年降水量500毫米,6—8月油菜生长期内的空气相对湿度在75%—85%之间,具有典型的冷凉湿润环境和塑造小油菜耐寒性的客观条件。因此,当地应是形成并衍生北方小油菜基本种的独特生态区域。结合这个区域内的小油菜普遍具有半野生性及其近缘植物的广泛分布,有理由形成它是北方小油菜原产地的逻辑假说,并进一步引申出油菜起源寒地理论和寒地适宜多种油菜的生态农业原则。古农书 《本草异名录》 曾考证芸薹 (油菜) 又名寒菜。说明前人认为油菜产于寒地和适于寒地种植,同我们今天的研究结果相一致。田正科治学严谨,常说提出这一假说是抛砖引玉,为的是引导后人继续研究考证。
提出春油菜为青海生态农业主作物的理念
尽管青海省农业耕地在北方诸省 (市、自治区) 中是最少的,但春油菜种植面积却居首位。至2000年,春油菜在青海已成为第一大作物,又是我国第一个以油菜为主作物的生态农业省。实现了田正科30年前提出的青海应以春油菜为生态农业主作物的理念。
田正科从事高原农业研究至今的50多年中,青海几乎年年都有灾害发生。他深刻地认识到以 “冷” 为主线的高原生态,是青海农业的基本特征,农业丰歉在很大程度上取决于种植作物的适应性和抗避灾能力。他建言在农业规划中确立与灾害共存,在大生态下求发展的战略思想。提出选好适种作物是避灾减灾保产的关键。在长期同霜冻、冰雹、干旱、风沙等高原易发灾害的斗争中,他惊喜地发现了春油菜的功能。他观察油菜的产量是由分布在植株不同部位的角果所组成,且花果期长达两个月,加之油菜具耐寒性、多花性和速生性,并在冻灾、雹灾、风灾后恢复力强,很少有全株失收的情况。油菜既可迟播避旱,又有抗旱保种的生物本能。旱年小油菜在三叶期即可现蕾开花,单株上有两三个角果也能长成饱满种子,完成世代交替。它的植物学和生物学先天优势,决定了它在寒地多灾环境中的强者地位。田正科戏称小油菜为雪域高原农业的 “宠儿”,青海农业的 “中坚”。他在20世纪60年代就提出了青海省应多种油菜的战略思想。他在科学研究实践中长期坚持这一方向,为寒地选育油菜良种,为寒地农业创新技术,时时不忘为扩种油菜创造条件。在他发表的“充分利用冷凉气候,因地制宜多种油菜” 等论文中,列举大量调查资料,为各地扩种油菜提供理论根据。20世纪50年代前青海省油菜只有1.2万公顷 (18万亩),排在各作物末位,而至20世纪末,油菜面积增长16倍,油菜子总产量增长47倍。顺应自然的兴油理念,和实现这一理念的技术成就,他为振兴青海农业使其由贫油省变为富油省做出了突出贡献。
简历
1929年5月27日 出生于河南省洛阳县 (今洛阳市孟津县) 平乐村。
1950—1951年 在河南省开封艺术学校美术专修科学习。
1951年3—8月 在河南省襄县城关完小任教员。
1951年9月—1955年9月 在河南农学院 (今河南农业大学) 农学系学习。
1956—1957年 任青海省农业综合试验站高寒分站负责人。
1958—1963年 任青海省农林科学院技术员,在浩门农场蹲点。
1963—1996年 任青海省农林科学院油料研究室主任。
1979—1985年 任青海省农林科学院助理研究员、副研究员。
1986年至今 任青海省农林科学院研究员。
主要论着
1 刘后利主编 (田正科参编). 中国油菜栽培. 北京: 中国农业出版社,1964
2 田正科. 我省油菜的育种目标和途径. 青海农林,1964 (4): 13—19
3 中国农业科学院油料作物研究所 (田正科参编). 中国油菜品种资源目录. 武汉: 中国农业科学院油料所印,1977
4 田正科. 一个宝贵的小油菜品种. 遗传与育种,1977 (1): 28—29
5 田正科. 油菜品质育种问题综述. 青海农林科学实验,1977 (3):31—35
6 邵德福,田正科. 小油菜. 西宁: 青海人民出版社,1978
7 田正科. 油菜品质育种中受到重视的新问题. 遗传与育种,1978(3): 22—23
8 田正科. 充分利用冷凉气候,因地制宜多种油菜. 中国油料,1979(1): 1—4
9 田正科. 白菜型油菜自交迟钝特性在杂种生产中的利用. 青海农林科技,1979 (4): 14—15
10 田正科. 青海春油菜育种的回顾与展望. 中国油料,1980 (3):13—16
11 田正科,张金如. 油菜育种. 西宁: 青海人民出版社,1982
12 田正科. 油菜的起源特性和栽培. 西宁: 青海省科学技术协会,1983
13 青海省农林科学院 (田正科参编). 青海省农作物品种志. 西宁: 青海人民出版社,1983
14 田正科 (主笔). 白菜型油菜原种生产技术规程. 西宁: 青海省标准局,1984
15 田正科. 加拿大油菜在中国. 见: 青海省发展双低油菜论文集. 西宁:青海省农林科学院,1985: 42—47
16 Tian ZK. Distribution of spring rapeseed in China. GCIRC Bulletin,1985(2): 22—23
17 中国农业科学院油料作物研究所 (田正科参编). 中国油菜品种志.北京: 中国农业出版社,1988
18 田正科. 为把我省油菜的生产优势转化为商品优势而努力. 见: 青海省发展双低油菜论文集. 西宁: 青海省农林科学院,1985: 13—17
19 刘后利主编 (田正科参编). 实用油菜栽培学. 上海: 上海科学技术出版社,1987
20 田正科,王汉中. 甘蓝型双低油菜青油14号的选育与推广. 见: 中加油菜育种项目年会及科学讨论会论文集. 北京: 农业部科技司,1986:52—55
21 Tian Z K. Mustard (B. juncea) in China. In: Proceedings of 7th International Rapeseed Congress,1987 (2):598—602
22 中国农业科学院油料作物研究所 (田正科参编). 中国油菜栽培学.北京: 中国农业出版社,1990
23 田正科. 油菜品质育种的内容和方法. 青海科技情报,1991 (2):10—14
24 田正科,丁秀琦,侯玉兰. 小油菜化学杀雄技术初探. 青海农林科技,1992 (4): 3—6
25 田正科,刘青元. 白菜型油菜青油241品种的选育与应用. 青海农林科技,1992 (4):50—53
26 田正科. 宁交5号早熟油菜品种的选育与应用概况. 青海农林科技,1993 (3): 50—51
27 田正科. 春播优质油菜高产技术. 青海农技推广,1997 (4): 38—40
28 田正科. 春播优质油菜高产栽培技术. 青海农技推广,1998 (1):36—39
29 田正科 (参编). 经济作物和食用菌栽培. 西宁: 青海人民出版社,1999
30 田正科. 油菜在青海种植的优势地位和开发前景. 青海科技,1999(2): 27—29
31 Tian ZK. Position and future of rapeseed in agriculture development of western China. In: Proceedings of International Symposium on Rapeseed Science. New York: Science Press,2001:23—27
32 田正科. 油菜在我国西部农业中的地位和发展前景. 青海大学学报(自然科学版),2002,20 (6): 42—46