近幾十年來,由于山林的過度開發及管理者不注意選種育種,人參種源抗病、抗寒性退化,面臨種源危機。為培育人參良種,張連學一頭扎入育種領域,一干就是30年.
他是藥用植物栽培育種專家,省部重點學科作物栽培學與耕作學學科帶頭人,吉林省人參工程技術研究中心主任,吉林省有突出貢獻的中青年專家;
他與人參結緣半生,為了“人參振興”之夢,常吃住在山林。
他致力于研究生產實踐中的技術難題,成功解決了農藥殘留問題,并推動人參加工技術不斷進步。
他著作等身,共主持國家、省、部級各類項目20余項,發表論文110余篇,出版著作5部,取得科技成果14項,其中獲國家科技進步二等獎1項,省科技進步一等獎3項,二等獎1項,三等獎3項。
在學生眼里,他謙遜和藹,課程講得深入淺出;在農民眼里,他樸實厚道,像一個經驗豐富的“老把頭”。而在他自己看來,所有的成績都是團隊的付出,再多的名利都比不上參農豐收時的笑臉。
他,就是扎根黑土地、與人參打了32年交道的吉林農業大學中藥材學院教授、博士生導師張連學。
寂寞的人參育種
人參號稱“百草之王”、“百藥之首”,作用廣泛而神奇,在我國中藥產業中占有重要地位。
吉林是中國乃至世界的人參主產區,人工栽培人參的面積、單產和總產均居世界首位。因此有“世界人參看中國,中國人參看吉林”的說法。但是近幾十年來,由于山林的過度開發及管理者不注意選種育種,導致人參種源抗病、抗寒性退化,人參面臨種源危機。為了解決人參良種問題,張連學一頭扎入育種領域,一干就是30年。
人參育種是個苦差事,完成從母代種子到子一代種子的周期需要4年,為了保證性狀穩定,又需要選育7代以上(28年以上)。有時,為了準確把握人參對周圍環境變化時的生長情況,他甚至冒著生命危險,專門選擇最惡劣的天氣情況去深山觀察,渴了就喝點山間溪水,餓了就啃一口涼饅頭;有時為了不間斷觀察,他干脆就住在人參旁。為了驗證測到的數據,他經常摸著黑走十幾公里的山路,天亮才能返回住所。
由于出成果慢,很少有人愿意冒風險投身育種產業。但張連學卻一再告知他的團隊:“育種是人參產業的源頭,我們不但要去研究,還一定要做出成果。”
收集人參優質資源是育種的基礎工作,也是一件可遇不可求的“運氣活兒”。因為大多數參農不了解人參品種間的差別,無法判斷一些特殊特征是否來源于遺傳,遺失了很多優質品種。為了增加概率,張連學常常帶領團隊走到田間地頭與農民交流。“最近有沒有遇到特殊點的人參?”他每次與農民打交道時都會問上一句。張連學經常叮囑團隊成員,無論是去田間做技術指導、做實驗還是調研,都要留心選種。
從事人參研究的32年中,張連學從沒忽視過育種,不論是當初作為一名普通研究者還是如今的領域權威,一旦獲知有特殊特征的品種,他總是親力親為,到現場采集,連夜測量性狀、進行再處理。在收集、篩選種質資源的過程中,他經歷過無數次的失敗、碰壁,但第二年春天,他還會出現在同一塊地里,問相同的問題。
經過30年的反復篩選、培育、淘汰,張連學和他的團隊在前人工作的基礎上,終于培育出“集美”等人參新品種,解決了我國人參生產沒有良種的難題,將人參產量提高了12%~20%。
破解農藥殘留難題
來自吉林省科技廳的數據表明,2013年吉林省人參留存面積共5200萬平方米,鮮參總產量2萬噸,產量占全國的85%、世界的70%以上。但相較于韓國、美國、加拿大等人參主產國,我國人參產值在世界上所占比例卻小得可憐。
為什么付出相同的物力、人力、財力,人參價格卻相差幾倍甚至十倍?究其原因,一方面,我國人參農藥殘留量過高,部分出口人參甚至在國外被扣留銷毀。另一方面,人參加工質量較差,在國際市場上沒有形成良好的聲譽。張連學深知我國人參與其他國家存在的差距。為了改善現狀,他將加強人參病害的生物防治、降低人參農藥殘留的難題提上科研攻關日程,并采取“標本兼治”的戰略。
五氯硝基苯是中外參農比較常用的農藥,它在有效防治土壤病害的同時,具有高殘留性,易長時間殘留人體,目前已被列為國家禁用農藥。“但我們仍遇到很多農民只顧眼前利益,偷偷使用它。”張連學說。
為了杜絕農民偷用禁用農藥,張連學定期在撫松、集安等人參主產地開辦培訓班,宣傳農藥使用知識。“過去農民都是等人參生病了才打藥,現在每到一個特定時節,張老師都會開培訓班告知農民如何規范使用農藥,既提高了人參的質量,也減少了五氯硝基苯等高殘留農藥的使用。”張連學的學生許永華說。
在注重宣傳的同時,從1997年起,張連學就著手研究如何破解人參病害的生物防治問題。
最初,張連學廣泛篩選對五氯硝基苯有抗性的生物進行降解,卻始終找不到合適的、能達到理想效果的微生物。這期間,張連學甚至找到了中國人民解放軍防化學院,希望有所突破。他一度很沮喪,卻從未放棄。一次,在閱讀一本關于微生物研究的雜志時,張連學突發靈感,他重新調整科研思路,經過對微生物上百代的選擇,終于在2006年破解了生物防治病害的難題,有效降低了人參的農藥殘留。
“那時候唯一的想法就是堅持,只要把所有的方法逐一嘗試,自然就能找到成功的路。”張連學對此深有感觸。
如今,我國人參農藥殘留量標準已經從最初的1.0ppm下降到0.01ppm(ppm表示一百萬分之一單位質量的溶液中所含溶質的質量),遠低于韓國農藥殘留量標準0.5ppm。張連學的科研成果使我國人參病害的生物防治在國際上占據絕對優勢。本文來源:瞭望觀察網
“讓人參下山”
我國長期以來采取伐林栽參的方式,為了栽培人參,大量砍伐森林,水土流失嚴重,嚴重影響了生態環境。作為一名科學家,早在20年前,張連學就對伐林栽參的弊端有著清楚的認識。“我曾到過種植過人參的山,光禿禿地寸草不生,場景荒涼。當時我心里很沉重,想為農民解決這個問題。”從那時起,“讓人參下山”,采取平地栽參(農田栽參)就成為張連學的研究方向。
每到夏季,長春的實驗室就不見了張連學的蹤影,但在遠離長春的實驗基地里,他一守就是四五個月。
“每當張老師下參地,第一件事就是查看土壤和人參。一個衣著樸素的老人,蹲在田地里東摸摸、西聞聞;坐在地上和農民吃一樣的飯,沒有距離地聊天,沒有一點學者的架子。”在學生許永華的記憶中,“只要他下鄉,就會找農民嘮家常。他說在農民身上能學到很多東西。”
“張老師對人參有很深的感情,看到人參就覺得興奮,顧不上累。常常一大早上鉆進田里,天黑了還沒回來。他明年就60歲了,腳程卻比年輕人還快。”許永華說。
經過近20年的研究,張連學和他的團隊一起攻克了人參“從山上到山下”的三大難關:即土壤板結、農田微生物群落侵害和農田栽參面積大、溫濕度光照變動劇烈、難以把控的難題,取得了農田栽參的基本成功,并且開始在實踐中推廣。到2013年,吉林省非林地栽參研究開發面積已達到3300平方米,創造了單產1.8千克/平方米的紀錄,大面積平均單產比韓國高20%,為目前國際上的最好水平。
致力于人參產業發展
自上世紀80年代以來,國家積極鼓勵人參種植,人參產業規模迅速發展。但市場滯后卻導致供大于求,人參價格大幅下滑。從1989年以前的“人參熱”到90年代的冰封期,持續時間長達18年。在這期間,張連學目睹了眾多人參企業虧本倒閉,參農離家出走甚至自殺。“如果我多做一點,就能為完善人參產業多盡一份力。”張連學說。
張連學說,與韓國相比,我國在人參加工技術上十分落后,用大鍋煮、憑經驗看火候,加工方式粗放,人參質量不穩定。
針對這種情況,張連學帶領團隊研發出控制溫度、濕度、排潮等的數據模型,利用計算機實現了加工過程中的自動監控,有效提高了人參質量,藥材成分、皮色等已接近國際標準,實現了對人參加工傳統方式的大革新。
他還積極為企業提供技術支持,并呼吁政府加大對企業發展的扶持力度。如今,以紫鑫藥業為龍頭的一批人參生產加工企業不僅為國內提供數千噸人參產品,還將人參產品遠銷至韓國、日本、美國和德國等三十幾個國家。2012年,吉林省人參產業實現產值204.5億元,同比增長53.8%,是2006年35億元產值的5.8倍。
張連學始終以傳播科技、致富農民為己任。每年他都抽出時間到長白山各邊遠山區、到山區參農家,進行種參技術指導,時常要徒步走上幾十里山路……在他的幫助下,一批山區的農民脫了貧,一些人還走上了富裕的道路。他說,“看百姓掙到錢,那種心情比得多少資金都高興。”
在致力于人參產業發展的同時,張連學更注重對學生的培養。“現在的研究生多直接來自于校園,對實踐接觸少,張老師認為,學習農學必須要實踐,鼓勵我們走進田間,還要求我們多涉獵其他學科知識增加靈感。”張連學的學生楊賀說,“我們團隊每兩周都會召開一次討論會,張老師總會盡量參加,增加與我們交流的機會。”
“只要我們發給他材料或疑問,無論有多忙,張老師都會反饋,在他心中,學生的事都是大事。”許永華說,“他是個急性子,但對待同事和學生,永遠都是溫和的笑臉。”
研究人參多年,張連學對中韓之間在加工工藝、新產品開發、產品質量等方面的差距有十分清醒的認識。他直言:“韓國是舉全國之力打造人參產業,而我國目前只是吉林省在唱獨角戲。”
張連學表示,“我們的政策對人參產業發展還有諸多限制。這樣下去的話,等于自己給國內的人參發展設了一個很高的門檻,但卻給人家鋪平了道路。”他認為,人參產業有必要上升為國家戰略,像韓國一樣舉全國之力打造,使之成為地方的支柱產業和國家大宗出口創匯產品。