渭河两岸,黄河南北,三江流域,人们竞相阅读,这是西北农林科技大学魏安智教授科研团队在花椒研究上的新突破。
这一科研成果,成功组装了花椒染色体级别的参考基因组,并且在该基因组信息基础上,初步摸清了花椒麻味、香气以及色泽这三个主要品质性状的代谢通路。
其实,这仅仅是魏安智教授科研团队在花椒领域众多研究成果之一。
魏安智教授是中共党员,国务院政府特殊津贴专家,博士生导师,陕西省有突出贡献专家,陕西省“三五人才”,陕西省所在行业学术技术带头人,国家林草局花椒工程技术研究中心主任、花椒产业国家创新联盟理事长,西北农林科技大学花椒试验站首席专家。
我国花椒栽培面积约2500多万亩,年产干椒45万吨,形成了年产值300多亿元的大产业,在促进精准扶贫、乡村振兴和群众过上小康生活中发挥了重要作用。
二十多年来,魏安智在祖国大地上默默躬耕,书写着初心;他在花椒研究方面的科研成果,填补了多项空白;为全国2500多万亩花椒产业插上科技的翅膀,让椒区许多群众脱贫致富、过上了小康生活。
二十多年来,他先后主持省部级科技项目30多项,有6项科研成果获省级一等、二等奖,发表论文110余篇,出版花椒编著4部,培育花椒优良品种3个,培养博、硕研究生40余名,为国家林草科教事业作出了突出贡献。
建国内首家专业性花椒试验示范站
“我是党和国家培养出来的,党和国家需要我到哪里,我就到哪里。”奋战在科技一线的西北农林科技大学林学院魏安智教授深情地说。作为八十年代的大学生,农民的后代,他对党和国家充满了热爱之情,把回报和感恩融化在工作里、事业上。在科研的道路上,魏安智教授从事的研究和科技推广工作,每走一步都是为了农业、农村和农民的需要。
从2003年开始,魏安智教授与花椒结下了不解之缘。随后,他经多方努力,在陕西花椒主产区凤县创建了全国第一个专业性的花椒试验示范站。
以建设“百年老站”为目标,力争将凤县花椒试验示范站建成“国内一流、国际知名”的专业性花椒产业技术综合试验站。
凤县花椒试验站占地50亩,建成了种质资源区、丰产示范区、栽培试验区、苗木繁育区、良种展示区等6大功能区,配备有滴灌系统、远程可视系统和自动气象站等辅助设施。
凤县花椒试验示范站的主要任务,立足凤县,面向陕西,辐射全国,针对花椒产业发展中存在的重大技术问题,进行系统研究和协同攻关,对新品种、新技术和新成果进行集成示范和推广,为花椒产业链提供全程技术服务。凤县试验站还组建了校地结合的科技创新推广团队,为地方产区培养一批又一批科技人才队伍。
在凤县试验站,通过西北农林科技大学与凤县的校地联合,已经形成了一支以魏安智教授为首席专家的多学科交叉、产学研结合、高效稳定的20余人科技推广团队。
在科学研究方面,科研团队主要是开展花椒种质资源收集、引进、筛选、培育以及优良种质创制和良种快繁等方面的研究。同时开展建园模式、整形修剪、土肥水管理、病虫害绿色防控、低产园改造、优质高效丰产栽培,适时采收、采后初加工、产品深加工、副产品多途径开发利用等科技试验示范与推广工作。
科研团队在魏安智教授的带领下,以花椒产业需求为导向,以产业链为主线,以试验示范站为平台,发挥综合性农业大学的科技、人才优势,强化产业技术创新能力,加快新品种、新技术和新成果的示范推广和应用。
花椒首次进入了国家研发团队
2012至2020年,凤县花椒试验示范站先后承担国家和省市各类花椒项目20余项。其中包括“栗类与花椒产量品质性状形成与调控”和“花椒色素形成及其代谢调控网络解析”等“十三五”国家重点研发项目,还有“花椒良种选育及丰产栽培技术研究”、“秦巴山区主要林药泛素化筛选与规范化栽培关键技术研究”、“基于化学信息素的花椒吉丁虫绿色防控技术”、“凤椒提质增效示范与推广”、“花椒抗冻栽培及防冻技术研究”、“花椒良种选育及优质丰产关键技术示范”、“花椒标准化栽培管理技术示范与推广”、“黄土高原残塬沟壑区花椒节水高效栽培技术研究与示范”和“无刺花椒良种选育与无性快繁技术研究”等省部级科研与推广项目。
至2020年,魏安智教授花椒科研团队先后获得1项省部级奖励,制定品种及专利标准 6个,审定花椒良种3个,获得发明专利2项,制定企业标准1个,发表相关研究论文110余篇,其中SCI 20多篇。科研团队主编出版了《花椒安全生产技术指南》、《花椒产业持续经营技术》、《花椒》、《花椒优质丰产配套技术》等花椒编著。
2019年,凤县花椒试验示范站参与承担了科技部“十三五”基础研发“栗类与花椒产量品质性状形成与调控”项目,使花椒首次进入了国家研发团队,为花椒后续的深入研究奠定了基础。
在良种选育方面,开展了花椒种质资源调查、收集和优异种质筛选调查工作,收集国内外优良品种、优良类型、农家品种及近缘野生种质资源204份、保存特异种质52份。建立花椒种质资源圃30亩,发现了凤县大红袍的雄株,初步解决了花椒杂交育种中种质材料匮乏的问题,为花椒良种选育奠定了基础。 通过种质资源调查,将凤椒的分布范围向北扩展到渭北旱塬。
在基础理论研究方面,先后开展了花椒种质资源系统发育和遗传演化及基因组测序与基因注释等研究,并取得了重大突破:①揭示了花椒的地理起源和遗传分化;②成功组装了花椒染色体级别的参考基因组,并且在该基因组信息基础上,初步摸清了花椒麻味、香气以及色泽这三个主要品质性状的代谢通路;③采用引种驯化、实生选优、杂交育种、辐射育种等多种技术手段,开展定向育种和新品种创制,选育出了一批花椒优良种质和3个优良品种;④通过花椒果实发育规律的研究,确定了凤椒的最佳采收时期(7月15日左右),解决了生产中对采收时期把握不准、采收过青的问题。
在丰产栽培技术与加工利用方面,提出了花椒带木质嫁接繁育技术、花椒规范化建园技术、花椒丰产关键管理技术、土水肥与修剪关键技术、病虫害绿色防控关键技术、花椒绿色采收和干制处理技术。解决了花椒生产上根腐病、锈病、吉丁虫严重,树形紊乱、树体早衰、老化,提早落叶、二次萌发受冻,落花落果严重、产量低、品质差和采季多雨、干制难的五大问题。
在加工利用方面,开展了花椒果皮中化学成分分析及加工利用研究,完成的“花椒深加工与综合利用研究”成果获得陕西省科学技术三等奖。
科技示范,让农民增收致富
在科技示范方面,推广应用了花椒带木质嫁接繁育技术。因花椒嫁接后皮刺少,便于采摘,而且抗逆性增强,病虫害少,所以花椒嫁接繁育技术在花椒生产管理中具有重要的意义。通过嫁接繁育,不但可解决多雨地区花椒根腐病频发、危害严重的问题,而且由于皮刺的减少,花椒采摘效率提高50%以上。节约了生产成本,提高了效率,增加了收入。每年指导繁育花椒嫁接苗10余万株,在凤县、凤翔、乾县、河南三门峡等花椒产区进行示范推广,推广面积近千亩。在花椒丰产栽培管理方面,主要推广花椒规范化栽培管理技术,使花椒产量和品质有了很大的提高。
通过凤县试验站,累计示范8万余亩,辐射推广20万亩,取得了良好的社会效益和经济效益。在凤县,通过应用新技术和新方法,使花椒产量比原来可增产20%以上,花椒质量显著提高,市场竞争力明显增强。多地花椒种植户人均花椒收入已达 到7000元以上。
韩城市是花椒老产区,每年花椒蚜虫煤污病十分严重。魏安智教授带领科研团队在韩城建立花椒试验示范基地,并以基地为依托,在韩城花椒主要产区建立10多个花椒种植示范点,开展了花椒丰产栽培管理技术的示范推广,花椒的蚜虫和煤污病明显减少,花椒品质显著有了改善,花椒市场销售价格提高15%以上。韩城全市花椒面积55万亩,全市花椒总产值达22亿元,全市农民人均花椒收入8800元。
技术培训,推动产业发展
在人才培养和技术培训方面,先后培养出相关专业的博硕研究生40余名,本科生20名。主持完成的“花椒良种选育及丰产栽培技术研究”成果,解决了花椒“良种匮乏、产量低下、病虫严重、采收困难”四大技术瓶颈,使“凤椒”亩产干椒增产20%以上,亩产值达万元。目前,该成果已在花椒主产区推广90余万亩,新增产值上亿元。使小小花椒树,成为了椒农增收致富的“金豆豆”“钱串串”。
开展多层次技术培训,累计参加培训2.4万人次,其中基层技术骨干5000人次,果农等19000人次,为花椒产业发展培养了一大批技术人才。通过对市、县、乡技术人员及果农技术骨干进行集中系统培训,以及在关键生产环节通过田间示范和专题讲座,提高了果农的实际操作技能和管理水平。
为了促进花椒产业高质量健康发展,魏安智担负起全国花椒产业“首席专家”之责,领衔成立了国家林草局花椒工程技术研究中心,组建了花椒产业国家创新联盟。花椒工程技术研究中心和花椒产业国家创新联盟,依托其工作机制,初步形成了全国花椒科研、试验、示范协作网络,在陕西凤县、韩城、乾县、凤翔,河南三门峡、甘肃武都和云南鲁甸等地建立了花椒良种区域试验林、新技术示范林,为新花椒良种选育、示范推广奠定了基础。
有组织、有计划地引领全国花椒科研和推广工作,迅速掀起了农民栽植花椒的“热潮”,使我国花椒栽植面积已经发展到2500多万亩,形成了年产值300多亿元的大产业,特别是在贫困山区的精准扶贫工作中发挥了重要作用。
推动产业兴旺,助力乡村振兴
在科技研发和示范推广方面,以实际行动践行了习近平总书记“小小花椒树,致富大产业”的讲话精神和“绿水青山就是金山银山”的发展理念。
2013年,精准扶贫理念,更是提振了魏安智教授做强、做大、做好花椒产业的信心。他以试验站为家,与田间地头为伴,和农民群众为伍,从秦巴山区到黄土高原都留下了他奋战的身影,让小小花椒树,变身“摇钱树”。许多曾经的贫困乡,如今已成为颇有盛名的花椒乡,花椒成熟时满山火红,遍地椒香,既是一道优美的风景,又是农民致富的依靠,更是乡村振兴的重要抓手。
通过魏安智教授团队的示范与推广,高科技接地气变身“傻瓜技术”,群众沾土就灵。长期奋战在林业科技一线的魏安智教授,对农民有着深厚的朴素情感。“高深的理论和先进的技术都需要总结,转化成通俗易懂、简单实用‘傻瓜技术’,不但能让农民一听就懂,一学就会,而且还省时省工,这样科技成果才会真正的开花结果”。
为此,他把新成果和新技术在反复实践的基础上总结成配套的技术体系,写进技术指南和培训教材之中。如在花椒育苗时,水分问题是育苗的关键,让农民采用苗床覆膜的办法,使缺水问题迎刃而解。当砧木和接穗含水率低是嫁接成活率低的主要原因时,他提出“增湿保墒+带木质芽接”繁育技术,使嫁接成活率由50%提高到90%以上。
当他了解到椒农对花椒修剪技术较难掌握时,他总结出“花椒四季简化修剪技术”。在讲解将根系剪断一截可以提高栽植成活率时,他不用“愈伤组织”这个专业名词,而是用“切菜受伤后的口子,由于切口平滑,伤口容易愈合;碰撞之后的伤口,则很难愈合……”。这些形象比喻和朴素的语言,使大家恍然大悟,连连表示信服。
正是这样数不清的沾土就灵的实用科技,让魏安智在农民口中赢得了“科技财神”的美誉。
58岁的凤县双石铺镇十里店村椒农简九成,25亩花椒园产出了3200斤干椒,收入24万多元。“咱西农的专家,真个是我们山区群众的财神爷啊!”老简激动地说。
对财神爷的称呼,鞋子上和裤腿上沾满泥土的魏安智开心一笑:“老百姓很朴实,你只要把他的问题解决了,他就信服”。农民信服的背后,是魏安智数十年风雨兼程的结果。
“家栽一棵花椒树,解决全家油盐醋;家栽十棵花椒树,解决一家衣和裤;家栽百棵花椒树,快步奔向致富路。”这是椒农编的顺口溜,却也折射了他们的幸福心声。
李小蛋是河南三门峡市高庙乡小安村陈家村组的村民,种有17亩坡地花椒,在魏安智教授精心指导下,他凭着这几年的花椒收入,脱了贫、致了富,成为远近闻名的种椒能手,2017年还当选为三门峡市人大代表。
魏安智教授介绍说,今后,将进一步加强花椒种质资源的引进、筛选及创制,力争在5年内选育出抗逆性强的花椒良种3-5个,将成熟的丰产栽培技术组装配套,尽快应用于花椒产区,通过低改提高良种率20%,产量提高30%以上,通过适时采收和深加工技术研究,增加花椒产品附加值,让花椒产业得到更加健康的快速发展。