核農(nóng)學(xué)研究建功勛
前不久,記者借在杭州開會(huì)的機(jī)會(huì),采訪了我校校友徐阿炳教授,聽他講上世紀(jì)六七十年代核農(nóng)學(xué)研究與應(yīng)用的故事。在此之前,記者也采訪了曾經(jīng)從事核農(nóng)學(xué)研究的李雅志等老師。從他們的講述中,記者感受到老師們不懈探索的精神,和他們運(yùn)用新技術(shù)研究方面取得的成果。適應(yīng)形勢(shì)需要組建研究團(tuán)隊(duì)新中國(guó)成立后,黨和政府對(duì)原子能的和平利用非常重視,1957年中國(guó)農(nóng)科院建立了原子能利用研究室(后改為原子能利用研究所)。1957至1960年間,該研究所先后舉辦了多期全國(guó)性同位素與射線應(yīng)用講習(xí)班,為各地培訓(xùn)了一批技術(shù)骨干,奠定了我國(guó)廣泛開展原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用事業(yè)的基礎(chǔ)。
1958年夏天,中國(guó)科學(xué)院在上海舉辦和平利用原子能展覽,同時(shí)舉辦為期半個(gè)月的和平利用原子能培訓(xùn)班。剛畢業(yè)留校的李雅志老師被學(xué)校派去參加了這次展覽和培訓(xùn)班,對(duì)原子能利用知識(shí)有了初步了解。
學(xué)校對(duì)原子能利用研究也高度重視。1959年至1960年,中國(guó)農(nóng)科院原子能研究所在北京舉辦了多期同位素應(yīng)用培訓(xùn)班,學(xué)校又派李雅志、徐阿炳等老師參加。這個(gè)培訓(xùn)班為期3個(gè)月,學(xué)習(xí)內(nèi)容包括核物理、放射化學(xué)、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用等。當(dāng)時(shí)為培訓(xùn)班上課的老師,除了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的知名專家,還有蘇聯(lián)專家。培訓(xùn)結(jié)束后,學(xué)校在1960年就成立了生物物理教研室,從各系抽調(diào)部分教師組建團(tuán)隊(duì)開展核農(nóng)學(xué)研究與應(yīng)用,并為本科生開設(shè)這方面課程。當(dāng)時(shí)參與這方面研究和教學(xué)的有:植保系徐阿炳、園藝系李雅志、農(nóng)學(xué)系王根慶、土化系黃化成、畜牧系劉勇琪等。雖是 “半路出家”,但老師們對(duì)新的研究十分投入,并與植物生理、園藝、農(nóng)學(xué)等學(xué)科的老師們開展合作,在栽培生理、育種等方面進(jìn)行深入研究。運(yùn)用示蹤技術(shù)取得多項(xiàng)成果學(xué)校開展原子能應(yīng)用研究的消息受到許多老師關(guān)注,束懷瑞老師就是其中之一。他十分關(guān)注其他學(xué)科研究進(jìn)展,善于利用學(xué)科交叉開拓研究領(lǐng)域,提升研究水平。1960年,他和顧曼如、李雅志等老師一起在國(guó)內(nèi)率先用同位素示蹤技術(shù)分析果樹碳素營(yíng)養(yǎng)的同化、運(yùn)轉(zhuǎn)、分配等特性。在當(dāng)時(shí),運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)是一個(gè)十分先進(jìn)的手段,所以他們的研究一開始就站在一個(gè)比較高的起點(diǎn)上,獲得了許多有價(jià)值的成果。束懷瑞與楊惠萍、顧曼如、李雅志、王盛寅撰寫的論文《蘋果葉生長(zhǎng)特性與功能研究初報(bào)》在1962年召開的中國(guó)園藝學(xué)會(huì)上受到同行高度評(píng)價(jià),被收錄到中國(guó)園藝學(xué)會(huì)出版的年會(huì)論文集。1964年,他們又發(fā)表了論文《蘋果葉器官形成及其功能研究》。在這幾篇文章中,他們較全面地分析了蘋果葉器官的發(fā)生規(guī)律、功能等,對(duì)碳素同化物的轉(zhuǎn)化、貯藏等也作了闡述。這兩篇文章也為后來更深入開展果樹碳素營(yíng)養(yǎng)研究奠定了基礎(chǔ)。
顧曼如、束懷瑞、李雅志等還運(yùn)用15N開展氮素營(yíng)養(yǎng)研究,他們利用15N標(biāo)記方法,對(duì)不同枝類、不同節(jié)位葉片,不同器官吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)的特性進(jìn)行了研究;進(jìn)行不同施氮期、不同施氮方法、不同根類、不同氮肥形態(tài)的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)、分配等習(xí)性的研究,為制定合理施氮技術(shù)提供了理論依據(jù)。這方面研究的5篇論文,在園藝學(xué)報(bào)等發(fā)表后受到國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注,其中《蘋果氮素營(yíng)養(yǎng)研究Ⅳ·貯藏15N的運(yùn)轉(zhuǎn)、分配特性》一文1992年被中國(guó)園藝學(xué)會(huì)評(píng)選為優(yōu)秀論文。
在運(yùn)用示蹤技術(shù)研究過程中,科研人員還對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)。剛開始研究使用的放射性同位素14C的化合物多屬碳酸鋇,其比重大,放射性強(qiáng)度也很高,而且操作復(fù)雜,容易造成污染。為此,六十年代初,李雅志、徐阿炳、鄭廣華對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了研究改進(jìn),制作了適合不同用途的田間14C飼喂簡(jiǎn)便裝置,既保證了安全,又方便了操作。后來我??蒲腥藛T研究14C都使用這套裝置。李雅志等還把改進(jìn)思路寫成論文發(fā)表在1965年的原子能雜志上。
上世紀(jì)八十年代到九十年代,束懷瑞、黃鎮(zhèn)、張連忠等繼續(xù)用14C對(duì)碳素營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行研究,在碳素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的貯藏及利用習(xí)性、運(yùn)輸分配規(guī)律等方面取得的成果受到同行的重視。
長(zhǎng)期穩(wěn)定的研究,使果樹學(xué)科在碳氮營(yíng)養(yǎng)研究方面形成了明顯特色和優(yōu)勢(shì),1989年“蘋果碳素、氮素營(yíng)養(yǎng)研究”成果獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
作物栽培學(xué)科也從六十年代初就開始運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)開展研究。王根慶、徐阿炳、李雅志等利用32P、14C研究了不同栽培條件下小麥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸分配動(dòng)態(tài),不同生長(zhǎng)期施肥和澆水對(duì)小麥植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸分配的影響,并掌握了倒伏植株與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸分配的關(guān)系。1963年至1965年,鄭廣華、李雅志、徐阿炳、張忠義還進(jìn)行了 “小麥營(yíng)養(yǎng)分配的研究”利用同位素14C探索出分析小麥單蘗同化產(chǎn)物分配的方法,明確了不同器官同化產(chǎn)物的含量以及運(yùn)輸分配的規(guī)律,總結(jié)出營(yíng)養(yǎng)分配的計(jì)算公式。
輻射育種成績(jī)顯赫六十年代中期,生物物理教研室合并到植物生理教研室。“文革”開始后,學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)基本停止,許多老師到泰安農(nóng)場(chǎng)駐點(diǎn)勞動(dòng)。老師們邊勞動(dòng)邊結(jié)合生產(chǎn)搞科研。當(dāng)時(shí)的背景下,盡管有人就說農(nóng)場(chǎng)是“文革”的避風(fēng)港。但鄭廣華老師卻一直鼓勵(lì)大家:“搞科研沒有錯(cuò),有什么問題我承擔(dān)責(zé)任?!?br> 1973年,學(xué)校購(gòu)置了鈷源,為輻射育種創(chuàng)造了條件,徐阿炳等積極為培育新品種做準(zhǔn)備,他介紹說:“當(dāng)時(shí)我們制定了‘三四五’的目標(biāo),即小麥穗粒數(shù)30、畝穗數(shù)40萬、千粒重50克,而且要抗病。這樣,就基本上可以保證達(dá)到畝產(chǎn) 1000斤的目標(biāo)?!?br> 1974年,徐阿炳等將植物生理組張忠義老師提供的 “岫包×歐柔”作為育種材料,用60Coγ射線以3萬倫琴的劑量照射,經(jīng)過4代選育過程,于1978年育成了小麥新品種“山農(nóng)輻63”。這個(gè)品種豐產(chǎn)性好、早熟、抗病力強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初設(shè)想的育種目標(biāo)。1978年麥?zhǔn)涨?,省種子公司副總經(jīng)理吳彩蘭來??疾煨←?,在農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)田里一眼就相中了長(zhǎng)勢(shì)喜人的輻63,她高興地對(duì)徐阿炳說:“你的種子我包了?!?br> 1978年秋種,課題組以輻63為供試品種進(jìn)行栽培試驗(yàn),1979年麥?zhǔn)諘r(shí),輻63畝產(chǎn)達(dá)到了579.5公斤。品種的良好表現(xiàn),再加上省種子公司大力推廣,到1985年輻63推廣面積就達(dá)到5000多萬畝,成為當(dāng)時(shí)山東省的當(dāng)家小麥品種,也是國(guó)內(nèi)輻射育成的小麥品種中推廣面積最大的一個(gè)。輻63還與其他育種材料組合,培育出等多個(gè)優(yōu)良品種。1985年,該品種獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明四等獎(jiǎng)。
繼輻63之后,我校在輻射育種方面還取得多項(xiàng)成果:
自1983年開始,牛傳堂、李雅志等對(duì)美人蕉用60Coγ射線進(jìn)行輻射處理,選育出花朵大、色彩艷麗的三個(gè)株系,分別命名為“彩笑”“彩袖”“旭紅”,這三個(gè)品種于1986年定名,并繁育推廣。
九十年代,李雅志老師用快中子處理與常規(guī)選擇相結(jié)合的方法,育成板栗新品種山農(nóng)輻栗。該品種具有早果、豐產(chǎn)、粒大、質(zhì)優(yōu)、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),于1999年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的審定,在省內(nèi)外推廣。
除上述研究,我校教師還在原子能利用的方法、設(shè)備開發(fā)運(yùn)用等方面也取得多項(xiàng)重要成果。
如今,雖然原來從事原子能利用的老師都已退休或調(diào)離,當(dāng)年的一些設(shè)備也不復(fù)存在,但老師們團(tuán)結(jié)協(xié)作、開拓創(chuàng)新的精神,和他們創(chuàng)造的成果,卻是山東農(nóng)大永遠(yuǎn)的財(cái)富。