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突破产业发展技术瓶颈,助力乡村振兴国家策略

作者: 编辑 来源: 互联网 时间: 2023-02-22 阅读:

——记南京林业大学森林培育系彭方仁教授

彭方仁,男,1963年生,博士,教授,博士生导师。湖北阳新人,1981年考入南京林业大学,1988年研究生毕业后留校任教。现为南京林业大学经济植物研究所副所长,长期从事森林培育与经济林栽培的教学与科研工作。先后主持完成国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家林业行业专项、科技成果推广项目、国家林业局“948”项目、江苏省高技术项目、江苏省农业科技支撑项目、江苏省林业三项工程项目等国家和省部级科研课题50余项;获国家科技进步二等奖2项,江苏省和湖南省科技进步二等奖各1项,梁希林业科学技术奖一等奖、二等奖各1项,江苏省教育厅高等教育教学成果二等奖1项。编写出版专著教材10部,发表学术论文200余篇,授权国家发明专利12项,选育林木良种8个。现为江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人培养人选;江苏省“333跨世纪学术、技术带头人培养工程”培养对象;中国林学会经济林分会副理事长。

彭方仁教授是南京林业大学薄壳山核桃试验基地的负责人。为解决薄壳山核桃在中国的产业化发展问题,他作为教授却把自己当农民,常年以基地为家,潜心研究薄壳山核桃产业化开发关键技术,经过多年的不懈努力和科研攻关,终于突破了薄壳山核桃产业发展的关键技术瓶颈,并取得多项研究成果,培育出的林木良种走进了千家万户,为广大果农带去了福利,为国家林业和木本粮油产业的发展做出了重要贡献。

瞄准研究方向,筹建薄壳山核桃试验基地

薄壳山核桃Carya illinoinensis Koch,又名美国山核桃或长山核桃,是胡桃科山核桃属植物。原产美国和墨西哥北部,是世界上著名的干果树种之一,其坚果个大、壳薄,出仁率高,取仁容易,产量高。同时,其果仁色美味香、无涩味、营养丰富,是理想的保健食品或面包、糖果等食品的添加材料。薄壳山核桃亦是重要的木本油料植物,其油脂含量高达70以上,不饱和脂肪酸含量高达97,是上等的食用油。薄壳山核桃还是优良的材用和庭园绿化树种,其木材纹理细腻,质地坚韧,是建筑、军工、室内装饰和制作高档家具的理想材料。其树形高大、树势挺拔,是深受欢迎的观赏、遮荫和行道树种。薄壳山核桃不仅能为市场提供富含营养的干果、优质的木材等林产品,而且能绿化荒山、荒滩、荒地,美化环境,集经济、生态、社会三大效益于一身,其多样的产品已经成为改善人民群众饮食结构和国民经济建设重要的物质基础。

我国引种薄壳山核桃已有100多年的历史,但仍未形成大规模产业化发展。彭方仁教授认为,制约我国薄壳山核桃产业化发展的主要问题是:实生繁殖、产量低而不稳;育种进程缓慢,优良品种资源匮乏;基础研究薄弱,配套栽培技术不完善。要想促进我国薄壳山核桃产业健康快速发展,必须充分利用现有种质资源,加快新品种培育进程,提升薄壳山核桃产业发展的科技含量,实行定向培育,完善配套栽培技术体系。

为了实现我国薄壳山核桃产业化发展目标,助力脱贫功坚和乡村振兴国家策略,通过多次选址考察,克服重重困难,彭方仁教授于2013年在句容市后白镇多方筹资建立了250亩薄壳山核桃试验基地,基地采用种质资源收集、良种繁育、富根容器苗培育、示范果园建设四位一体的模式进行薄壳山核桃产业化开发的试验研究与示范推广。目前已形成一套适宜我国的薄壳山核桃丰产栽培技术体系,采用优良品种嫁接苗建园可实现3年初花、4年挂果、6年逐步进入丰产期,亩产150 公斤-200 公斤,亩产值近万元,结果期可长达 50 年-80年,做到了“一次栽植、百年受益”。

持续攻关,突破产业发展关键技术瓶颈

彭方仁教授曾先后多次带队前往美国进行薄壳山核桃产业发展考察,不断摸索薄壳山核桃规模化无性扩繁和丰产栽培技术。在南京林业大学薄壳山核桃试验基地,彭方仁教授及其研发团队建立了种质资源收集区、良种测定区、采穗圃、良种扩繁区和示范果园,近年来在薄壳山核桃试验种植取得的技术突破引起业内人士的强烈关注。

每一块田块就是一个露天的试验室。种质资源收集区收集从美国引进的薄壳山核桃品种83个、国内选育品种22个、国内优良实生单株核心种质118份,建成了国内种质资源最为丰富的薄壳山核桃种质资源库,该种质资源库2018年被江苏省林业局批准为“江苏省薄壳山核桃种质资源库”;良种测定区主要通过对国内引进的薄壳山核桃优良品种进行筛选和区域性栽培试验选育优良品种,同时开展薄壳山核桃杂交子代测定及材用、观赏用优良品种的选育。采穗圃由引进的波尼、曼丹、德西拉布等优良品种和国内选育的金华、绍兴等优良品种组成,年产穗条芽20 万根;良种扩繁区采用种子温床催芽、芽苗截根移栽培育富根容器苗作砧木,当年夏秋季采用方块芽接培育嫁接苗,当年嫁接,次年出圃,年培育薄壳山核桃优良品种嫁接苗10 万株,与传统的大田育苗相比,这种育苗方式培育的容器苗具有须根发达、生长健壮均匀等优点;示范果园主要推广品种配置、矮化密植、树形管理、肥水调控等丰产栽培关键技术,形成薄壳山核桃产业化开发的配套栽培技术体系。通过试验基地的建立,彭方仁教授及其团队突破了关键性的技术瓶颈,取得了一系列科研成果。

一是广泛收集薄壳山核桃遗传资源,选育出优质高效良种,填补了品种空白:基地共收集国内外薄壳山核桃种质资源183份,建立了首个“江苏省薄壳山核桃种质资源库”,开展了薄壳山核桃种质资源收集及优良品种选育的系统研究,采用分子标记对不同种质资源遗传多样性进行了比较分析,通过在我省苏南、苏中、苏北、及安徽、浙江等30余个试验点的无性系测试,审认定林木良种8个,填补了我国无薄壳山核桃自主知识产权良种的空白。

二是突破嫁接技术难题,形成良种扩繁技术体系,实现了育苗方式的变革:针对薄壳山核桃主根发达、须根较少、当年实生苗不能嫁接的困难,从细胞和分子水平研究了薄壳山核桃嫁接成活过程,首次构建了嫁接成活的基因调控网络,揭示了薄壳山核桃嫁接成活机理,丰富了嫁接理论。研发出种子温床催芽、芽苗截根移栽培育富根容器苗作砧木,结合春季枝接和夏秋季方块芽接实现了薄壳山核桃当年播种,当年嫁接,次年出圃,使薄壳山核桃优良品种嫁接苗培育周期从传统的3-4年缩短到2年。与传统育苗相比,这种育苗方式培育的容器苗具有须根发达、生长健壮均匀、造林成活率高、缓苗期短等优点,实现了薄壳山核桃优良品种的规模化扩繁。

三是研发出以品种配置和植物营养调控为核心的关键技术,形成高效栽培技术体系,实现了早实丰产:针对薄壳山核桃雌雄异熟、自花不育的特性,通过对不同品种花芽分化规律、花粉萌发特性及可授性的系统研究,研制出最佳的品种配置方案;系统研究了薄壳山核桃主要矿质营养动态变化规律、养分需求特性和施肥临界期,提出了营养诊断指标体系和快速诊断技术,研发出专家施肥系统;形成了与品种物候特相适应的配套栽培管理技术体系,突破了薄壳山核桃早实促成栽培技术,使薄壳山核桃3年结果,6年丰产,促进了薄壳山核桃产业在我省及周边省区的快速发展。

成果转化,助力乡村振兴国家策略

目前基地可年培育薄壳山核桃优良品种嫁接苗10万株,逐步形成了规模化生产。优良品种越来越多,苗木质量越来越高,也得到越来越多果农的认可。彭方仁教授认为,要让更多国人食用薄壳山核桃鲜果,就必须依靠种植户和企业实现规模化和商业化种植,而国家发展木本油料产业的政策和成熟的技术,将为薄壳山核桃产业发展提供坚实的保障。所以,基地秉承标准化生产、规范化种植、专业化管理的宗旨,重点推广适宜国内规模种植的薄壳山核桃优良品种,从良种扩繁、品种配置、树形管理、肥水控制等方面开展薄壳山核桃的产业化开发示范,为广大薄壳山核桃种植者提供种前咨询、现场指导及售后跟踪等全方位的技术服务。南京林业大学薄壳山核桃课题组已经与多家高校、企业开展产学研合作,将科研成果转化为生产力,目前合作单位已有30多家,薄壳山核桃推广种植区域已遍布长江中下游地区,大大加快了我国薄壳山核桃产业的发展进程。与江苏禾派农业发展有限公司合作在江苏省泗洪县建成了万亩碧根果产业化示范基地。成果在江苏及安徽、浙江等南方省份累计推广面积达到 50 余万亩,新增产值近 5.6 亿元,产生了显著的经济、社会和生态效益。该成果获2015年国家科技进步二等奖和2020年梁希林业科技进步二等奖。

如今,彭方仁教授仍然时常在基地中紧张地忙碌着,虽然多个科研项目已经验收,但是他的科学研究事业一刻也未停止过。薄壳山核桃作为特色经济林产业发展中的木本油料树种,其未来发展前景愈来愈广阔,彭方仁教授将带领课题组继续以服务林业为使命,为薄壳山核桃产业化发展,为进一步助力乡村振兴,为农户增收多添“法宝”,不断奋进、不断前行,力争实现“让更多的中国人吃上自己种植的碧根果”的美好夙愿。

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