1949年9月,李登海出生于山东省莱州湾的海边渔村,父母亲期望他将来长大能出海谋生,就给他起名“登海”。初中毕业后的李登海看到家乡种的玉米一亩地仅打200多斤,而美国却高达2000多斤,这10倍的差距,刺痛了他年轻的民族自尊心。于是从上世纪70年代,他便立志钻研育种,誓要攀登玉米王国的珠穆朗玛峰。
30多年斗转星移,李登海风里来雨里去,他像候鸟一样,每年冬去海南加代繁种,春归莱州播下良种。就没有在家里过上一个团圆的春节。2005年10月17日,由农业部玉米专家顾问组及中国农科院等科研单位的11位专家组成的验收鉴定组,对山东登海种业股份有限公司的1.09亩高产实验田进行了严格的实产验收。验收结果:李登海选育的“登海超试1号”(即“登海超级玉米试验1号”之意),亩产达到1402.86公斤。这是李登海第6次刷新了他所创造的世界夏玉米的单产最高纪录。
这一新的纪录,比李登海于1989年创造的世界夏玉米单产最高纪录1096.29公斤超出306.57公斤,世界夏玉米单产纪录再次提高了27.96%。
专家组一致认为,这次重大突破,将引领我国超级玉米育种和栽培技术进入新阶段。这是近年来,李登海通过利用热带抗病资源、高产高配合力资源和抗倒伏资源进行优化组培,在超级玉米育种方面取得的又一重大进展。本次夏玉米高产试验的新品种,在当年夏季两次台风袭击的恶劣天气特征情况下,表现十分突出,一举实现了超级玉米高产的新突破。
“超级玉米”对于种业界外人士可能还是一个很抽象的概念。倘若简单地算一笔账,则会明了李登海所致力研究的“超级玉米”在中国和世界的“超级”重大贡献:将不一样的地区种植条件的差异等外在因素考虑在内,超级玉米平均亩产比现有的主栽品种至少高出150公斤。如果每年种植推广1000万亩超级玉米,我国每年的玉米产量就能增加15亿公斤,相当于新增150万亩耕地!难怪全国著名玉米专家、农业部顾问组副组长魏义章郑重地验收签字后
李登海是我采访和结识十余年的老朋友。日前,我又采访了他。从他的谈话中,我进一步了解到,李登海30年的辉煌业绩是与中国农村的改革开放息息相关的。
记者:1999年美国种子贸易协会邀请我去访问先锋等公司时,先锋公司向我介绍说,您到先锋公司访问期间,该公司总部升起中国国旗欢迎您的造访。这是为什么?
李登海:是因为谁能掌握种子,谁就可能掌握世界。在整个世界,除了美国创造春玉米高产纪录外,就仅有咱中国创出了夏玉米的高产纪录。
是啊,在当今世界玉米栽培史上,有档案记载的只有两个人,一个是美国先锋种子公司的创始人华莱氏,他是世界春玉米高产纪录的保持者;另一个就是李登海,是世界夏玉米高产纪录的创造者。记者深切地感受到,世界玉米超级大国———美国,他们的跨国先锋公司对李登海如此国宾礼遇,主要是由于他对中国乃至世界夏玉米创高产纪录的巨大贡献。
记者:近30年来,您已被世界公认为夏玉米育种栽培专家、“紧凑型玉米之父”,在亚太地区国际种子大会上,我欣喜看到您荣获了“玉米产业重大贡献奖”。伴随着中国农村的改革开放,您在育种科研上怎样创出世界夏玉米的高产纪录?
李登海:初中毕业后,我就回乡务农,先是担任村农科队长,借助几亩口粮田和责任田钻研玉米育种。
为尽快育出咱们中国自己的玉米高产良种,我背井离乡一个人不远万里跑到海南岛,搞起了玉米加代育种。
在一间背靠大山没有门板的小茅屋里,整天穿一条汗渍渍的短裤,吃的是自己架火烧烤的面疙瘩,晚上睡觉头蒙一条麻袋,身盖一条麻袋。蚊叮虫咬、瘴病煎熬,下雨屋漏,全然不顾,一心扑在田间试验上。每年在海南和山东要为玉米套袋20多万个,还要逐个观察、记录、选择、分析,全凭人力手工操作,如此浩繁的工作量,艰苦的劳作条件,年复一年,周而复始。每年春节正值海南基地玉米授粉的关键时节,为了观察记录、对比分析,从第一次到海南至今,30多个春节大都是在海南度过的“劳动节”。
北方的玉米一年只种一季,我们通过海南加代选育,以每年3至4代的惊人速度推进着育种科研的步伐。
从山东到海南,我们培育出一个又一个玉米新品种,创造了一个又一个玉米高产新纪录。
1979年,我们育成了中国第一个紧凑型玉米新品种“掖单2号”,验收单产达到1553.2斤,首创我国夏玉米单产最高纪录,在全国推广20年之久。
1989年,继而又培育出创造世界夏玉米单产最高纪录的“掖单13号”,亩产达1096.29公斤。
1993年,我们又育成了抗病耐密、优势更强的“登海1号”、“登海9号”等新品种,在山东省和黄淮海大区区试中均表现突出。迄今我们亲手选育的48个玉米良种,年种植培养面积已占全国种植培养面积的1/3以上。
在1995年以来农业部公布的我国农业科研单位成果排名榜和育种单位新品种推广面积排名榜上,我们登海公司始终名列第一。并率先攀上了超级玉米研究的新高峰,36年来6次刷新夏玉米世界高产纪录。
据国家农业部统计,我们“登海”系列玉米种1997年种植培养面积占全国的38%。这么大的种植培养面积在全国没有先例,世界也属罕见。
“八五”期间,国家农业部将紧凑型玉米列为主推品种,创下全国一年种植近5000万亩的纪录。
“九五”以来,我们先后承担了国家、省部级课题41项,其中863计划、科技支撑计划等国家级课题16项,我们登海种业的育种科研工作已达到了国家级科研单位的水平。
记者:在我采访美国先锋种子公司副总裁杰克·华生时,他高度评价您“开创了中国紧凑型玉米育种的新时代”。他为什么这样评价呢?
李登海:美国先锋种子公司总裁之所以这样评价咱们中国的玉米高产研究,主要有两点原因:一个是因为我们比他们所用的时间短。美国先锋公司的高产研究始于1926年,至今已有80年的科研历史;而我们紧凑型玉米育种研究始于1972年,仅有30多年的科研经历。
另一个原因,是咱们的夏玉米高产效果突出,堪称世界冠军。据1989年在日本做试验显示:我们培育的“掖单13号”玉米,其产量和抗倒性均列中国81个参试良种之首,同美国先锋公司的“P3352”良种相比,生物产量每亩高出1135.95公斤,鲜籽产量每亩高出237.5公斤。
李登海:从农家品种到杂交种的利用是玉米栽培史上的一次飞跃,从平展型杂交种到紧凑型杂交种的应用,这是玉米栽培史上的又一次飞跃。70年代初,玉米育种家利用无叶舌基因材料,从无叶舌植株上冲直立受到启发,逐步提出紧凑型育种,并主张株型育种和产量育种一定要结合;同时对紧凑型的标准做了研究和探讨。株型育种和产量育种的结合,实际上就是高光效育种与理想育种的结合。咱们进行了63代的选育研究,发现了应用紧凑型玉米杂交种是发展我国玉米高产再高产的有效途径,确立了以紧凑型为主体的玉米杂交种的育种方向。
我们从1972年开始做玉米高产攻关栽培研究,至1979年8年时间,将全国能够征集到的玉米杂交种包括获得国家发明奖和科学技术进步一等奖的品种在内,共计100多个品种,先后种植了140多块0.073公顷(1.1亩)以上的夏玉米高产地块,付出了巨大的劳动代价,先后突破了7500kg/hm2、9000kg/km2、9750kg/hm2,但没一个品种能够突破10500kg/hm2,原因是所用的品种均表现叶片平展弯披,叶片重叠,相互遮光,田间郁闭严重。历时8年的实践证明:平展型玉米品种,由于株型结构的原因,在每公顷60000株及60000株以上的情况下,出现了严重的空秆和倒伏两个主要矛盾。
在进行玉米高产攻关的同时,我们认识到玉米高产主要靠品种,只有育出高产品种,才能创出高产。从1973年我们开始做玉米育种工作,1978年选育出紧凑型玉米自交系“掖107”,在海南与紧凑型自交系“黄早四”组配育成紧凑型玉米杂交种“掖单2号”。并在1979年直接纳入攻关试验种植,产量突破了夏玉米11250kg/hm2大关,0.1公顷单产达11652kg/hm2,这个高产纪录震动了整个黄淮海夏玉米种植区。这个产量的突破是在平展型玉米种植的高限密度情况下的单株穗粒重的突破。经过4年对“掖单2号”进行不同栽培方式及综合配套技术探讨研究,“掖单2号”春玉米在72000株/hm2密度情况下,最高产量达13554kg/hm2;夏玉米在63000株/hm2密度情况下,最高产量达到12369kg/hm2。
针对“掖单2号”由于不抗倒伏无法再提高产量的矛盾,要想高产突破还是要从选育高抗倒伏的紧凑型玉米杂交种入手。以选择株型紧凑、茎秆坚韧,高抗倒伏的中大穗型、中秆或中高秆、中晚熟的玉米杂交种为育种目标。1986年,按照育种目标育成的紧凑型玉米杂交种“掖单6号、7号、9号”培创高产田,首次突破了14250kg/hm2高产大关。这类品种株型紧凑,抗倒性强。
但由于单株生产力的显而易见地下降,达不到再高产的目的,产量不能突破15000kg/hm2。在总结前段经验的基础上,我们提出了选育15000kg/hm2高产品种的目标,即选用多基因控制的致矮性遗传传递力较强,根系发达,茎秆坚韧,抗病、籽粒大、粒重高的高配合力的紧凑型玉米自交系组配成紧凑大穗型玉米杂交种。根据育种目标,又经过3年6代的育种与培创玉米高产田的研究,终于选育出了多基因控制的致矮性遗传传递力强、株型紧凑高配合力的“478”自交系,育成紧凑大穗型玉米杂交———“掖单12号”、“掖单13号”,1989年“掖单12号”、“掖单13号”培创夏玉米高产田,产量分别达到16062.15kg/hm2和16444.35kg/hm2。首次开创了我国夏玉米亩产超吨粮和一年两作(其中小麦7275kg/hm2)全年总产23719.35kg/hm2的高产纪录,实现了亩产过吨半粮的目标。
在继承我国玉米育种理论的基础上,不断探索创新,依照我们多年的高产试验的实践提出了“紧凑型+杂种优势”的育种理论。我们大家都认为紧凑型是增加单位群体光合面积的基础,是充分的利用光热资源的根本,“用紧凑型组装成较大的群体光合面积+杂种优势”就可获得高产。同时我们指出,低密度(45000株/hm2以下)下产量的增长主要靠杂种优势,高产田高密度下产量的提高主要是提高群体光能利用与杂种优势的有机结合。紧凑型玉米适于高密度栽培就是实现提高群体光能利用的一个重要因素。
紧凑型玉米区别于平展型玉米的最大优点是个体发育状况的改善,是一种特殊的株型结构。于是咱们进行了玉米的改型试验,结果表现:紧凑型改为平展型的减产20%,平展型改为紧凑型的则增产21%。
紧凑型玉米较平展型玉米产量有显著的提高,紧凑型玉米的形态生理特点改变了玉米高产栽培的若干理论与技术。连续30年培创玉米高产田的历史及所走过的玉米高产之路的事实表明:紧凑型玉米杂交种代表着当今中国玉米生产发展的方向。1990年,农业部在莱州市召开全国玉米生产会议,决定“八五”期间在全国推广紧凑型玉米1亿亩,增产玉米100亿公斤;1996年8月,国家科委和农业部在山东省烟台市召开全国紧凑型玉米及配套技术推广会议,决定继续在全国扩大推广紧凑型玉米。
从1972年开始,我们每年都选用不同品种培创8-12块夏玉米高产攻关田,所获得的最高产量均为当年全国平均产量的3倍左右,为扩大玉米面积和增加产量提供了可能性。据农业部统计资料,1985年全国紧凑型玉米培养种植面积不足200万公顷,占全国玉米总面积的11.2%,1990年扩大到373.3万公顷,占全国玉米总面积的17.7%;1995年全国种植紧凑型玉米面积733.3万公顷,占全国玉米面积的32.5%,1998年全国紧凑型玉米种植培养面积866.7万公顷,占全国玉米面积的42.4%。
30年来,我们由玉米株型改型研究攻关入手,在国内确立了紧凑型玉米的育种栽培方向,提出的株型与杂交优势互补的论点、杂交优势与群体光能有机结合的论点,成为我国玉米育种理论最前沿的创新与突破。在国内率先开展紧凑型玉米育种,总结出了“紧凑株型+高配合力”的玉米育种理论,选育出一批优良的紧凑型玉米自交系和杂交种。到2007年底,已有48个通过国家和有关省市的审定,获得41项植物新品种权和11项专利。我们公司是全国农口拥有审定品种和植物新品种权最多的。
2003年,我们以“高产玉米新品种掖单13号选育和推广”获国家科技进步一等奖。
2006年,又获得山东科学技术最高奖。获奖理由,就是以紧凑型玉米大幅度突破了我国平展型玉米的高产极限,开创了我国玉米高产道路。
经过30多年的努力,由我主持选育的“107”自交系及“掖单2号”杂交种、“478”自交系及“掖单13号”、超级玉米自交系及系列杂交种,标志着选育紧凑型玉米科研的三个阶段,描绘出我国玉米栽培史上的紧凑型玉米、紧凑大穗型玉米、超级玉米三大创新及第二次飞跃的轨迹。
记者:称科技是第一生产力。您这30年来的玉米科研成果,怎样为农民所用,转化为社会经济效益的?
李登海:我们借助改革开放的东风,在全国第一个创办了民营科研单位、第一个创办了民营种业股份制上市企业,第一个创办了中外合资种子企业。使育、繁、推、销一体化,最快捷、最直接地为农民提供良种。
中国是玉米培养种植大国,种植培养面积居世界第二位,玉米是仅次于小麦的主要粮食作物,其种植面积占总耕地面积的1/5,产量占粮食总产量的24%,均居秋粮作物之首。
从我国粮食和食物安全来说,玉米不仅在边远地区是重要的食粮,更是工业原料、能源原料,还是关系到食物安全的主要饲料。作为“饲料之王”,以玉米为主要成分的饲料,每2~3千克即可换回1千克肉食。作为重要的工业原料,玉米的用途已渗透到工业的各个领域,玉米生产的好坏,对国民经济构成了巨大影响。
在过去30年里,国际市场对玉米的需求增长速度远远超过其他粮食作物,预计到2010年,我国对玉米的需求将达到1.6亿吨,届时我国玉米的缺口将达到2000多万吨。
鉴于这点,在进行育种科研的同时,我们想方设法早一天将每一颗优良种子交到农民手中,帮助农民增产增收。我们搞的超级玉米育种和栽培,就是要进行品种科技创新,提高玉米的单产能力,保证我国粮食和食物安全。
为了将科技成果尽快转化为生产力,我们摒弃了计划经济体制下科研、繁育、推广自成体系、互相脱节的陈旧模式,努力探索农业科技体制改革创新之路。
1985年,在各级党委、政府的大力支持下,我们按照市场经济的要求,成立了全国首家集科研、生产、推广、经营于一体的民办农业科研单位———莱州市玉米研究所,1998年组建成立莱州市登海种业有限公司。后来,改制为“山东登海种业股份有限公司”在深圳上市。
全国31个省市区都有玉米种植,从东北平原起,经黄淮海平原,至西南地区形成一条“中国玉米带”。为不断培育适合于我国不同生态区种植的新品种,面向全国进行辐射扩散,我们在北方春玉米区、黄淮海夏玉米区、西南山地玉米区、西北灌溉玉米区、南方丘陵玉米区等全国不同玉米生态区设立了32个试验站。
为充分利用黄淮海区的光热资源,我们还同时开展小麦、玉米一年两季创高产的栽培研究工作,连续16年一年两季亩产突破吨半粮,实现了从一亩地养活一个人达到了目前一亩地养活四个人。
“国家玉米工程技术研究中心(山东)”在登海公司设立后,我们每年承担国家和黄淮海区域玉米新品种展示、预备试验、生产试验等项目参试品种800个以上,成为玉米产业化技术的集散地和辐射源。
1990年我们选育的“掖单12号、13号”两个品种被农业部确定为重点推广品种。从那时起,我们育成的紧凑型玉米杂交种在全国累计推广面积达10亿多亩,最高年份曾占全国玉米种植面积的1/3,增产粮食930亿公斤,累计增加社会经济效益1000多亿元。
1998年,云南省保山地区传来喜讯:该地区施甸县水长乡张春元、李其文、张洪光等十几户农民,在海拔1620米的高原旱地试种101.2亩“登海6号”,经地区验收玉米平均亩产998.2公斤,其中农民张洪光1.2亩玉米最高亩产达1191.7公斤,这在当地是前所未有的。
“九五”期间,我们自觉地承担起科学家和科技实业家两副重担,抽调300多名专业人员组成推广队伍,在全国各玉米生产区和不同生态类型地域选设了800多个示范点。每年从示范点播种入手,实行讲座、栽培、管理、观摩、验收总体组装和下一年种子征订等全程示范服务,让广大农民亲眼看到“掖单”、“登海”玉米的增产效益。全新的科普推广方式受到全国各地农民热烈欢迎,使紧凑型玉米高产栽培模式在全国玉米主产区得到广泛应用,涌现出一大批亩产超1吨的高产典型,带动了我国玉米生产的发展。
2004年7月,全国夏玉米品种区试技术培训班在莱州市举行。来自国家农业部、省种子管理总站以及北京、天津、山东等省市的有关专家、技术人员参加了培训学习。
我们创建的全国第一家种子产业化的农业民营科技型企业,现已成为全国新品种最多、影响最大、效益最好的玉米种业公司。先后得到国家科技部、发改委等部门的认可,被评为国家玉米工程技术研究中心、国家玉米新品种技术研究推广中心、国家认定企业技术中心和国家首批创新型企业,成为全国玉米新品种、新技术的集聚点和扩散源。为促进玉米育种事业的发展,我们组织全国12个省、市、自治区玉米主产区育种家成立了紧凑型玉米研究会,多次举办紧凑型玉米理论与实践交流会,形成了玉米育种技术和良种良法配套栽培技术的交流中心。
2002年我们与世界最大的跨国种业集团———美国先锋种子公司合资成立了由登海种业控股的“山东登海先锋种业有限公司”。登海种业已成为中国加入WTO后在玉米方面最具国际竞争力的民族种业公司。
在实施产业化过程中,我们尤其注重培养和提高年轻的农村科技人才。30年来,已先后培训了200多名农村青年科技人才,不断充实了公司的科技队伍。目前,我们公司从事科技工作的已有320人,占公司总人数的38.1%,在新品种选育和推广上发挥着主导作用。其中专职研发人员96名,中高级职称86名,博士生2名,在主要的研究人员中,有16名具有研究员职称、10名享有国务院和省级特殊津贴的中青年专家和专业技术拔尖人才。有13个业务部门和研究所,其工作范围分别覆盖公司的玉米、小麦、蔬菜、花卉、生物技术等开发项目。技术中心主任由国内外玉米育种与高产栽培专家担任。同时形成了“三层一带”高效运行机制。即由专家、教授组成高层次技术决策层;由专业骨干组成实施层;由经过严格技术培训的熟练科研助手组成操作层;由基层部门技术人员组成的技术中心生产试验开发带。
30年来,我们选育出“掖单”、“登海”两大系列紧凑型玉米杂交种,其中48个通过审定,获得11项专利,获得43项新品种权。
近3年来,我们主持选育的紧凑型玉米新品种均已申请植物新品种权保护,有自主知识产权品种销售收入均占当年企业总销售收入的90%以上,利润均占当年总利润的90%以上,每股收益在同行业中居第一位。
据统计,最高年份推广面积约8961万亩,约占全国玉米统计面积的31%,居全国第一。累计推广面积为10.3亿亩,增产粮食1000亿公斤,增加社会效益1000多亿元,种子出口创汇130多万美元。
据记者了解,李登海研究员参与编撰学术专著4部,发表学术论文23篇。先后获得国家科学技术进步一等奖、山东省科技进步一等奖等国家和省部级科技奖励14项。
李登海先后荣获国际组织奖2项,其中1995年荣获“亚洲农业研究发展基金奖”、2005年荣获“亚太种协特别奖”;荣获全国新长征突击手、全国先进工作者、中国十大杰出青年等国家级奖励和荣誉称号21项,荣获山东省专业方面技术拔尖人才、山东省有突出贡献中青年专家等省级奖励和荣誉称号13项。
由于在紧凑型玉米育种和栽培方面做出的卓越贡献,李登海多次受到、等党和国家领导及老一代革命家的接见和鼓励……
李登海,男,1949年9月生,山东莱州人,研究员。现任莱州市农业科学院院长、山东登海种业股份有限公司董事长、山东登海先锋种业有限公司董事长、国家玉米工程技术研究中心(山东)主任。
李登海是第九、十届全国人大农业与农村委员会委员,十四大代表,第八届山东省委委员,第八届全国青联副主席,中国农业及农村科学技术咨询委员会委员,农业部种植业专家顾问组成员,全国农作物品种审定委员会玉米专业委员会委员,山东农业大学教授、博导,四川农业大学、河南农业大学等高校兼职教授。
李登海连续36年致力于玉米育种和高产栽培技术研究工作,开创了我国紧凑型玉米育种的道路,将培育紧凑型玉米确立为我国玉米育种的主导方向,总结出“紧凑型+杂交优势”的育种理论。先后选育了“107”、“478”等60多个紧凑型玉米自交系,丰富了我国的玉米种质资源,组配的玉米杂交种有48个通过了国家或省级审定。获得发明专利2项,植物新品种权43项,连续6次创造和刷新了世界夏玉米高产纪录。并积极推动科技成果转化,先后创办了首家集科研、生产、推广、经营一体化的农科所(院)及山东登海种业股份有限公司,已在深圳上市,被评为“中国种业五十强”季军。2003年荣获国家科学技术进步一等奖,2005年荣获亚太种苗协会授予的“中国玉米产业重大贡献奖”。