大豆栽培與生物學(xué)教授董鉆

文/常汝鎮(zhèn)

我的辦公桌上放著沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)董鉆教授的著作，如《大豆栽培生理》（1997）、《大豆產(chǎn)量生理》（2000）、《董鉆作物科學(xué)文選》（2005）等。還有他和單維奎一起策劃，宋書宏主編的《遼寧大豆研究60年》（2010）。這些書都是董鉆老師贈(zèng)送給我的，每本書的扉頁(yè)上都有董老師的簽名，謙遜的寫上“指正”、“雅正”字樣。董老師的字既工整又漂亮，我有關(guān)大豆栽培生理的很多知識(shí)都是從董老師寫的書里學(xué)來(lái)的。2009年湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)官春云院士主持編寫高等農(nóng)業(yè)院校教學(xué)用書《現(xiàn)代作物栽培學(xué)》，我接到官院士的通知，到長(zhǎng)沙開編寫會(huì)，讓我承擔(dān)栽培學(xué)個(gè)論中的《大豆》一章，要求寫2萬(wàn)字。我既不是做教學(xué)的老師，又不是做栽培研究的，寫教材對(duì)我來(lái)說(shuō)可是有難度。官院士讓我寫這一章，可能是因?yàn)樗谵r(nóng)業(yè)部油料作物專家指導(dǎo)組擔(dān)任副組長(zhǎng)（現(xiàn)擔(dān)任顧問(wèn)），而我當(dāng)時(shí)是大豆專家指導(dǎo)組組長(zhǎng)，兩個(gè)專家指導(dǎo)組每年往往一起開一次會(huì)，彼此較熟悉，所以官院士想到了我。我承擔(dān)了寫作任務(wù)，回來(lái)老老實(shí)實(shí)地學(xué)習(xí)董老師有關(guān)大豆生理和栽培的著作，按官院士給定的編寫提綱編寫。

學(xué)習(xí)了董老師的書和編寫大豆栽培教材，使我對(duì)大豆生物學(xué)特點(diǎn)有了更深的認(rèn)識(shí)，與禾本科作物水稻、小麥、玉米等相比，豆科中的主要作物大豆在生物學(xué)特性上與其有顯著的不同，禾本科作物是單子葉，種子發(fā)芽出土有芽鞘先行生長(zhǎng)，錐形體易于鉆出地面出苗，全苗較容易；大豆為雙子葉，又是子葉出土作物，兩片肥厚的子葉靠胚軸伸長(zhǎng)拱出地面，出苗比較困難，所以大豆全苗很難，這就要求整地、播種質(zhì)量要高；禾本科作物先行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，再抽穗灌漿，大豆是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)并進(jìn)；水稻、小麥等主要靠上部的劍葉制造光合產(chǎn)物，大豆植株每個(gè)節(jié)位上的葉片光合產(chǎn)物有局部供應(yīng)特點(diǎn)，大豆還有落花落莢、根瘤固氮等生物學(xué)特性。在栽培措施上大豆與禾本科作物也有很多區(qū)別，如禾本科作物施氮肥效果顯著，需大量施用氮肥，而大豆施氮多了，根瘤固氮會(huì)受到抑制。

《大豆產(chǎn)量生理》一書是董老師幾十年從事大豆產(chǎn)量生理研究的結(jié)晶，他告訴我說(shuō)他真正從事大豆產(chǎn)量生理研究開始于1975年，當(dāng)時(shí)在遼寧省康平縣農(nóng)村以科教小分隊(duì)隊(duì)員身份參加和指導(dǎo)大隊(duì)的大豆生產(chǎn)，閑暇里就在田間觀測(cè)生物產(chǎn)量在各器官的分配，后來(lái)形成了“器官平衡”的概念，1981年在《遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)》上發(fā)表了《大豆的器官平衡與產(chǎn)量》一文。

有了生產(chǎn)田的觀察實(shí)踐，董老師又花幾年時(shí)間，選用不同熟期的品種，采用春播和夏播，在不同肥力的地塊上進(jìn)行精細(xì)的試驗(yàn)，在大豆生育期間研究干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)及分配規(guī)律。從盛花起連續(xù)選擇有代表性的10個(gè)植株，做標(biāo)記，收集所有脫落的花、莢、葉片和葉柄，植株成熟之后，從子葉痕處截?cái)啵浞诛L(fēng)干后稱重，記錄各器官重及植株總重，計(jì)算經(jīng)濟(jì)系數(shù)及試驗(yàn)小區(qū)的籽粒產(chǎn)量，再按經(jīng)濟(jì)系數(shù)換算出理論生物產(chǎn)量。這一試驗(yàn)很仔細(xì)，也很精確，以此分析各器官所占的比例，研究大豆的器官平衡。研究結(jié)果表明，不同品種大豆的葉片、葉柄、莖稈、莢皮及籽粒最優(yōu)比例分別為22%、8%、20%、10%和40%，如能將這些指標(biāo)集于一個(gè)品種，籽粒產(chǎn)量將是可觀的。理想的器官平衡模式是葉片、葉柄、莖稈、莢皮的份額適當(dāng)?shù)男?，籽粒份額合理的大。他指出，為了提高大豆籽粒產(chǎn)量，應(yīng)當(dāng)通過(guò)育種手段和栽培措施，把高額的生物產(chǎn)量、優(yōu)良的株型同合理的器官平衡結(jié)合起來(lái)。

他還就生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、個(gè)體產(chǎn)量與群體產(chǎn)量進(jìn)行了研究和分析，他指出，隨著生物產(chǎn)量的提高，經(jīng)濟(jì)系數(shù)有逐步下降的趨勢(shì)，但是提高大豆生物產(chǎn)量畢竟是增加籽粒產(chǎn)量的基礎(chǔ)。只有選育出能把高額的生物產(chǎn)量同合理的器官平衡統(tǒng)一于一體的品種，才能在提高土壤肥力條件，增加大豆生物產(chǎn)量的同時(shí)，使經(jīng)濟(jì)系數(shù)不至于降低或大幅度降低，最終獲得高額的籽粒產(chǎn)量。在個(gè)體與群體產(chǎn)量的論述中，他指出，大豆的個(gè)體產(chǎn)量和種植密度是構(gòu)成群體產(chǎn)量的二大因素，在大豆個(gè)體產(chǎn)量與群體產(chǎn)量的關(guān)系中，首先應(yīng)著眼于提高個(gè)體產(chǎn)量，增加種植密度固然在一定程度上能提高群體產(chǎn)量，但種植密度是有限度的，超過(guò)一定限度就會(huì)倒伏或極度消減個(gè)體產(chǎn)量。為了解決這一問(wèn)題，必須培育株型優(yōu)良，器官平衡合理，抗倒伏，適于密植的新品種。

《大豆產(chǎn)量生理》一書的寫作，董老師說(shuō)前后花了至少四五年時(shí)間，為寫好這一著作，他搜集了與產(chǎn)量相關(guān)的文獻(xiàn)600多篇，在書中引證了460篇，書中更多的是董老師的研究實(shí)踐和指導(dǎo)研究生論文的研究結(jié)果。從理論和實(shí)踐上進(jìn)行論述，許多內(nèi)容是初次提出，書中的圖也是董老師親手繪制。除根瘤固氮外書中有關(guān)光合作用與大豆產(chǎn)量、養(yǎng)分代謝與大豆產(chǎn)量、水分代謝與大豆產(chǎn)量、群體結(jié)構(gòu)與大豆產(chǎn)量等都包含了董老師的心血。如在大豆光合作用與大豆產(chǎn)量一章，每一節(jié)內(nèi)容都有董老師的研究結(jié)果，得出關(guān)鍵性結(jié)論。他指出，大豆葉綠素含量與單株生物產(chǎn)量有顯著的相關(guān)性，葉面積的層次分布是大豆群體結(jié)構(gòu)的要素之一，群體內(nèi)部光照強(qiáng)度急劇衰減是大豆植株中部特別是下部葉片光合產(chǎn)物入不敷出，變黃乃至脫落的主要原因，在能量（光合）充足的時(shí)候，原料（CO2）不足是阻礙光合作用的重要因素，大豆的器官平衡是同化產(chǎn)物轉(zhuǎn)移分配的最終結(jié)果，也是庫(kù)-源關(guān)系的標(biāo)志。

在我國(guó)出版的大豆專著中，如《中國(guó)大豆育種與栽培》、《大豆遺傳育種學(xué)》、《中國(guó)東北大豆》、《現(xiàn)代中國(guó)大豆》等多屬綜合性著作，論述多為綜述性質(zhì)，《大豆產(chǎn)量生理》一書是專門針對(duì)與大豆產(chǎn)量有關(guān)的生理展開專題論述，因此能深入進(jìn)行分析，闡述各生理因素對(duì)產(chǎn)量的作用，書中凝集了作者的許多研究成果和第一手資料，使得對(duì)大豆產(chǎn)量生理的論述內(nèi)容更豐富更深入，將自身研究與前人研究有機(jī)融合，使讀者從書中較全面地了解與產(chǎn)量相關(guān)的各生理因素的作用。本書深受讀者歡迎，因此于2010年再版發(fā)行。

董老師為人謙和，作事十分認(rèn)真，多次應(yīng)邀參加大豆田間測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，他都非常仔細(xì)，親歷親為，丈量面積，計(jì)數(shù)單株莢數(shù)、單株粒數(shù)。2012年在中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所順義試驗(yàn)基地驗(yàn)收韓天富博士主持的大豆遲播密植高產(chǎn)試驗(yàn)示范，現(xiàn)場(chǎng)收獲費(fèi)時(shí)較多，董老師一直在現(xiàn)場(chǎng)，午飯時(shí)間過(guò)了，他仍在田里稱重，計(jì)算產(chǎn)量，一絲不茍。他參加過(guò)遼寧農(nóng)科院作物所宋書宏所長(zhǎng)主持的遼21051（遼豆10號(hào)）畝產(chǎn)327.3公斤超高產(chǎn)試驗(yàn)的驗(yàn)收，近年又不止一次前往新疆，對(duì)中黃35在新疆創(chuàng)造單產(chǎn)超過(guò)400公斤的超高產(chǎn)測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收，他不是測(cè)了產(chǎn)就算完事，他肯于動(dòng)腦，對(duì)高產(chǎn)田塊的出現(xiàn)進(jìn)行認(rèn)真分析。在遼寧獲得單產(chǎn)327.2公斤的高產(chǎn)后，他從品種選用、產(chǎn)量構(gòu)成、種植密度、前茬肥力、肥料施用、灌水情況等進(jìn)行了分析和討論。在新疆獲得單產(chǎn)405.89公斤的全國(guó)大豆高產(chǎn)紀(jì)錄后，他撰寫了《中黃35大豆畝產(chǎn)超400公斤的啟示》一文，指出大豆生產(chǎn)依靠三個(gè)要素，即品種、環(huán)境、措施。大豆產(chǎn)量的形成，決定于品種產(chǎn)量遺傳潛力的高低，生產(chǎn)條件即環(huán)境的生態(tài)容量（主要是光、溫、水、肥儲(chǔ)量）的大小以及人為栽培措施調(diào)控（密度、施肥、灌水、管理）適度與否，三者相互作用，相輔相成，缺一不可。董老師這種認(rèn)真分析問(wèn)題的品格值得我們好好學(xué)習(xí)，養(yǎng)成勤于動(dòng)腦、善于分析、親自動(dòng)手的良好習(xí)慣。