大豆栽培与生物学教授董钻

文/常汝镇

我的办公桌上放着沈阳农业大学董钻教授的著作，如《大豆栽培生理》（1997）、《大豆产量生理》（2000）、《董钻作物科学文选》（2005）等。还有他和单维奎一起策划，宋书宏主编的《辽宁大豆研究60年》（2010）。这些书都是董钻老师赠送给我的，每本书的扉页上都有董老师的签名，谦逊的写上“指正”、“雅正”字样。董老师的字既工整又漂亮，我有关大豆栽培生理的很多知识都是从董老师写的书里学来的。2009年湖南农业大学官春云院士主持编写高等农业院校教学用书《现代作物栽培学》，我接到官院士的通知，到长沙开编写会，让我承担栽培学个论中的《大豆》一章，要求写2万字。我既不是做教学的老师，又不是做栽培研究的，写教材对我来说可是有难度。官院士让我写这一章，可能是因为他在农业部油料作物专家指导组担任副组长（现担任顾问），而我当时是大豆专家指导组组长，两个专家指导组每年往往一起开一次会，彼此较熟悉，所以官院士想到了我。我承担了写作任务，回来老老实实地学习董老师有关大豆生理和栽培的著作，按官院士给定的编写提纲编写。

学习了董老师的书和编写大豆栽培教材，使我对大豆生物学特点有了更深的认识，与禾本科作物水稻、小麦、玉米等相比，豆科中的主要作物大豆在生物学特性上与其有显著的不同，禾本科作物是单子叶，种子发芽出土有芽鞘先行生长，锥形体易于钻出地面出苗，全苗较容易；大豆为双子叶，又是子叶出土作物，两片肥厚的子叶靠胚轴伸长拱出地面，出苗比较困难，所以大豆全苗很难，这就要求整地、播种质量要高；禾本科作物先行营养生长，再抽穗灌浆，大豆是营养生长与生殖生长并进；水稻、小麦等主要靠上部的剑叶制造光合产物，大豆植株每个节位上的叶片光合产物有局部供应特点，大豆还有落花落荚、根瘤固氮等生物学特性。在栽培措施上大豆与禾本科作物也有很多区别，如禾本科作物施氮肥效果显著，需大量施用氮肥，而大豆施氮多了，根瘤固氮会受到抑制。

《大豆产量生理》一书是董老师几十年从事大豆产量生理研究的结晶，他告诉我说他真正从事大豆产量生理研究开始于1975年，当时在辽宁省康平县农村以科教小分队队员身份参加和指导大队的大豆生产，闲暇里就在田间观测生物产量在各器官的分配，后来形成了“器官平衡”的概念，1981年在《辽宁农业科学》上发表了《大豆的器官平衡与产量》一文。

有了生产田的观察实践，董老师又花几年时间，选用不同熟期的品种，采用春播和夏播，在不同肥力的地块上进行精细的试验，在大豆生育期间研究干物质积累动态及分配规律。从盛花起连续选择有代表性的10个植株，做标记，收集所有脱落的花、荚、叶片和叶柄，植株成熟之后，从子叶痕处截断，充分风干后称重，记录各器官重及植株总重，计算经济系数及试验小区的籽粒产量，再按经济系数换算出理论生物产量。这一试验很仔细，也很精确，以此分析各器官所占的比例，研究大豆的器官平衡。研究结果表明，不同品种大豆的叶片、叶柄、茎秆、荚皮及籽粒最优比例分别为22%、8%、20%、10%和40%，如能将这些指标集于一个品种，籽粒产量将是可观的。理想的器官平衡模式是叶片、叶柄、茎秆、荚皮的份额适当的小，籽粒份额合理的大。他指出，为了提高大豆籽粒产量，应当通过育种手段和栽培措施，把高额的生物产量、优良的株型同合理的器官平衡结合起来。

他还就生物产量与经济产量、个体产量与群体产量进行了研究和分析，他指出，随着生物产量的提高，经济系数有逐步下降的趋势，但是提高大豆生物产量毕竟是增加籽粒产量的基础。只有选育出能把高额的生物产量同合理的器官平衡统一于一体的品种，才能在提高土壤肥力条件，增加大豆生物产量的同时，使经济系数不至于降低或大幅度降低，最终获得高额的籽粒产量。在个体与群体产量的论述中，他指出，大豆的个体产量和种植密度是构成群体产量的二大因素，在大豆个体产量与群体产量的关系中，首先应着眼于提高个体产量，增加种植密度固然在一定程度上能提高群体产量，但种植密度是有限度的，超过一定限度就会倒伏或极度消减个体产量。为了解决这一问题，必须培育株型优良，器官平衡合理，抗倒伏，适于密植的新品种。

《大豆产量生理》一书的写作，董老师说前后花了至少四五年时间，为写好这一著作，他搜集了与产量相关的文献600多篇，在书中引证了460篇，书中更多的是董老师的研究实践和指导研究生论文的研究结果。从理论和实践上进行论述，许多内容是初次提出，书中的图也是董老师亲手绘制。除根瘤固氮外书中有关光合作用与大豆产量、养分代谢与大豆产量、水分代谢与大豆产量、群体结构与大豆产量等都包含了董老师的心血。如在大豆光合作用与大豆产量一章，每一节内容都有董老师的研究结果，得出关键性结论。他指出，大豆叶绿素含量与单株生物产量有显著的相关性，叶面积的层次分布是大豆群体结构的要素之一，群体内部光照强度急剧衰减是大豆植株中部特别是下部叶片光合产物入不敷出，变黄乃至脱落的主要原因，在能量（光合）充足的时候，原料（CO2）不足是阻碍光合作用的重要因素，大豆的器官平衡是同化产物转移分配的最终结果，也是库-源关系的标志。

在我国出版的大豆专著中，如《中国大豆育种与栽培》、《大豆遗传育种学》、《中国东北大豆》、《现代中国大豆》等多属综合性著作，论述多为综述性质，《大豆产量生理》一书是专门针对与大豆产量有关的生理展开专题论述，因此能深入进行分析，阐述各生理因素对产量的作用，书中凝集了作者的许多研究成果和第一手资料，使得对大豆产量生理的论述内容更丰富更深入，将自身研究与前人研究有机融合，使读者从书中较全面地了解与产量相关的各生理因素的作用。本书深受读者欢迎，因此于2010年再版发行。

董老师为人谦和，作事十分认真，多次应邀参加大豆田间测产验收，他都非常仔细，亲历亲为，丈量面积，计数单株荚数、单株粒数。2012年在中国农科院作物科学研究所顺义试验基地验收韩天富博士主持的大豆迟播密植高产试验示范，现场收获费时较多，董老师一直在现场，午饭时间过了，他仍在田里称重，计算产量，一丝不苟。他参加过辽宁农科院作物所宋书宏所长主持的辽21051（辽豆10号）亩产327.3公斤超高产试验的验收，近年又不止一次前往新疆，对中黄35在新疆创造单产超过400公斤的超高产测产验收，他不是测了产就算完事，他肯于动脑，对高产田块的出现进行认真分析。在辽宁获得单产327.2公斤的高产后，他从品种选用、产量构成、种植密度、前茬肥力、肥料施用、灌水情况等进行了分析和讨论。在新疆获得单产405.89公斤的全国大豆高产纪录后，他撰写了《中黄35大豆亩产超400公斤的启示》一文，指出大豆生产依靠三个要素，即品种、环境、措施。大豆产量的形成，决定于品种产量遗传潜力的高低，生产条件即环境的生态容量（主要是光、温、水、肥储量）的大小以及人为栽培措施调控（密度、施肥、灌水、管理）适度与否，三者相互作用，相辅相成，缺一不可。董老师这种认真分析问题的品格值得我们好好学习，养成勤于动脑、善于分析、亲自动手的良好习惯。