董合忠：与棉花为伍的农业专家

庞贝 毛艳玲

山东省农业科学院有一位长期与棉花为伍的科学家，他就是山东棉花研究中心研究员董合忠，一位获得4项国家科技进步奖二等奖、6项省部科技成果一等奖的棉花专家。

他个子不高很壮实，言谈亲切接地气，皮肤稍黑，穿着朴素，整天乐呵呵的，像极了种棉花的农民。

这个像极了农民的农业科学家专“种”棉花，而且种了几十年，还种出了很多门道，几乎把棉花种成了“花”。苦中作乐，解决抗虫棉早衰难题

我国是全球最大的棉花生产围和消费国之一，总产量和单产均居世界前列。这里面少不了广大棉农的精耕细作，更少不了像董合忠这样的棉花专家的功劳。

自20世纪90年代初，他就和棉花打起了交道。这个有着博士学历的“农民”，像种花一样种棉花，还功夫不负苦心人地真把棉花种出了“花”。

那时候，我国棉花单产不高，棉铃虫发生和为害严重，转Bt基因抗虫棉开始在我国内地棉区大面积推广。这对控制棉铃虫危害、增收增产发挥了重要作用。但是，传统植棉技术栽培管理的转基因抗虫棉，出现的一个严重问题就是早衰。早衰减产降质，成为阻碍抗虫棉推广普及和棉花丰产的技术瓶颈。

要解决早衰问题，必须知道原因出在哪。那时候，我国农业领域对转基因抗虫棉的认识不足，对其早衰的原因和控制技术缺乏研究。基于现实需要，董合忠带领“棉花耕作栽培与生理生态创新团队，开始了他们的新征程。

首先，他们对不同来源的抗虫棉品种进行了多年多地的对比，发现容易早衰的抗虫棉花品种都有一个普遍的现象，就是结铃性强，库源比例大（铃库大、叶源小）。他们当时推测抗虫棉早衰与库源关系有关。

然后，他们将抗虫棉品种与遗传背景相同或相近的非抗虫棉品种进行对比，发现非抗虫棉在严格控制棉铃虫发生、不产生任何为害的前提下，也像抗虫棉一样容易早衰，而让棉铃虫轻度危害、失掉少量蒂铃的非抗虫棉，早衰得到显著缓解或延缓，初步证实早衰与库源关系有关。

随后，为进一步验证上述推测，董合忠带领团队通过嫁接、环割、去早果枝等措施，并结合现代分子生物学技术证实，改变库源比例通过内源激素的变化影响库源关系，库源关系失调导致衰老相关基因差异表达引起早衰。从而认识到，协调库源关系是控制棉花早衰的根本途径。这些研究发现，为解决抗虫棉早衰找到了金钥匙。

之后十多年问，董合忠不是出现在田问地头，就是埋首实验室里。好在，这些辛苦没有白费。在他和团队的努力下，他们率先将“熟相”概念引入棉花，明确了库源比例与熟相的关系，揭示了Bt抗虫棉早衰的机制，建立以协调库源关系为主线的抗虫棉防早衰栽培技术。2006年，这项成果获得山东省科技进步一等奖，2007年获国家科技进步二等奖。

就是这项技术，入选全国和山东省主推技术，累计推广5000多万亩，有效缓解了抗虫棉早衰的难题，推动了Bt棉在黄河流域棉区的推广普及，极大地推动了棉花种植效益的提高。

除此之外，董合忠还主持育成抗虫棉花新品种K638、K836、鲁棉522和鲁棉532，均成为山东省主导品种，极大地促进了抗虫棉的增产、增效、增收。

洞察深远，促成植棉区向盐碱地转移

我国棉花种植范围东起辽河流域和长汀三角洲，西至新疆塔里木盆地，南自海南岛崖城，北抵新疆玛纳斯河流域。按积温多少、维度高低和降水量等自然条件，可分为黄河流域棉区、长汀流域棉区、西北内陆棉区、北部特早熟棉区和华南棉区。

但进入21世纪以来，受天气环境变化和种植经济作物的影响，北部特早熟棉区和华南棉区棉花种植面积已逐渐减少，棉花生产主要向西北内陆棉区、黄河流域棉区和长江流域棉区集中，而且这些棉区的棉花在不断向盐碱地转移。

2017年中央一号文件指出，经济作物要优化品种品质和区域布局，巩同主产区棉花生产，科学合理划定棉花生产保护区。

或许是对产业发展的长期关注和深彻洞察，早在20多年前，董合忠就出于棉花种植的产地转移需求展开了研究。他和团队研究的盐碱地植棉技术成果，也直接促成了棉花种植向盐碱地转移。

在盐碱地里种棉花可不容易，成苗难、熟相差、肥效低、用工多都是棘手问题，特别是成苗难是世界性难题。

针对这些困难，董合忠带领科研团队潜心研究，提出了根区盐分差异分布促进棉花成苗的理论，并在此基础上创立了沟畦覆膜种植、部分根区滴灌、预覆膜栽培、短季棉晚春播等诱导根区盐分差异分布、实现保苗增产的盐碱地植棉新技术。

采用该技术植棉可以在含盐量0.7%以下的盐碱地实现一播全苗，被农业部确定为全国主推技术。截至2013年，该技术已累计推广6000多万亩，有力地推动了我国棉花种植向滨海盐碱地的成功转移。该成果先后获得2012年山东省科技进步一等奖、2013年国家科技进步二等奖。

面对荣誉，董合忠坦言，“盐碱地种棉花的诀窍，是把棉花种在含盐量低的沟里，或者通过部分根區滴灌让一部分根系处在低盐碱的环境里。实际上是老百姓给我们的启发才产生了这个技术，从某种意义上说是老百姓发明的。”

那是十几年前，董合忠到东营的盐碱地考察棉花试验示范田，发现盐碱地上的棉花出苗不齐，缺苗断垄情况十分严重。但是他偶然问发现，老百姓随意将种子撒在了田地旁边的浇水沟里，结果沟里的棉花却苗齐苗全苗壮。董合忠立刻从浇水沟和田垄中取了土样，分析发现沟中央区域含盐量最低，垄上最高的地方含盐量最高，盐分浓度从垄到沟、自上到下依次降低。

有时科学的进步就来自于对偶然发现的深入思考，基于对这一发现的深入研究，才有了后来盐碱地植棉技术的重大突破，而这一突破，解决了盐碱地植棉成苗难的问题，直接推动了棉花种植向盐碱地的成功转移。

心系棉农，推行轻简化植棉

棉花产量上去了，适合种植的地域扩大了，然而，对于棉农来说，种植棉花最大的拦路虎莫过于辛苦。我国传统植棉主要依赖精耕细作生产技术，程序繁琐、用工多、劳动强度大、效率低，成为新时期棉花生产持续发展的严重障碍。

董合忠对植棉农民的辛苦有深刻的体察，让棉农少一分辛劳，多一分收获，成为他新时期科研的导向。

他认为长期以来我国棉花种植以户为单位分散经营，西方的大规模全程机械化、智能化作业并不适合中国国情，只能走中国特色的农业技术路线。

什么才是有中国特色的农业技术路线？

董合忠在自身多年研究成果的基础上，结合国内外现有轻简化、机械化植棉的理论与技术成果，形成了一整套适合中国国情的棉花轻简化栽培理论与技术体系。

何谓棉花轻简栽培技术，即简化管理工序、减少作业次数，农机农艺融合、良种良法配套，实现棉花“种、管、收”全程轻便简捷、节本增效的栽培技术和方法。

为了这套技术的建立，他和研究团队联合湖北、安徽、河北、新疆等省区科学家联合攻关，突破了精量播种、简化整枝、轻简施肥、水肥协同管理、集中吐絮等关键技术并阐明了相关理论机制，建立了分别适宜于黄河流域、长汀流域和西北内陆棉区的棉花轻简化栽培技术。

按照他们的技术走下来，平均省工30%～50%、减少物化投入10%～20%、增产5%～10%。

以播种为例，过去，棉花都是大量播种或足量播种，一亩地需要8～10斤种子。1斤种子约有5000粒，5万粒种子的出苗按70%来算的话就有3万多棵苗，但黄河流域棉区地里只需要5000多棵苗，多余的棉苗要通过不断疏苗、问苗和定苗解决掉，费工费时，还浪费种子。而采取精量播种后，通过单粒精播、适当浅播，不仅能够实现全苗壮苗，而且只需2～3斤种子，放苗时略微调剂，就可以减免疏苗、问苗和定苗等环节，大大减少了工作量，也节约了种子。

技术的真正价值在于应用，“为了便于农民接受，我们进行了科学‘包装和通俗化處理，使之成为一种通俗易懂、便于操作的‘傻瓜技术。我们在传授技术时，告诉老百姓一个大概的道理和一个大致的范围就可以了，他们在这个范围里面进行种植操作即可。就是让老百姓能明白、易掌握。”董合忠介绍说。

美国、澳大利亚等发达植棉国家采用全程机械化操作，由于生产与生态条件、种植方式存在差异，包括山东在内的内地棉区不能完全照搬国外现有棉花机械化生产技术。新疆生产建设兵团虽然通过学习国外先进的机械化植棉技术，基本实现了全程机械化植棉，但没有实现轻简化，投入大、成本高，纤维质量不高等问题近些年凸显出来。因此，全国各棉区实现轻简化植棉的意义都很大。

董合忠认为，要实现真正意义上的轻简植棉、快乐植棉，需要依靠配套农业机械和配套棉花品种。机械化是轻简化的重要组成部分，但不是轻简化的全部。轻简化植棉还包括简化管理工序、减少作业次数，强调量力而行、因地制宜、与时俱进，更符合中国国情，为此，董合忠团队开展了棉花全程轻简化植棉技术研究，突破了种管收各环节的关键技术，而且实现了农机农艺融合、良种良法配套。

“我们建立了基于精量播种与集中收获为核心内容的全程轻简化植棉技术，将植棉用工由过去的15～25个左右降为5～10个。”

鉴于其省工省时节本增效的显著作用，该技术被农业部确定为全国主推技术，已在主要产棉区大面积推广应用，取得十分显著的社会经济效益，开创出适合中国国情的轻简化植棉新路子，促进了棉花生产从传统劳动密集型向轻简节本型的重大转变，获得2016—2017年度中华农业科技奖一等奖、2017年山东省科技进步一等奖。国际棉花咨询委员会（ICAC）给予高度评价，并向全球主要产棉国家进行了推介。

技术方向紧贴产业发展趋势，研究成果切合国家战略需求，技术路线服务农民切实需要，扎根农业发展现实一一从棉田里走来的董合忠，以一言一行为我们诠释什么是农民自己的科学家一一像农民，爱农民，更一心为农民;守望棉田几十年，董合忠用根植大地的研究成果，为我们注解了怎样才是“把论文写在祖国的大地上”。