文/李慧 代安娜
神奇的植物克隆“魔術(shù)”與竹柳產(chǎn)業(yè)化
文/李慧 代安娜
李長瀟植物克隆新技術(shù)是一個綠色產(chǎn)業(yè)工程,其社會效益和生態(tài)效益十分突出。作為高新技術(shù),它具有低投入、低風(fēng)險、高效率、高效益的優(yōu)勢,適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)代企業(yè)機制運作
科技發(fā)明的最終目的,是為了使我們掌握方法、獲得工具,在最短時間內(nèi)通過最佳途徑,到達目的地。那些致力于科技發(fā)明的人,努力探尋捷徑,推動世界飛速發(fā)展。他們像一個個魔術(shù)師,展示著令人眼花繚亂的“魔術(shù)”,讓世人震驚而獲益。李長瀟,就是這樣一位魔術(shù)師,他的“魔術(shù)”將植物繁育推到了一個全新的高度,讓許多久居“深巷”的優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟植物的低成本大面積種植成為可能。竹柳產(chǎn)業(yè)化就是他傾心推出的一項杰作。
李長瀟研究員在國內(nèi)外首創(chuàng)發(fā)明的植物非試管快繁技術(shù),是一種全新的植物克隆技術(shù)。長期實踐證明,此項技術(shù)對現(xiàn)代植物生物技術(shù)中植物組織培養(yǎng)試管快繁技術(shù)和人類應(yīng)用了近2000年的常規(guī)育苗技術(shù)都有重大突破。該技術(shù)是一項專有技術(shù),已在對760多種經(jīng)濟植物的快繁中取得成功,居國際領(lǐng)先水平,對大多數(shù)經(jīng)濟植物無性快繁具有重要意義。曾榮獲首屆中國農(nóng)科城技術(shù)博覽會金像獎、第九屆中國發(fā)明展金獎, 被國家計委列為國家級高技術(shù)產(chǎn)業(yè)推進項目。
李長瀟植物克隆新技術(shù)的顯著特點是:只需用長0.3~1.0厘米的微小外植體作單位材料即可進行繁殖,節(jié)約材料。而且可直接接種在大田或營養(yǎng)袋中,一次成苗直到供應(yīng)生產(chǎn),期間不需任何移動,種苗成活率高,從第二代起大規(guī)模生產(chǎn)成活率高達85%~95%以上。
此技術(shù)可大大加快植物繁育速度。該技術(shù)的接種速度是試管組織培養(yǎng)的3~5倍,大多數(shù)植物每一再生植株每15~50天就能繁育出一代,每代增殖系數(shù)為3~15倍,具有在原種植物數(shù)量基數(shù)上按幾何級數(shù)高效增殖的特點。數(shù)十億株苗木需求,可在半年內(nèi)完成。名優(yōu)高產(chǎn)品種(包括轉(zhuǎn)基因成功的新品種、太空育種的新品種、人工雜交的新品種、自然變異新品種和國外引進的珍稀品種),可迅速形成產(chǎn)業(yè)化、商品化。同時,瀕危植物也可通過該克隆技術(shù)避免滅絕之災(zāi),能有效保護和發(fā)展生物多樣性。
由于采用了一系列獨創(chuàng)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)措施和管理模式進行管理,經(jīng)過特殊訓(xùn)練的人員可直接在田間進行操作,體現(xiàn)了快繁技術(shù)的易傳性和大眾化;增強了綜合快繁的效率;最大限度地降低了工廠化植物克隆的生產(chǎn)成本,其中一次性固定投資比組織培養(yǎng)快繁技術(shù)低幾十倍。
李長瀟不僅開發(fā)了快繁密植的栽植模式,而且設(shè)計了田間管理全自動化操控系統(tǒng)、機械采伐平茬等高效生產(chǎn)管理模式,最大限度地節(jié)省了人力和運營成本,形成了全過程的技術(shù)服務(wù)體系。
20多年來,李長瀟利用植物克隆新技術(shù),服務(wù)于生物多樣性的生態(tài)環(huán)境保護;服務(wù)于農(nóng)林產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整;服務(wù)于強農(nóng)富民,足跡遍布全國32個省區(qū),生產(chǎn)推廣各種無性系優(yōu)良植物種苗數(shù)十億株。除花卉和城市綠化苗木生產(chǎn)外,還包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)原料基地建設(shè)應(yīng)用250多萬畝,累計創(chuàng)造社會經(jīng)濟效益超過1200多億元。
李長瀟植物克隆新技術(shù)是一個綠色產(chǎn)業(yè)工程,其社會效益和生態(tài)效益十分突出。作為高新技術(shù),它具有低投入、低風(fēng)險、高效率、高效益的優(yōu)勢。最適合于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),現(xiàn)代企業(yè)機制運作。該技術(shù)科技含量高,市場前景極為廣闊,適合產(chǎn)業(yè)化推廣,是改變我國傳統(tǒng)農(nóng)林發(fā)展模式的優(yōu)勢戰(zhàn)略選擇。最近李長瀟又同聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與中國寧夏合辦的首所防沙治沙學(xué)院合作組建了生物多樣性克隆重點實驗室,這一技術(shù)將走向世界,為人類的生態(tài)建設(shè)作出貢獻。
竹柳是我國科技人員引進并多元雜交的一個速生豐產(chǎn)的新樹種。因具備多種植物的遺傳基礎(chǔ),具有生長快、抗性強、材質(zhì)好的特性。近年來,李長瀟利用自己的技術(shù),在全國各地進行廣泛調(diào)研和推廣示范,證明竹柳是適生性很強的新品種。特別是耐熱、耐寒、耐鹽堿、耐濕,適合在降雨量較大的緩坡丘陵、有灌溉條件而低效益的邊際土地、江河灘涂、湖泊濕地、沼澤洼地、河心洲、江心島、庫區(qū)濕地、海子地及沿海灘涂地發(fā)展,大規(guī)模種植而不占耕地。據(jù)估算,我國適合種植竹柳的非耕地達1億畝以上。竹柳適合密植和超短期輪伐,生態(tài)效益和經(jīng)濟效益明顯,是林業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的優(yōu)選樹種。
竹柳耐寒耐高溫,可在80度的范圍內(nèi)生活。零下35~40度的低溫和高溫40度環(huán)境都不影響其存活。
竹柳喜水耐濕,在水分供應(yīng)充足的情況下生長速度明顯提高,且在長期淺水浸泡或深水淹1~2個月的情況下依然可以存活。
竹柳耐鹽堿能力強,從樹木生長中的各個生理指標(biāo)和對照相比不受明顯抑制來衡量,試驗可確定竹柳可在含鹽1.5%,Ph10.4的土壤中正常生長。
竹柳適宜密植。竹柳是有生長中心干的樹種,側(cè)枝短、生長量相對較少,分枝夾角小,樹干筆直、頂端生長優(yōu)勢非常強,適合高度密植和超短期采伐。據(jù)多地密植原料基地實踐中樣方測產(chǎn),每畝2~3萬株竹柳一年生收獲的生物量可高達10~12噸(落葉后濕重),這一優(yōu)勢是其他樹種不可比擬的。
竹柳還具有生物過濾器及生物整治作用。竹柳發(fā)達的根系是天然的生物過濾器,能有效地清除工業(yè)和生活廢水、從土壤中吸收重金屬元素,對受工業(yè)金屬等污染的土壤起到生物整治作用。
竹柳具備如此多優(yōu)點,本該快速廣泛種植,但由于竹柳是近些年新推出的新品種樹種,要在短時間內(nèi)大面積發(fā)展多產(chǎn)品密植工業(yè)原料林,就受到缺乏純正竹柳種質(zhì)資源和一次性購買苗木投資過大這兩大不利條件的制約。這很大程度上影響了投資者的積極性,很多有意大面積發(fā)展原料基地的投資者都因種苗價格望而卻步。李長瀟的植物克隆新技術(shù),為這個問題找到了出口。
目前,能源危機愈演愈烈,發(fā)展“綠色能源”已成為世界各國能源政策的核心。各國政要、科學(xué)家、實業(yè)家都在苦苦探索解決這一世界難題的有效方法。以生物質(zhì)能源替代化石能源,成為多國政府采取的能源方略。但是,發(fā)展生物能源存在兩大瓶頸,一是高能源密度的生物質(zhì)資源量較少,二是相對化石類能源,生物能源利用成本較高。李長瀟研究員在20多年從事植物克隆新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的實踐中,應(yīng)用克隆技術(shù)選擇高生物量、易產(chǎn)業(yè)化的植物進行快繁,低成本開發(fā)綠色生物能源。他克隆過麻瘋樹、光皮樹、文冠果、毛葉山桐子等等,從上千種植物中優(yōu)選出功能復(fù)合的資源植物——竹柳,并首創(chuàng)了“像種莊稼一樣種樹木”的栽培模式,大大提高了竹柳的單位面積生物量,對我國綠色低碳經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生了重大而深遠(yuǎn)的影響。
竹柳是生物能源植物中的佼佼者。有資料顯示,每噸竹柳干物質(zhì)可出產(chǎn)生態(tài)油0.6~0.7噸,1畝竹柳能源林1年能產(chǎn)6~7噸生態(tài)油。所謂生態(tài)油,是利用各種農(nóng)林廢棄物(如秸稈、稻糠、鋸末等),采用超高加熱速率、1~2秒的超短產(chǎn)物時間及其中的裂解溫度,通過特殊工藝制備而成的一種類似原油的清潔液體燃料,依照發(fā)熱量核算,2噸生態(tài)油可替換1噸燃料油或柴油,那么一畝竹柳林生產(chǎn)的生態(tài)油將可替換3~3.5噸燃料油或柴油。而且,原料來源、生產(chǎn)和使用過程均具有“零排放”特點,對環(huán)境保護具有重要意義。
竹柳除了可以生產(chǎn)生態(tài)油、甲醇、柴油等清潔燃料,還可直接用于發(fā)電,1.6噸竹柳原材料可代替1噸標(biāo)準(zhǔn)煤,1噸標(biāo)準(zhǔn)煤可發(fā)3300度電,每年每畝竹柳原料至少可以發(fā)15000度電。每畝年生物量可加工機制木炭3噸,加工固體顆粒燃料5噸左右。
竹柳還可在碳匯交易方面獲得較高收益。竹柳容重為450~500公斤/噸,由于其樹冠窄小、超高密植、密蔽早,每畝可折合20~22立方米木材。由于年年可平茬一次,每年碳匯生物量基本穩(wěn)定,每畝可吸收二氧化碳20~22噸,按碳匯交易10美元/噸計算,每畝可收益碳匯200美元以上。
此外,竹柳還可以為傳統(tǒng)工業(yè)提供制漿造紙、高密度板材、復(fù)合層壓板等原料,綜合利用增值潛力巨大。發(fā)展竹柳產(chǎn)業(yè),不與糧爭地,不與人爭糧,符合生物能源發(fā)展方向,大有可為,大有希望。開發(fā)億畝邊際土地,解決中國能源問題,并非可望而不可及。竹柳產(chǎn)業(yè)正在興起,李長瀟希望各級政府高度重視,大力支持;呼吁能源企業(yè)和民營實業(yè)家積極參與,形成共識、合力。
李長瀟是一位魔術(shù)師,突破了工業(yè)原料植物種苗的瓶頸 ,實現(xiàn)了用葉片種樹的神話。在我們驚訝之際,一個個原料基地、一片片綠洲、一座座“油田”已誕生在他的手中,綿延千里,充滿生機……