陈温福

陈温福, 1955年12月生于辽宁法库,1979年毕业于原沈阳农学院农学系,1983~1987年研究生毕业于沈阳农业大学农学院,获农学硕士和博士学位并留校工作。研究生学习期间曾到复旦大学生物系进修(1984)。1990年晋升为副教授,1992年获英国皇家学会奖学金赴英国Reading大学生物系合作研究,1993年回国。现为沈阳农业大学教授,水稻研究所所长,辽宁生物炭工程技术研究中心主任。兼任国务院学位委员会学科评议组成员、作物学科组召集人,国家农作物品种审定委员会委员,农业部第八届科技委员会委员,第十一届全国人大代表。2009年当选中国工程院院士。

研究生学习期间,师从我国著名农学家杨守仁教授从事水稻遗传育种与高产栽培研究,并参加导师主持的国家自然科学基金、国家重点科技攻关等项目的研究工作。研究生毕业留校以后,除继续参与杨守仁教授主持的研究项目外,开始独立承担国家自然科学基金、国家“863计划”等项目的研究任务,在籼粳稻杂交育种、水稻理想株型和水稻超高产育种理论与实践方面做了系统、深入地研究,主要学术成就与贡献如下。

一、籼粳稻杂交育种理论与方法研究

籼稻和粳稻分属于普通栽培稻的两个亚种,两亚种间杂交存在疯狂分离、结实率低和后代不易稳定三大困难,因此,很难在育种实践中应用。针对这种情况,陈温福在导师杨守仁教授前期工作基础上开展了一系列研究,并与杨守仁教授共同创建了籼粳稻亚远缘杂交育种理论与技术体系,即通过生物学方法克服三大困难,利用复合杂交综合两亚种优点,采用“混系结合法”进行后代选择等,使之成为行之有效的水稻常规育种方法,并使我国籼粳稻杂交育种不仅在理论研究上居国际领先地位,在育种实践上也是最成功的国家。据此,东北稻区率先通过籼粳稻杂交育成了沈农1033、辽粳5号等高产品种并迅速大面积推广应用,彻底改变了此前日本引进品种在东北稻区一统天下的被动局面。

二、水稻理想株型理论研究

通过将植物生理学和数学等方法引进水稻理想株型研究,定量分析了株高与抗倒性的关系及叶片角度等主要株型性状与群体光能利用、物质生产和产量形成的关系。在此基础上,提出了叶片质量概念以及在北方粳稻高产育种实践中选择理想株型的具体指标和参数,促进了北方粳稻高产育种的发展。

特别是关于直立穗型的系统研究,在国内外相关领域独树一帜。他与他的团队合作,不仅率先从理论上证明了北方粳稻穗型由弯曲变直立有利于提高群体光能利用效率、生物产量和抗倒性,明确了直立穗型使水稻产量构成因素在超高产水平上得到统一的形态、生理和生态机制以及直立穗型与结实性、稻米品质和抗性的关系,系统、深入地阐述了直立穗型生理生态特性及其在北方粳稻超高产育种中的地位与作用,而且提出了在水稻高产育种中充分发挥直立穗型优势的关键技术,有力地证明了继矮化育种之后,水稻株型改良仍具有巨大潜力,从而把水稻株型育种理论推向一个新阶段,为继后开展的北方直立穗新株型超级稻育种奠定了理论基础。

三、水稻超高产(超级稻)育种研究

20世纪80年代初期日本提出水稻超高产育种计划之后,他与杨守仁教授在国内率先开展相关研究,并在1987年的国际灌溉稻大会上(杭州)作了题为“Trends in breeding rice for super high yield ”的大会报告,明确提出通过“理想株型与优势相结合”培育超级稻的新理念。90年代初期,首创了“以提高生物产量为前提优化产量结构,利用籼粳稻亚远缘杂交或地理远缘杂交创造新株型和强优势,再通过复合杂交优化性状组配以聚合有利基因,使理想株型与优势相结合”的超级稻育种理论与技术路线,设计出独具特色的直立大穗型超级粳稻新株型模式并在北方超级粳稻育种实践中获得成功。

按照上述理论与技术,他和他的团队创制出沈农89366、沈农95008等一批新株型优异育种材料。90年代中期,率先育成了我国第一个直立大穗型超级粳稻“沈农265”,连续多年、多点大面积示范平均单产超过800kg/亩,实现了北方粳稻生产潜力的新突破。90年代末期育成的超级稻“沈农606”,不但产量超过800kg/亩,而且主要米质指标达到部颁一级优质粳米标准,彻底解决了水稻高产难优质的“瓶颈”问题,实现了超高产与优质的统一。

进入21世纪以后,作为“国家超级稻育种”联合攻关协作组北方粳稻区的负责人,陈温福带领课题组经过十年联合攻关,共育成通过部省级认定的优质超级稻新品种16个,其中5个是以他为第1完成人育成的。这些超级稻品种仅在东北稻作区累计种植面积就超过1.5亿亩,平均覆盖率达65%以上。

目前,东北超级稻已实现从小面积示范到大面积推广,从新闻产量到农民产量的历史性转变,由此拉动东北水稻平均单产从“九五”末期的424.6kg/亩,迅速提高到现在的488 kg /亩,增幅高达14.9%,远高于全国同期水稻平均增产水平。

四、农林废弃资源综合利用暨生物炭研究

2005年以后,除继续从事稻作科学研究外,他将研究重点拓展到生物炭为核心的农林废弃资源综合利用领域。针对我国粮食安全压力长期存在、耕地后备资源不足、中低产田数量大以及农作林废弃资源循环利用难等问题,陈温福教授率先开展了以生物炭为核心的农林废弃物综合利用研究,提出了“秸秆炭化还田改土”新理念,并领衔组建了我国第一个生物炭专门研发机构“辽宁生物炭工程技术研究中心”,研制出实用性强、成本低廉、易于推广应用的简易炭化炉和制炭新工艺,开发出玉米、花生、大豆、马铃薯等系列炭基缓释肥和针对酸化土、沙化土、白浆土等地产土壤的系列改良调理剂,并初步建立起“以农林废弃物为原料,利用简易炭化技术制备生物炭,再以生物炭为基质生产炭基肥或炭基土壤改良剂返还给农田,实现农业低碳和可持续发展”的理论与技术体系。

五、教学与科研成果及获奖情况

多年来,陈温福教授一直工作在农业教育与稻作科学研究第一线,先后为国家培养硕士46名,博士19名,博士后6名。发表论文100余篇,出版专著4部。育成水稻新品种12个,其中5个被农业部认定为超级稻,6个获国家农作物新品种权。研究成果获国家发明专利4项,国家科技进步二等奖2项,部省级科技进步一等奖2项,二等奖3项。

2001年被评为全国农业科技先进工作者,2003年被评为辽宁省优秀专家,2008年荣获农业部中华农业英才奖,2009年被评为辽宁省特等劳动模范,同年被授予全国模范教师称号,2011年荣获全国“五一”劳动奖章。


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