沈阳农业大学陈温福院士：从“稻痴”到“卖炭翁”

“这辈子只做成了两件事，

一件是种地，

一件是养地。”

陈温福，1955年出生，辽宁法库人，我国著名水稻专家和生物炭专家，中国工程院院士，沈阳农业大学教授。第十一届、第十二届、第十三届全国人大代表，第十四届全国政协委员。曾任国家重点学科“作物栽培学与耕作学”学科带头人，国务院学位委员会第五届、第六届学科评议组成员和作物学科组召集人，国家农作物品种审定委员会委员，农业农村部第九届科技委常委、水稻专家组成员，辽宁省科协副主席。曾获全国劳动模范和五一劳动奖章、全国模范教师、全国教学名师、创先争优奖、全国农业科技先进工作者、中华农业英才奖、辽宁省特等劳动模范、辽宁省科技功勋奖等多项荣誉。

又是一年丰收季！当金黄再次洒满稻田，满头白发的陈温福又守在了他的稻田边。这里是位于辽宁省辽中区城郊乡的沈阳农大卡力玛水稻实验站，是陈温福的试验基地之一。打眼望去，每株稻子是什么品种，有哪些性状，打多少产量，就像端详自己的孩子一样，陈温福早已了如指掌。

▲陈温福在辽中卡力玛水稻实验站

在中国工程院院士、全国人大代表、全国政协委员等诸多头衔中，陈温福最喜欢自称为农民，最愿意带客人去看他的稻田。的确，那里是他倾注心血最多的地方。从东北到海南，一年他有一半多的时间在稻田里，或观察研究，或现场教学，他被学生们亲切地称为“稻痴”。

一捧水、一把泥、一张叶片、一束稻花、一株稻穗，陪伴了陈温福40多个春秋。

饥饿的童年

埋下种水稻的种子

从沈阳往西北方向沿101国道行驶七八十公里，进入秀西线不远，就来到了法库县包家屯镇榆树坨子村。1955年12月28日，陈温福就诞生在这个小山村的一个普通农家院里。当时正是数九寒天，小村落刚被一场大雪覆盖，白茫茫大地一片真干净。

名为榆树坨子村，村里的榆树当然多，给儿时的陈温福留下了深刻的印象。然而，陈温福5岁时，遍布村里村外的榆树，遭到了灭顶之灾，几乎绝迹了，很多年，榆树只长在了村名里。

那是三年困难时期，刚过完年，就有许多家断顿了。没有粮食吃咋办？村民的眼睛就盯上了村里村外的榆树。先把榆树钱儿吃没了，再吃榆树叶。叶子吃没了，把树皮给扒下来，烘干磨成面，掺和上野菜做榆树皮面汤。饿极了的人们，都扑向了榆树。榆树从根到干再到枝，被剥得精光。村里村外，留下一片白森森的树杆。

困难时期，陈温福算是幸运的。那时，农村也办幼儿园，有特殊待遇，最困难时期，他都在幼儿园。在陈温福的记忆中，所谓的特殊待遇，就是做菜团子时，多加点儿苞米面，就这一点点苞米面，就是救命的粮。

熬过那三年，饥饿的记忆，便刻骨铭心。陈温福做事情，一直韧性十足，或许与榆树的韧劲有关。他就像一株被剥了皮劫后余生的老榆树，突然从根部冒出嫩芽，重新长成了参天大树。

上了小学，虽说不挨饿了，但吃饱饭，也是件很奢侈的事情。陈家人口多，只有父亲一个劳动力，家里的粮食得省着吃。刚上学那几年，陈温福很是要强，语文、算术的基本功打得特别扎实，是一个可以通过读书考试走出去的苗子。然而，没等小学毕业，“文革”就轰轰烈烈地来了。

1974年，陈温福九年一贯制毕业了，成了一名还乡青年，别无选择地务农当了“社员”。那是“农业学大寨”的时代，榆树坨子村也不例外，学大寨修梯田，硬是把养了几百年的熟土翻走了，生土留在了田里，粮食产量没提高反倒低了，亩产还不到三百斤，村民种粮的积极性受到极大打击。

谈到那段经历，陈温福感慨万千：饥饿是人类历史的常态，我们国家有着5000多年的历史，吃饱饭不过是近几十年来的事。现在我国有14亿人，人口翻了数十倍，不仅能吃得饱，还能吃得好，主食副食多得眼花缭乱，大多数家庭开始讲究营养配餐了，这是多么了不起的成就！

严师出高徒

就是要让中国农民多打粮

回乡后，陈温福被选中担任了榆树坨子生产大队团总支书记。1976年开始招收工农兵大学生，陈温福被推荐上了铁岭农学院（原沈阳农学院）。

大学三年，陈温福再也不像中小学那样，稀里糊涂地念了。恶补了从前知识的欠缺，还要保证每一科的分数都要达到90分以上，丢一分都要反思自己，哪儿出了问题。除了正常上课，他每天的业余生活简单得只剩下“三点一线”，宿舍、食堂、图书馆，周而复始。

学校附近有个小村子叫地运所，经常放露天电影，同学们常成群结伴地去看电影。而这三年，陈温福一场电影也没看过，尽管同学们回来大谈《大篷车》《追捕》等风靡一时的电影，讲得眉飞色舞，他却不为所动。他把所有的时间，都用在了学习上。

▲攻读博士期间的陈温福

尽管大家都在说，工农兵大学生不包分配，“社来社去”，但知识改变命运的趋势已经摆在了面前。所以，电影再有吸引力，也大不过陈温福的自制力。当然，这两部电影，后来陈温福也看到了，不是在电影院，而是在飞机上。用他自己的话说：“我这个影迷，来得有点儿晚，快七十岁了，才补上青春电影梦。”

毕业后，陈温福被分配到沈阳农学院图书馆工作，后来考研深造，成了著名水稻科学家杨守仁教授“文革”后招收的第一个硕士生，也是第一个博士生。杨先生对这位弟子寄予了很高的期望，对他的要求特别严格。

有一件事至今都让他刻骨铭心。那是在刚读研究生时，有一次，导师让他早上到地里去看麻雀。因为有些水稻抽穗早，麻雀吃得特别厉害。水稻试验田就那么几亩地，如果被麻雀吃了，试验就报废了。一般稻子抽穗期间为早上4点多，天就亮了，这个时候麻雀也出来了，导师就让他4点半到田里看麻雀。导师还要求他改学英语，需要从ABCD开始学起，还要学其他必修课，学习任务特别繁重。每天都学习到深夜的陈温福睡过了头，5点赶到田里时，被早已在地里等候的导师劈头盖脸地批评了一顿，还要处分他。那一次陈温福感到特别委屈。

品种的培育需要抵抗自然磨砺，人才的成长同样如此。杨守仁教授始终坚持“严是爱松是害，教不严师之惰”的教育传统。陈温福入学后不久，杨先生就对他“约法三章”：一是立即改学英语，因为国际上的科学文献大多数是用英文撰写的；二是作物栽培和作物育种两个专业的课程都要学，因为只有博，才能专；三是必须学会种稻，因为不会种稻，就做不好稻作科学研究。

▲1991年，杨守仁（右二）与访问学者陈传狮（左二）、团队成员陈温福（左三）及徐正进（右一）、研究生部主任王立廷（左一）在试验田考察

杨先生对陈温福的培养费了很多心思。为了给他夯实作物遗传育种学基础，特意邀请农学系遗传育种教研室著名教授余建章、杜鸣銮和陈瑞清专门为他开设了高级作物育种课。三位教授给一个学生上课，这在沈阳农大的历史上绝无仅有，为他以后在作物栽培和作物遗传育种上都取得重大成就奠定了坚实的基础。

1987年，陈温福获得了农学博士学位，顺其自然地留在杨先生身边，成了沈阳农大稻作研究室的第四位老师。没多久，就被任命为稻作研究室副主任主持工作，名正言顺地成了杨先生的助手。

1992年2月，陈温福成了“英国皇家学会对华青年科学家奖学金”5个名额的候选人之一。在激烈的角逐中，他作为“农科”唯一一个名额的竞争者最终胜出，获得了该项奖学金的资助。

在英国学习的15个月，他刻苦钻研，博采众长，成绩优异。学习结束后他毫不犹豫地选择了回国，回到了母校。他说：“我是农民的儿子，我的根在中国，一辈子离不开中国的土地。我学农的愿望就是让中国农民多打粮，让中国人吃饱饭，吃上大米饭。”

“超级稻”诞生

引领中国北方粳稻走上快车道

回国后，陈温福接任杨守仁教授担任了沈阳农业大学水稻研究所的所长，继续从事稻作科学应用基础和育种研究，在籼粳稻杂交、水稻理想株型和水稻超高产育种等领域做了大量开拓性研究工作，取得了令人瞩目的成绩。他和师弟徐正进所著的《水稻超高产育种理论与方法》，是国内外有关水稻超高产育种的第一部专著，首次系统、深入、完整地提出了水稻超高产育种理论与技术路线，填补了稻作领域的空白，并成为全国超级稻育种的理论基础。

自1981年日本最早提出并实施水稻超高产育种计划以来，超级稻承载了全世界水稻育种专家的光荣与梦想。

1996年，由陈温福主持的“水稻超高产育种研究”取得重大突破：育成了第一代直立大穗型超级稻“沈农265”，大面积试种示范亩产突破800公斤，宣告了中国超级稻的诞生，我国超级稻育种研究也由此跃居世界领先地位。

▲陈温福（右一）在辽中卡力玛水稻实验站指导研究生培育水稻苗

自我们的先人开始栽培水稻以来，稻穗就是弯弯的。从浙江余姚河姆渡遗址出土的稻穗纹陶盆，还可以依稀看到弯弯的稻穗。为什么要把栽种了几千年的弯穗水稻改成直的呢？陈温福解释说：“这种直穗型，应该说是株型育种上的一个新的突破，这也是常规品种获得超高产的重要原因。”

将弯穗水稻变成直立穗，并不是育种家的心血来潮，也不是追求新奇，这都离不开两个字——产量。水稻产量的形成，靠的是叶片的光合作用。然而，在群体条件下，弯曲的稻穗容易遮蔽下面的叶片，影响群体光合作用，进而影响到产量。通过探索和研究，他们发现如果稻穗直立起来，就可以减少植株之间的互相遮挡，提高群体的光合作用，就可以增加群体密度，达到增产的目的。

直立穗型基因的发现和超高产理想株型理论的构建，为陈温福打开了一扇窗，沿着这条路线，更好的超级稻品种不断诞生。从弯穗到直立穗，画笔下可能只用短短的几分钟。但在育种家手里，一个品种的诞生，经历的往往是艰苦的付出和漫长的等待。

“就像生孩子一样，要10月怀胎，我们则是10年怀胎。”陈温福说，搞籼粳稻杂交育种，至少10年一个周期。杂交经过回交或复交，然后再经过选择、稳定，还要参加省里的、国家的区域试验，再通过官方机构审定，才能真正成为推广品种应用，十年就过去了。

▲2023年水稻产业技术发展报告会暨辽宁水稻新品种新技术现场考察会在沈阳市召开，与会专家学者在辽中卡力玛水稻实验站实地考察

在陈温福的主持带领下，东北超级稻育种联合攻关组培育出20多个适合不同稻区的超级稻品种，并迅速在东北稻区推广开来，彻底改变了日本品种在东北稻区长期一统天下的被动局面。与品种相关的栽培技术如无纺布育苗、旱育稀植、全程机械化等，也在稻农中得到了广泛的应用。良种良法配套，使东北水稻单产水平和总产量年年提高，东北大米也实现了由市场短缺，到饱和供应并略有盈余的历史性转变，为国家粮食安全特别是口粮安全做出了突出贡献。

随着一批70后科学家的崛起，陈温福把担子交给了助手们，让他们大显身手。他把“北方粳稻现代高产栽培与耕作技术创新团队”交给了副所长张文忠，他学的是遗传育种，却在栽培上大放异彩，获得国家科技进步二等奖和省部级科技奖10余项。比张文忠更年轻的副所长徐海，学的是栽培与耕作学，却在高产育种方面独树一帜，他选育的高产新品种“北粳1号”“北粳2号”“北粳4号”等，先后获得省部级奖励。团队中1982年出生的唐亮副所长，也已经是教授、博士生导师了。

目前，陈温福院士团队中两人入选国家级领军人才、1人入选国家级青年拔尖人才、两人入选国家农业产业技术体系岗位科学家、1人成为长江学者、11人入选省级高端人才。团队先后入选教育部“创新团队发展计划”和科技部“创新人才推进计划重点领域创新团队”，获神农中华农业科技创新团队奖、全国高校黄大年式教师团队和辽宁省首届优秀研究生导师团队等多项荣誉。

“炭”索未来

守住东北“大国粮仓”

在陈温福看来，“藏粮于技”已不是问题，我们的超级稻，无论是常规稻，还是杂交稻，品种都在引领世界，我们的最大问题是“藏粮于地”。

据《东北黑土地白皮书（2020）》报告称，由于坡耕地开垦和土壤侵蚀，一些地区的黑土层每年“变瘦”0.7厘米-1厘米。要知道，形成1厘米厚的腐殖质，一般需要经历200-400年的时间。近一米厚的黑土，需要经历数万年腐殖质的积累才能形成。

耕地是粮食生产的“命根子”，而东北黑土地更是耕地中的“大熊猫”。因此一直关注粮食生产安全的陈温福，也一直在思考用什么方法保护好耕地特别是黑土地。

陈温福认为，秸秆还田、增施有机肥、休耕轮作等措施都可以解决。“但是还有一条途径，那就是生物炭技术。把秸秆变成生物炭还回土壤，可以实现土壤改良和农业的土壤碳汇。”

▲2023年3月10日《农民日报》3版：全国政协委员、中国工程院院士陈温福——发展生物炭产业 助力千亿斤粮食产能提升

今年两会期间，陈温福作为新当选的全国政协委员，提出“发展生物炭产业，助力千亿斤粮食产能提升”的建议。他认为粮食产能提升最根本的还是在耕地，在我国现有19亿亩耕地的基础上，要通过内涵挖潜的方式提升产能，就要加大高标准农田建设、黑土地保护和中低产田改造。

农业碳中和与农田地力提升，是发展低碳农业的重要内容。利用农林残余生物质发展生物炭产业，不仅可以有效解决农林废弃物难题，实现农业碳中和目标，而且还为我国中低产田改造带来福音，可谓一举多得。

我国年产秸秆、林业等残余物约17.5亿吨。这些巨量的生物质若直接还田，所固定的二氧化碳只有约3%可回归到土壤碳库。但若将其中的四分之一制成生物炭归还土壤，可直接固碳约2亿吨，与我国陆地生态系统每年两亿多吨的碳汇量相当。因此，将农林残余生物质炭化还田，可在“变废为宝”的同时，实现农林碳汇倍增。

生物炭技术是目前唯一以输入稳定性碳源改变陆地生态系统中土壤碳库平衡、提高碳库容量的技术。通过生物质炭化将植物固定的二氧化碳转化为稳定的有机碳再归还给土壤，从而减少二氧化碳排放，就可以实现碳封存。

▲生物炭技术体系框架图。资料图

陈温福对生物炭的研究并不是一时兴起，而是可以回溯到十余年前。2005年的一天，辽宁省岫岩县农民企业家刘金想申请利用玉米芯制炭的项目，卡在了烧炭炉的制作上，通过别人找到了陈温福。当时刘金的烧炭炉就是砌个水泥槽子，里边焊一个燃烧器，用玉米芯封闭，形成缺氧环境，让里边烧不起明火。看似简单，但烧出来的炭和传统的木炭并不一样，松软而且孔隙丰富。

陈温福眼前一亮，建议对土炉子进行改进，让它容易移动，能烧秸秆，将来能直接服务到田间地头。当即，两人达成协议，沈阳农大做刘金的科技后盾，无偿提供技术服务，刘金支持水稻所搞一个生物炭学科。说干就干，陈温福组建了生物炭研究团队开展科技攻关，利用科技知识，帮助刘金改进炭化设备和生产工艺，开展生物炭应用于农业的试验研究。

一番改进后，新的炭化炉便于组合、易于移动，用车拖到田间地头，把秸秆就地炭化。后来又将炭化炉改装成多联产生物质炭化成套设备，广泛用于炭化各类作物秸秆、食用菌基质、林业残余等农林废弃物甚至有机垃圾。优质生物炭进一步深加工，制成生物炭基肥、土壤改良剂、炭化生物质煤、生物炭工艺品、木醋液等附加值较高的炭基新产品。

生物炭到底对作物的功效怎样？陈温福团队先在玉米田试验，长势像得到了神奇的魔力，苗肥秆壮，根粗穗丰。试验结果说明：生物炭玉米专用肥有效地提高了穗粒数与粒重，产量提高7.6%-11.6%；生物炭大豆专用肥使分枝数、单株粒数和百粒重增加，产量增加7.2%；生物炭马铃薯专用肥显著提高了大、中薯比例，增产16.9%。

2009年，沈阳农业大学生物炭工程技术研究中心成立后，他们又研制出多种炭基肥和土壤改良剂。其中的“炭基缓释大豆专用肥”“炭基缓释玉米专用肥”和“炭基缓释花生专用肥”获得国家发明专利，并取得了生产许可证批量生产。多年多点试验结果表明，炭基肥能够有效地提高化肥利用率、改善土壤结构，保水保墒，促进作物根系生长，增产效果显著。

▲2017年6月，沈阳农业大学牵头成立中国生物炭产业技术创新战略联盟

2017年6月，“中国生物炭产业技术创新战略联盟”在沈阳农业大学成立，这是国内第一家生物炭科技创新联盟。2019年加入国家农业科技创新联盟，更名为“国家生物炭科技创新联盟”。同年自主创办了全英文国际期刊《BIOCHAR》，2020年入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊，2021年被SCI收录，2022年在科睿唯安发布的全球SCI期刊引证报告中首个影响因子即达到11.452（Q1），2023年进一步上升到12.7。

2020年11月，沈阳农业大学打破学科界限，搭建研发平台，正式成立国家生物炭研究院，由陈温福带领的生物炭团队负责人孟军担任院长。孟军长期在国家水稻产业技术体系等项目的支持下开展生物炭研究工作，他们把“秸秆炭化还田”进一步拓展为“炭基农业”，即将生物质炭化综合利用全面融入区域农工业生产和农民生活，推进绿色低碳农业的健康发展。

“实践表明，生物炭对耕地保护、提高作物产量、保障国家粮食安全具有重要意义。”陈温福希望，政府加大扶持力度，让生物炭技术在服务“藏粮于地、藏粮于技”战略中发挥其应有的作用，服务三农，造福子孙。

一个人对土地的眷恋能有多深？当年，陈温福当选院士时，他并未感到自豪，那是站在杨守仁、张龙步等稻作科学家前辈肩膀上摘取的。他真正自豪的，觉得配得上院士称号的，还是他对生物炭的开拓性创新研究：首次将生物炭引进农业，在现代农业产业链中嵌入生物炭技术；率先提出了“秸秆炭化还田改土新理念”和生物炭基肥、生物炭土壤改良剂和炭化生物质煤概念；构建了以生物炭为核心的农林废弃物资源化利用产业技术体系，为实现可持续低碳农业奠定了基础。

陈温福总结自己，这辈子只做成了两件事儿，一件事是种地，另一件事是养地。种地，他种到了极致，成功地培育出了中国超级稻；养地，他创建了适合中国国情的农林废弃物炭化还田改土理论与技术体系。满头白发时，当起了“卖炭翁”，为给子孙后代留下一片良田沃土、一湾碧水青山，依然耕耘在让他如痴如醉的大东北广袤的黑土地上。

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来源：农民日报

作者：于险峰 曹茸 张仁军

编辑：何睿轩

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