一場大旱後，地裏的農作物奄奄一息。華南農業大學亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室廖紅傷心地在地裏尋找還有一息生機的莊稼。這位專門對植物進行根系遺傳改良的農業專家忽然驚喜地發現，大豆還活著。她扒開乾裂的土壤，看到了依然挺拔飽滿的根系。“植物90%以上的養分都是依靠根系吸收的，這類研究在美國已經成為非常前沿的項目，但在中國還沒有人從事相關研究。”廖紅教授對記者説。

　　心繫三農選定研究方向

　　“我希望借助科學的手段，控制植物根系對養分的吸收和運轉，培育出優質、高産和高效的作物。”

　　隨著人口不斷增長、耕地持續減少以及氣候變化愈演愈烈，糧食安全已經成為全球共同面臨的難題。作為一名多年從事農業科研的專家，廖紅為什麼要選擇大豆做科研項目呢？

　　廖紅講起她親身經歷的一件事。一次她在江西調研，看到田裏一位老農民正在給大豆施氮肥。她問：“您為什麼要施氮肥？”他説：“我還不是想讓豆子長大點。”廖紅聽後心中五味雜陳：第一，大豆不需要那麼多的氮肥，施肥越多越會減産。第二，這種氮肥本身就很不適合大豆，會影響到根系發育或更多影響根瘤的發育。廖紅説：“作為農業第四大作物，大豆是一個環境友好的作物，但我國目前大量的大豆都從國外進口。我們選擇大豆做研究，一方面因為它的重要性，另一方面它非常環保。我希望借助科學的手段，控制植物根系對養分的吸收和運轉，培育出優質、高産和高效的作物，從而解決農民廣種薄收的難題。”

　　對植物進行根系的遺傳改良，讓其更高效地吸收營養，並非易事。依照傳統方法，科學家會採用雜交育種的方式改變植物性狀，並從龐雜的雜交樣本中層層選優，但人力、時間成本投入相當高昂。高效直接的轉基因方法雖能克服傳統育種的很多缺陷，卻因存在較大的技術難題，始終難以實現大範圍推廣。面對這兩種大相徑庭的方法，廖紅選擇了第三條路：嘗試通過分子標記對植物基因進行定位，同時結合自己對根系生長和養分吸收的理解，定向選擇出更優良的作物。利用這種方法，一方面可以通過定量分析和三維重建的方式，對根系進行直接篩選，另一方面又避免了引入其他物種的新基因所帶來的爭議。

　　廖紅的研究在學界很快得到了廣泛認可，她率領團隊在國內率先開闢了植物根系生物學研究方向，並使其研究成果運用於作物養分高效根系遺傳改良；結合酸性土壤上作物生長的養分特性，探索出了南方大豆的最佳養分管理措施及栽培模式，並將其應用於生産實踐，構建了國際上首個基於田間試驗數據的大豆磷效率遺傳圖譜，創制了國際上首批通過根系改良提高磷效率的大豆新材料。

　　深入田間做科研

　　廖紅的研究方向主要是根系改良，讓根系能夠更好地吸收土壤中的養分，節省施肥。

　　為了觀察大豆在不同氣候環境和土壤中的變化，廖紅率領的團隊不僅在廣東有100畝試驗田，還先後在河北、四川、黑龍江等地都開闢了實驗基地。據廖紅介紹，她研究的方向主要是根系改良，讓根系能夠更好地吸收土壤中的養分，節省施肥。她採用兩種模式：一是傳統育種改良，通過跟育種專家合作，培育的作物根系更發達，養分吸收效率更高。二是通過找到某些特定的基因，把它轉到根系裏面，增強作物對養分的吸收。

　　大豆的根部可以使土壤變得更肥沃，再種其他作物的時候，還可減少施肥。廖紅充分發掘大豆的優勢，通過和其他作物間種和套種來提高産量。比如，在種植大豆的同時間種甜玉米，還有適合在南方種植的火龍果。她比劃著説：“在南方間作跟北方不一樣，作物之間挨得很近，一窩裏面一棵玉米、幾棵大豆。儘管少施很多肥，但是套種的甜玉米要甜很多，價錢更高一些。最有意思的是，挨著我們田地的農民不愛吃他們種的玉米，專門來吃我們少施化肥的甜玉米。我們和大豆套種的火龍果既好吃又好看，很受歡迎。”

　　2011年，廖紅她們在黑龍江佳木斯種了100多畝示範田，在農民施肥的基礎上減少50%的氮肥，增加了20%的産量。2014年，廖紅在河北趙縣做的實驗也很喜人，減少50%氮肥可以增産13%。她很有信心地説：“我發現，越肥沃的土壤越可以減少化肥。2015年我還想做一個實驗，減少80%的氮肥實驗，看大豆是不是會增産。還有，我們通過和小麥輪作種植大豆，用的是本地品種，沒有任何轉基因技術，就是利用接種根瘤菌、微量元素和合理化控制施肥並增産。”

　　用科研成果推農業生産

　　廖紅率領的團隊參與育成大豆新品種5個，並參與了這些品種在華南酸性紅壤地區的推廣示範工作。

　　如何以科技創新成果推動農業發展，是廖紅最為關心的事。據廖紅介紹，在科技成果轉化和推廣方面，她率領的團隊參與育成大豆新品種5個，並作為廣東省科技推廣項目“高産優質大豆新品種推廣示範”專家組主要成員，參與了這些品種在華南酸性紅壤地區的推廣示範工作，2014年初步推廣示範面積達上萬畝，用科技研究成果為農業生産和經濟發展做出了貢獻。

　　在長期深入田野的細緻觀察和反覆鑽研中，廖紅關心的不再只是分子、基因、根系與作物。在她看來，自己在植物營養學方面的不懈探索，不僅可以提高作物産量，還有助於幫助農民合理施肥，降低環境污染。科研工作者這種切實而直接的責任，時時刻刻鼓勵她在科學之路上矢志前行。她希望利用那些鮮亮多彩的分子熒游標記，讓更多更好的作物欣欣向榮地成長，也讓世界上更多人不再面臨饑餓的威脅。