我國是世界上蘋果種植面積最大、產量最高的國家。“每天一蘋果，健康常相伴。”蘋果因營養豐富、品味佳、耐存儲，也是人們最喜愛、最常見的水果。
有這樣一位老科學家，他與蘋果相伴七十載，只為能夠碩果累累、果農增收、果業興旺。他就是中國工程院院士、果樹栽培學家——束懷瑞。
2013年10月，束懷瑞在肥城市潮泉鎮果園
持之以恆攻關
果樹根系和營養研究成果豐碩
1929年，束懷瑞生於山東淄博。1947年，他考入山東省立農學院，當時這所剛成立的學校有一批學術水平很高的教師，為同學們打下了很好的基礎。
1950年，因為國家經濟建設需要，山東省立農學院首批學生提前畢業，束懷瑞留校任教。他積極參與農業資源調查、建校勞動、生產救災等工作，這不僅提高了他的實踐能力，也加深了對農民、農村的感情。
新中國成立後，我國實行果樹生產“上山下灘”政策，不與糧棉爭地。立地條件差、土壤瘠薄，是制約果樹生產發展的重要原因，也是果樹專家們一直在研究和解決的重要課題。
束懷瑞參加工作後就關注、研究這些問題。他對果樹研究有自己獨到的見解。他認為：
“做科研不能總跟在別人後面，要有自己的特點。”上世紀五十年代初期，果樹栽培研究的重點是地上部分的修剪整形、澆水施肥等，而束懷瑞卻另闢蹊徑，從1954年開始研究根系。他是我國較早從事果樹根系研究的專家。
根系生長在地下，研究難度很大。他不辭辛苦挖來不同類型果樹“刨根問底”，研究根系的結構和功能；他還在1956年建了165平米的根窖，可以在地下觀察根系生長動態，這是我國第一個大型果樹根窖。
束懷瑞認為，果樹生產中地上出現問題的根本在地下，根系是提高果品產量和改善果實品質的潛力所在。近70年來，果樹根系一直是束懷瑞及其團隊的主要研究方向，他們在根系發生演化規律、根系的層次習性及局部效應、合理密度與營養空間、根系誘導更新、根系壽命與根系效益、根系的信號傳導、激素信息物質合成等方面取得許多重要研究成果，為果樹栽培研究提供了重要理論支撐。
由此，束懷瑞提出了沃土養根、養根壯樹的理論，並創造了限根栽培、根系界面效應利用、根系介質轉換、隔行交替灌溉，以及通過斷根提高果樹水分利用效率等技術措施，對果樹生產起到了重要推動作用。
2012年9月，束懷瑞在山東農業大學果樹根窖實驗室向科技部專家介紹相關情況
束懷瑞科研的另一個方向是果樹營養。碳和氮是植物生長重要的營養元素，束懷瑞從上世紀五十年代末、六十年代初開始對果樹碳素營養、氮素營養進行研究。他與李雅志、顧曼如等老師一起在國內率先利用同位素示蹤技術研究果樹碳素和氮素營養的吸收、運轉和分配規律，為果樹營養研究開闢了新途徑。
在碳素營養方面，他們在碳素同化物的吸收、運轉和交換、分配規律，以及貯藏營養的核心作用等方面提出了許多重要觀點。圍繞氮素營養研究，他們在蘋果植株中不同形態氮素營養的年週期變化特性，及氮素營養對蘋果器官分化與形成的影響等方面取得了多項重要成果，為制定合理的施氮技術提供了理論依據。
束懷瑞根據營養方面研究的成果，把蘋果樹分為豐產穩產樹、旺長樹、大小年樹、飢餓樹、小老樹等五種營養類型。他認為“致力於提高果樹貯藏營養水平，在豐產穩產優質栽培管理中具有首要的地位”，並提出果樹管理要“看碳施氮，以氮促碳，養根壯樹，沃土豐產。”這成為指導果樹生產的經典原則。
束懷瑞在果樹研究方面雖然廣有涉獵，但重點突出、方向明確。根系和營養一直是他和團隊科研攻關的重點，研究不斷深入，不少成果在國際上也產生重要影響。
2012年9月，第四屆國際蘋果學術研討會在煙臺舉行，束懷瑞作果樹營養研究學術報告
用技術創新推動果樹產業發展
上世紀五六十年代，為了研究果樹，束懷瑞大約有十餘年在山東煙臺等地做調查。煙臺是我國蘋果主產區，這裡蘋果面積大、品種資源豐富、生產水平高。束懷瑞虛心向果農學習，不僅熟悉了生產，也培養了理論聯繫實際的學風。
1962年7月，束懷瑞在泰安考察野生果樹
1958年，束懷瑞和牟雲官老師等在總結研究果農整形修剪經驗的基礎上，提出了三大主枝主幹疏層形的樹形。這一樹形至今仍在一些稀植果園中採用。
二十世紀七十年代，束懷瑞來到山東禹城，開展幼樹提早結果試驗。禹城多為鹽鹼地，土壤條件差，很多果園產量低。束懷瑞經過研究發現，影響果樹生長的一個重要原因是土層下面有粘板層阻隔，導致根扎不下、水滲不下、雨季積澇、旱季缺水。
於是，他因地制宜採取了深層隔草溝栽、起壟溝草等新的栽培方式：先挖深溝，打破土壤粘板層，再鋪上樹枝、麥草等，然後填土栽樹、起壟，並採用寬行密植，讓果樹吸收更多陽光。這樣既抗鹽鹼又防夏澇，還為果樹提供了豐富的有機肥。
採用這些措施，使四年生的梨和蘋果畝產都達到了2000千克以上，這項實用高效的技術沒有專門組織推廣就在全縣迅速普及。
1982年，束懷瑞來到沂蒙山革命老區參加山東省科委組織的扶貧開發項目。
這裡大約5萬畝蘋果，由於地處山區丘陵，土壤貧瘠、乾旱缺水，再加上管理水平低，大部分果園產量極低，甚至多年不結果。
大家都知道缺肥缺水是影響生產的原因，但多年來卻提不出解決問題的辦法。
束懷瑞剛到這裡時也沒有十足的把握，他先帶領團隊在蒙陰縣選了條件最差的7畝果園進行試驗。
根據在根系和營養方面的研究成果，他們在果樹根系密集的地方挖4個營養穴，每個穴裡放上草把、1兩尿素、1兩過磷酸鈣，再加10斤水，蓋上地膜後再挖一個小孔，壓上小石塊，這樣既可以有效減少水分蒸發、收集降水，又為果樹提供營養。
束懷瑞自己也沒想到，這個7年不結果的果園第二年畝產量達到了1100多千克。而這項名為“地膜覆蓋穴貯肥水”的技術當時平均每棵樹成本僅2.4元。
這在當地立刻引起轟動。經專家鑑定，該技術可每畝增值1250元，節肥50%、節水90%以上。這項技術被列入 “七五”“八五”國家重點推廣計劃，在全國推廣470多萬畝，增加經濟效益達7.5億元。
採用地膜覆蓋穴貯肥水旱地栽培技術的果園
二十世紀八十年代，山東的蘋果栽種面積迅速擴大。到1989年，全省750萬畝蘋果園中有500萬畝是新栽蘋果幼樹。
但在種植規模迅速擴大的同時也存在很多問題：果園立地條件差、品種混雜、果農技術素質較差、管理粗放，致使新栽幼樹單產水平低、品質差。
這些情況引起束懷瑞的重視，他考慮到，倘若能夠深度開發一部分果園提高水平，就能帶動大面積果園增加產量，經濟效益十分巨大！
1989年他向山東省科委申報了“山東省百萬畝蘋果幼樹優質豐產開發研究”課題，省科委高度重視，撥款120萬，在全省18個縣市區108萬畝果園進行開發研究。
束懷瑞帶領團隊以提高蘋果生產水平和效益為目的，一方面大力加強對技術人員和果農的培訓，另一方面在推廣良種、養根壯樹、配方施肥、葉果防護、合理負荷、改造鬱閉、防止早衰、疏果套袋、鋪反光膜、適時採收等方面採取了一系列有效措施，使蘋果產量和質量都有大幅度提高。
到1993年，開發園區平均畝產由最初的129千克提高到1010千克，優級果率和優等果率也大幅提高。該項目新增經濟效益56億元，1996年榮獲國家科技進步二等獎。
束懷瑞堅持向實踐學習、向農民學習，經常下鄉與農民交流，總結他們的高產經驗，並從栽培理論上加以研究。
2007年，他對蓬萊果農曲受彭蘋果高產經驗進行了深入研究，並創造了“果園土壤局部優化、分層，管理技術”。該項技術可使每畝蘋果園平均每年僅需0.8噸有機肥和少量化肥，依靠自然降水就能基本保證果樹正常生產，成年樹能達到畝產5000公斤水平，在大量節省勞力和資源的情況下實現穩產高產。
2009年9月，束懷瑞在蓬萊考察果農曲受彭（左二）的果園，並與他一起探討果樹栽培管理技術
上世紀九十年代末，隨著蘋果產量大幅度提高，束懷瑞開始關注蘋果全產業鏈的發展。在他的建議下，山東省蘋果工程技術研究中心於1998年成立。束懷瑞組織省內有關高校和科研單位、龍頭企業，圍繞蘋果新品種選育、栽培管理技術、果品加工等方面開展基礎理論和應用技術研究。
2009年，科技部批准依託山東農業大學組建國家蘋果工程技術研究中心。該中心聯合國內高校、科研單位和相關企業，承擔了國家和省部級項目100餘項，在標準苗木培養、果園改制、果樹保護地栽培、觀賞果樹、果樹專用肥、高原蘋果生產、果品貯藏保鮮、果品加工、數字化果園等方面取得了大量有影響的研究成果，獲得包括國家級和省部級科技獎在內的多項獎勵，研發的工程化技術成果得到快速推廣和轉化，為蘋果產業可持續發展提供了有力科技支撐。
傾心育人，桃李芬芳
作為一名教師，束懷瑞教書育人70年，他同樣用智慧和汗水辛勤耕耘，收穫了累累碩果，滿園芬芳。
束懷瑞在人才培養上一個理念，就是要開放聯合，讓學生打好基礎、掌握最前沿的知識。
1991年，束懷瑞開始招收博士研究生。他認為，研究生應有更高的學術水平，要讓他們有更廣闊的視野和更活躍的學術思想。
2001 年 6 月，束懷瑞與果樹學科獲得博士學位的研究生合影
他招收的博士研究生，除了來自校外果樹專業的，還有數學、氣象、生物、化學、資源環境、物理、經濟等多學科的學生。他認為，培養這些跨學科跨專業的學生，有利於借鑑其他學科的優勢提高果樹科研水平。
為了開拓學生的思路和視野，他邀請了本校化學、植物生理、土壤、植物發育、農業經濟管理等學科的知名專家加入導師隊伍，共同培養研究生。
1994年，在束懷瑞的提議下，山東農大、河北農大、華中農大、瀋陽農大四所農業大學的果樹學科相互合作，後來又加入了中國科學院遺傳研究所，形成強強聯合的培養人才新模式。
1994年10月，河北農業大學、山東農業大學、華中農業大學、瀋陽農業大學四校果樹學科聯誼會在瀋陽農業大學召
幾十年來，束懷瑞培養了100多位博士研究生和博士後，他們當中的許多人已成為我國果樹科研、教學和產業界的知名專家和領軍人才。
對青年教師的培養，束懷瑞同樣傾注了大量心血。上世紀90年代初，山東農業大學果樹專業的青年教師幾乎都是畢業後直接留校的，也沒有取得博士學位。
為了儘快提高青年教師的學術水平，束懷瑞推薦他們到果樹研究實力強的高校和科研單位攻讀博士學位，有的還被選派到國外知名高校留學、進修，這樣做的目的是為了學百家之長，拓展學術思路。
到1999年，山東農大果樹學科45歲以下的青年教師都獲得博士學位，如今他們已成為國家和山東省果樹產業體系的科研骨幹。
幾十年來，束懷瑞在工作中兢兢業業、勤耕不輟，如今雖年逾九旬，仍勤奮工作。他說：“一個人的能力總是有限的，我這些年能取得一點成績，是依靠大家一起來完成的。我堅持這樣一個理念，要努力多做事、做成事，為國家建設盡到自己的責任。”
採集工程項目辦公室/中國科協創新戰略研究院
參考文獻：
1. CCTV-10 科教頻道訪談節目《大家》
2.《束懷瑞：根深葉茂果滿枝》，中國科學報
3.《中國工程院院士束懷瑞：做一個有情懷的農業人》，中國科學報
4. 楊宇;春風吹開花千簇 碩果壓枝香滿園——訪中國工程院院士、山東農業大學教授束懷瑞[J];山東教育(高教);2019年Z1期
5.《束懷瑞：“頂天立地”的“果樹院士”》，光明日報
6. 本文圖片來源於老科學家學術成長資料採集工程
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