作物育种及良种繁育中的若干问题 [复制链接]

第5版()
专栏：

作物育种及良种繁育中的若干问题
蔡旭
据统计，我国在生产上应用的稻、麦、棉等十八种农作物的优良品种已有七百多个。这些作物优良品种大部分是农业科学研究工作者选育出来的，而其中大部分又是从地方品种中选育出来的，一部分是从国外引进经过试种认为优良的，一部分是用人工方法培育出来的。
优良品种的增产作用
这批优良品种中，数量最大的是小麦、水稻、棉花和大豆。其中种植面积最大的有小麦良种南大2419、碧蚂一号，水稻良种南特号，棉花良种岱字15号，种植面积都达五千万亩以上，多的达九千万亩，分布广及十余省。一般比当地一些原有品种增产10％—20％，多的达50％。玉米、谷子、高粱、花生、油菜、甜菜等作物也都有一些优良品种，对增产起很大作用。
推广的优良品种不仅比当地品种显著增产，而且在改进品质、抵抗病虫灾害等方面也有显著成效。例如棉花，在黄河和长江流域棉区从1950年开始，曾两次大规模换种。第一次换种种植的结果，除籽棉产量提高15％外，纤维长度还增加二至四毫米。第二次换种又提高产量10％—30％，纤维长度有的地区再提高二至三毫米，有的地区维持原有水平。在东北春小麦地区，曾经严重流行过秆锈病，有的几乎颗粒无收。解放初期，黑龙江省牡丹江流域的农民甚至不敢种植小麦。直到1954年开始大量推广抗锈品种甘肃96号、合作号等以后，春小麦的种植面积才又逐渐恢复，逐渐扩大。1956年这些品种占当地春麦种植面积的90％，在秆锈病大流行的年份比当地品种增产90％，甚至一倍以上。小麦产量因而得到稳定提高。
解放前后，有些地区小麦吸浆虫曾一度猖獗，造成严重减产。应用药剂防治固然可以获得显著效果，而采用丰产抗虫品种却是简单易行的有效防治办法，南大2419、西农6028等小麦良种都具有抗吸浆虫的能力。
至于玉米双交种在增产上所起的作用就更突出了。山西省农业厅近年来在晋中及晋南大力推广双交杂种，著有成效。据这个省1961年二百零三个不完全统计的对比资料，双交种比地方品种每亩平均增产一百五十八斤，折合28％。稷山县刘家院大队种植夏播玉米七百二十亩，采用的品种是农大四号，平均亩产四百二十斤，比对照品种二百三十亩白马牙（稍晚播）平均亩产二百八十斤，增产50％。
引种要注意品种的适应性
每一品种都有它的适应地区和适应范围，优良品种也是这样，并不是在任何地方都能生长良好的。例如西北农学院选育出的著名小麦品种碧蚂一号、四号，在黄河流域表现良好，向北引种到北京，有的年份因经不起冬季严寒而部分冻死；向南引种到闽粤，在温暖的气候条件下比地方品种发育延迟，并且严重感染锈病，不能正常灌浆结实。另一个在长江流域广泛适应的著名小麦品种南大2419，近年来扩展到黄河流域以南，可是自此以北，就容易遭受冻害。这充分说明，不同品种有其不同的适应范围，而适应范围大小也各不同。一般说来，小麦的地方品种适应范围较小，利用人工杂交的良种和引进的良种适应范围较广。根据已有的育成良种资料说明，利用科学的育种方法选育出适应性广的品种是完全可能的，而且已经成为事实。当然，所谓品种的适应范围的大小也只是相对的，随着栽培条件的改变，扩大适应范围完全是可能的。例如碧蚂一号，在京郊旱地种植遭受冻害，而在水浇地种植就可免于冻害。有的在引种的头几年不适应，种植了若干年后，逐渐适应于本地风土，这就是所谓“驯化”。所以在调运和引进外来品种时，须考虑这个品种的可能适应范围。如果对所引品种是否适应还把握不大，就要先作少量试种，确实肯定它适应当地的风土之后，才大量引种。经过几年来的研究，小麦、棉花、水稻和大豆等作物的引种规律，已经得到初步了解，这在生产上有很大的意义。
育种目标应从大面积生产水平出发，兼顾多样化要求
近年来，不少试验研究机构选育品种和作区域试验多偏重于高肥力水平品种的选育。例如小麦育种多注意于壮秆大穗，以求选育出亩产千斤而不倒伏的品种，相对地忽视了大面积生产所需要的品种。很多试验场的小麦良种栽培水平都是要求亩产六七百斤，甚至七八百斤的，即使在旱薄地区的专、县农场的区域试验地里，试验的也往往都是对肥水条件要求较高的碧蚂、早洋等品种，对适应当地条件的农家品种反而不重视。这样就造成了育种工作与生产脱节的现象。新品种育成很多，而生产上却缺乏足够的适应品种，尤其是旱地，问题更为突出。例如，最近中国农业科学院西北分院育成的612、134等小麦新品种，要求的肥水条件高，只能在关中平原肥水条件较好的地区内推广。最近也育出一些新的玉米双交种如农大三号、农大七号等，都是要求肥水条件较高的。这样，新品种的扩大利用就受到了限制。
不同品种对于肥水条件的要求是不同的。例如早洋麦在京郊水浇地种植，在要求亩产四五百斤的栽培条件下，由于这个品种能抗锈病，抗倒伏，产量显著高于地方品种平西白。但在旱地种植，由于它耐寒耐旱性差，特别是不抗大气干旱，历年产量都不如平西白。这说明了地方品种对于当地的低产水平具有独特的适应性。
愈来愈多的事实证明，农作物品种的特性和特征的形成和巩固，是和所处的外界环境条件有一定关系的。近年来对于如何运用这些条件来促进经济上有利的特性和特征的发展，有了较多的认识。北京农业大学曾把杂种第一代（F1）同一单株的后代，由F2起分别栽培在多肥水浇地和少肥旱地，经四年的连续培育和选择，到F6时把一百七十六个品系都种在水浇地，鉴定它们的产量和特性。结果发现来源于水浇地的品系相对的植株较矮，倒伏较轻，每穗粒数较多，千粒重较大，因而产量最高。经苗期鉴定，抗白粉病的品系来自水浇地的也较多，而来自旱地少肥的则相反。这一结果说明，在不同培育条件下，通过人工选择创造了向不同方向发展的类型，在高产水平条件下培育的杂种后代容易选获具有高产综体结构的新类型，但不一定适于旱薄地。相反，在旱薄地培育出的新类型，不一定适于高产栽培。所以育种工作者在创造新品种时，必须认真考虑培育条件，从当地大面积生产水平出发，集中精力选育适于大面积生产水平的品系，兼顾高产品系及低水平耐瘠类型品系。
在充分利用农家品种的基础上推广优良新品种
我国地区辽阔，自然条件悬殊很大，因各地区气候条件、地理条件和耕作栽培条件的不同，形成了各种农作物丰富多样的农家品种。它们各具特点，收成稳定，适应当地自然条件和栽培条件，并能满足人们生活上的特殊要求。例如北方冬麦区小麦的地方品种，一般具有强的抗旱、抗寒和繁茂性，能在冬季严寒无雪情况下安然越冬。有的地方品种成熟特别早，有的抗盐碱。在地理条件愈复杂、耕作制度愈集约的地区，不仅要求同一作物具有若干个不同特点的品种，而在不同作物前后茬品种的搭配上也要求密切的配合。以江苏江阴红星公社为例。这个地区实行以水稻为主的稻麦两熟制。为了保证及时栽插水稻，他们种植了成熟较早的小麦地方良种“抢水黄”。这个品种5月下旬就成熟，收割后抢种成熟较早的当地水稻推广良种“黄壳早廿日”（早中粳），可以获得丰收。如果引种在长江流域大面积推广的小麦良种南大2419，固然能比“抢水黄”品种每亩多收数十斤，可是它的成熟期比“抢水黄”晚十余天，要到6月10日收获，这样就严重影响了“黄壳早”水稻的收获量，每亩竟少收二百斤之多。由于这个地区的农民群众在长期的生产实践中选育了这两种早熟良种，并充分利用了它们的有利特点，使得前后茬都有较好收成，这是一项十分可贵的经验。
农民在采用一个良种时，不只是考虑品种本身的好坏，同时还注意它对下茬作物的影响。胜利油菜品种的推广也同样说明了这个事实。这个品种是从日本引进的，1955年以后在四川、湖北、云南、贵州、湖南等省迅速大规模推广，可是近年来它的种植面积又大为缩减。这个品种具有很多优点，如高度抗毒素病及霜霉病，秆健，耐肥，不倒伏，耐湿，产量高而稳定，出油率高等等。可是它也有严重的缺点，如成熟期比当地白菜型品种“黄油菜”晚半个月，要求肥力高，易爆荚落粒，而播种又需要早一些，因此在大规模推广这个品种的地区严重地影响了当地主要作物水稻的栽插，使水稻显著减产，农活过度紧张，因此群众又恢复了一度被淘汰的地方品种“黄油菜”。综观近几年来推广品种的经验，得出重要的一条是，在某一地区大规模推广良种时，不能只是考虑品种本身的好坏，还应从作物配置的比例，前后茬品种间的关系，劳动力的安排，以及当地生产条件的基础，全年产量的高低等作周密的考虑。特别是在地形复杂、耕作制度多样化的地区，不同田类和不同栽培条件所适宜的品种，不可能只用一、两个推广良种来满足生产上的要求。有必要搭配一部分地方品种，来满足生产上的需要，并挖掘增产潜力。近年来在广大地区大力推广主要作物优良品种时，有些地方超越了现实条件，过多地不适当地淘汰了许多地方品种，这是不应该的。目前品种单一化现象也很普遍，这无论对于稳产和调节劳力来说，都是不利的，特别是在生产条件比较差的旱薄地、盐碱地，更应该重视农家品种。当然，农家品种也有不少历史上形成的缺点，例如在生产条件改善后，它们的增产效能可能不高，对于某些病害缺乏抵抗力而不能稳产，对密植及机械化收割不适应等。在说明农家品种具有价值的同时，也应该看到它的这些缺点。在宜于推广良种的地区，了解到农家品种的缺点，就不致因过分强调它的优越性而影响推广工作。
优良品种为什么会退化
品种混杂退化，在自然界是普遍发生的。一个优良品种，在连续栽培过程中如果不加选择，就会很快混杂，变劣，以至于退化。通常人们所说的退化，指的是它的产量和品质变低变坏。
生产上最常见的退化现象是马铃薯、棉花和许多十字花科蔬菜品种。稻、麦等主要作物不那么容易退化。
各种作物混杂退化的原因和混杂退化的速度不完全一样，首先要弄清楚这些，才能有效地提出防止和克服的方法。退化变劣的原因很复杂，归纳起来主要有以下几方面。
机械混杂　目前不少地区，稻麦等作物良种混杂现象普遍而严重，有的地区有的品种几乎失去真面目。品种混杂，早晚稻混种在一起，成熟参差不齐。有的抗病小麦良种杂入感病品种，因串花杂交，种植数年以后，就变成不抗病的品种。收获期搬运、打场、脱粒、曝晒不注意，是造成混杂的主要因素。播种机具不清扫，贮藏保存不妥善，麦田内有不同品种的自生麦等，也都引起品种混杂。机械混杂加重了生物学混杂。已经混杂了的品种虽可以采用穗选、去杂去劣等办法来提高品种的纯度，但不易做得彻底，因为部分生物学的混杂植株是不易从外表鉴别的。这样做也浪费劳力。应该从加强良种繁育着手，堵塞各种可能引起混杂的途径，采用分开地段设置种子田，或由专业生产队繁育良种，每一生产队繁育一个品种等等办法。
自然杂交　这是常异花和异花授粉作物品种退化的主要原因，这类作物花器大，自然杂交百分率高。例如棉花，如果在栽培过程不把不同品种分开，在收花、轧花的过程不严格实行分收分轧，就会使优良品种与其他品种混杂，发生杂交、变异，不良植株随着种植的年限而加多，导致种子小，棉铃小，纤维长短不齐，产量下降，甚至失去良种的作用。另一方面，棉花品种本身即使纯度很高，由于自然杂交百分率高，也有一定程度的微小遗传变异存在。如果不加选择，不良变异的个体会自然增多，久而久之，也会自然退化。在人为混杂和自然杂交的双重影响下，就更容易变异，使良种的种性变坏。据1961年调查，岱字棉15号良种，在不同棉区已发生不同程度的混杂退化现象。就晋南十七个县调查资料，岱字棉15号减产15％，绒长减低1．27毫米。其他品种也有类似现象。
稻麦等作物天然杂交百分率很低，但如果机械混杂严重，杂交的植株也会加多，只是它的劣变速度比棉花要慢一些。
近年来十字花科蔬菜品种也在严重退化中。例如甘蓝白菜先期抽苔现象比较普遍，不包心的比例也逐步加重。十字花科蔬菜是异交作物，主要靠昆虫传粉，后代容易产生多种多样的变异，如果不加选择，或是把良莠不齐的品种不加隔离繁育，就很容易混杂。为了防止这些作物良种的混杂退化，必须采用连续选择、隔离繁殖以及每隔一二年更新优良种子等措施。
病虫害的传播　马铃薯的退化是人所共知的。各平原地区每年要从纬度高、气候冷凉的东北或拔海高的山区，调运大量种薯播种。可是种上一年或二年，又薯块变小，病害严重，不能再留作种用，须再从外地引种。
为什么马铃薯在平原种植退化会这样快呢？据张家口专区农业科学研究所多年的调查研究，认为马铃薯的退化与结薯期间受高温的影响有密切的关系，随着高温毒病蔓延滋长，影响了薯块的长大，减低了产量。
我国农民早有利用合理的栽培技术防止马铃薯退化的经验，即采用春播早收和秋播留种以及两者相结合的二季栽培等办法，使种薯在低温下形成，以减轻或防止退化。
近年来碧蚂一号小麦良种丧失了抗锈性，一部分推广的新品种也丧失了抗锈性。为什么抗病良种会丧失抗锈能力呢？多数研究者认为是病原菌“生理小种”的问题。所谓生理小种，是在同一病原菌的种内，分化出许多形态相似但致病力有差异的类型。不同地区在同一年份中或同一地区在不同年份中所出现的病菌生理小种的类别和比重都可能不同。这种不同往往是引起小麦品种抗病性发生变化的主要原因。碧蚂一号推广初年，能抵抗当地流行的生理小种，可是大面积推广以后，另一些所不能抵抗的生理小种蔓延了，所以碧蚂一号变成感染品种。人们正在研究病原菌生理小种的变异，创造抵抗多种生理小种的新品种和抵抗不同锈菌生理小种的后备品种，以供换种之用。
栽培条件不良和环境条件不利　任何一个栽培植物或优良品种具有的为人们所需求的各种有利性状，都是在一定的自然条件与栽培技术条件下，通过自然选择，按照人们的意志培育和选择出来的。这些有利性状可能对植物本身的生存和繁殖是不利的。棉花良种的一些优良性状，如纤维长、衣分率高、棉桃大等都是符合于人们要求的有利性状。这些性状的发育都要求一定的环境条件，如果土壤条件差，栽培技术不良，气候条件不利，这些优良性状将得不到发展。结果是种子变轻，铃变小，衣分变低，纤维变短等。这是一种退化的标志，而对品种本身则是一种适应。因为这些性状在不利条件下容易发育生长，早成熟来繁殖后代，也就容易通过自然选择作用保留下来。如果听任它在这种情况下继续下去，既不加强管理，又不进行选择，这种对人类不利的性状的棉株就会逐渐增加，以致丧失优良品种的特点。这是促使棉种退化的另一个原因。
选留种苗技术不良　把没有认真鉴定的品系过早地用于生产，也会引起品种的退化。例如有些品种抗病性还在继续分离中就推广了，有些品种遗传性还没有稳定就推广了，都会引起性状分离，劣变退化。无性繁殖作物（如甘薯）长期进行无性繁殖，特别是老蔓繁殖，也常常会引起衰退现象。另一引起退化的原因是选留茎蔓目标不明确。例如胜利百号薯种已在全国很多地区发生严重退化现象，一项主要原因是人们在栽培选择过程中保留了胜利百号长蔓的变异类型。农民每年剪蔓插夏薯时，习惯于剪长蔓，因为长蔓型出秧多，这样做的结果，却使这个品种的某些经济性状逐渐减退，薯块淀粉含量减低，水分含量大，不耐贮藏，产量显著降低。
伴随良种的混杂退化，种子发芽率低，也是一个需要注意的重要问题。
防止良种混杂退化的办法
防止良种混杂退化，最根本的办法是建立一套完整的良种繁育制度。目前良种的混杂退化现象很普遍。有必要采取两条腿走路方针，以便迅速改变这一状况。
一方面，要抓紧群众性的选种留种和建立种子地的工作，制止种子继续混杂退化的趋势，但是仅仅采用这种方法，还不能完全克服良种自然退化的趋势，特别是在良种已经混杂退化以后，单纯依靠一般的选种留种方法，很难完全恢复良种的纯度和种性。因此必须从另方面，从根本上来防止和克服种子的混杂退化，即建立一整套的良种繁育制度，包括种子管理机构、国营的原种繁育场、良种繁育基地和人民公社的种子地。
群众性的选种留种工作，宜以生产队为单位进行。在良种已经推广的地区，在原来种植的良种中，片选较纯的地块，从中精选一部分优良单穗或单株，单独留种。选择方法，因作物而不同。稻麦等谷粒作物应实行片选，在有条件的地区可以实行穗选。谷子、高粱、大豆、油菜、棉花等作物实行田间株选，在第二年把这些种子种在生产条件较好的田里作为种子田。棉花、油菜等容易自然退化的作物，每年要进行株选，供种子田播种用，禾谷类作物可以考虑隔几年选择一次。种子田应加强管理。没有推广良种的地区，应尽速评选留取地方良种。
在建立完整的良种繁育制度方面，建议各省市在专区地方国营农场设立原种繁育场，县设立良种繁育基地。原种繁育场的繁育当地推广的良种或区域化新品种，利用“单株后裔鉴定法”分离并鉴定优良的系统，不仅能保持良种固有的种性，同时还有创造新品种的作用。原种繁育场产生的原种供良种繁育基地种植。县在地方国营农场或特约公社设立若干个良种繁育基地，产生的良种供生产队种子田种植。棉花良种的繁殖宜于集中，要设立种子专业队繁殖棉种，供本公社其它生产队种植。在良种基地供应良种以前，须自行选种留种。玉米双交种的繁育比较费事，更需要国家设立专场繁育和配制质量高的杂种，以供推广利用。
为了加强种子工作的领导，从中央主管部门到县，都应逐级设立种子机构，层层掌握良种的繁植、示范、推广、调拨、检验和贮备工作。县以下设技术推广站加强技术指导和技术管理工作，社、队也要有专人管理种子。
为了更合理和迅速地繁殖推广优良品种，建议在中央农业部和各省农业厅的领导下分别成立中央和省级良种鉴定委员会，分别掌握有关良种区域试验，审定批准，确定推广地区和示范、繁殖、推广计划等工作。中央和各省农业科学研究机构要大力加强区域试验，为确定良种及其推广地区提供科学资料。
全盘的农作物种子工作，是一件复杂细致的工作，需要各方面认真研究，以便建立起适合我国情况的一套良种繁育制度。