棉种复壮的理论和实践

第5版()
专栏：

棉种复壮的理论和实践
陈仁
棉花良种，一般具备以下一些优良的种性：（1）丰产，早熟，适应性和抗逆力强；（2）纤维品质好；（3）纯度高，所产棉花整齐一致，符合工业上对原棉品质的严格要求。在生产上，一个棉花良种的优良种性往往会逐步地下降或变坏，形成棉种的退化。棉种复壮，就是对于已经发生退化现象的良种，通过良种繁育的方法，使它重新恢复原来的优良种性。这一工作在棉花生产上，有着重要的意义和作用。
棉种退化的原因
棉种为什么会退化？从理论上讲，一个优良品种，是经过人们选择培育形成的，它虽然具有相对稳定的遗传性，但也并不是固定不变的。由于内在的或外来的许多因素，它会不断地发生变异。棉花良种的一些重要经济性状，如铃大、纤维长、衣分高等，都是按照人们的栽培要求，进行人工选择、培育的结果，这些性状并不是棉花本身生存所必要的。如果一个优良品种在扩大繁殖、连续栽培的过程中，不继续注意选择和培育，那末由于植物适应性的关系，那些符合于人们栽培利用要求而并非植物本身生存所必要的经济性状，就要逐步减退，而一些小铃、小籽、短纤维、低衣分的变异类型，就会逐步增加。这些退化的变异类型，一般又都是出苗比较快，成熟比较早，容易在间苗、定苗和收花留种时被保留下来，因而在自然选择的作用下，就会很快地积累和发展。这是棉种退化的基本原因。
导致棉种变异和退化的主要因素，有以下几个方面：（1）机械混杂——在播种、补种、收花、轧花等过程中，因不同品种掺杂而造成的混杂；
（2）天然杂交——棉花是常异交作物，由于不同品种的天然杂交，后代分离，形成生物学的混杂；（3）在不良的环境条件和栽培条件的影响下，良种产生可遗传的变异；（4）由于棉种本身遗传基础复杂或种性不纯，发生自然变异或后代的自然分离。以上这些因素，有一些是可以防止的，有一些则是难以完全防止的。因此在生产上，棉种的退化往往是不可能完全避免的自然趋势。而克服棉种退化的主要办法，就是进行棉种复壮。
棉种复壮的原理和方法
河南安阳县农业科学研究所曾在退化的岱字十五号良种棉田里进行典型调查，在同一块棉田里分出了四类不同的棉株：岱字棉正常株、一般退化株、严重退化株、混杂株。这四类棉株不仅在形态上不同，在经济性状方面也有显著的差别。正常株基本上保持原来良种的优性，其他各类植株都比正常株有不同程度的降低。例如衣分率，正常株为百分之三十八点九，一般退化株为百分之三十四点四，混杂株为百分之三十三点五，严重退化株仅为百分之三十一。纤维长度，正常株为三十毫米，混杂株为二十七毫米，一般退化株为二十四点六毫米，严重退化株只有二十点八毫米，单株平均结铃数，正常株为八点四个，其他三类棉株分别减少一点二个到一点六个。单铃籽棉重，正常株为五点二克，其他三类棉株分别减少百分之十二到百分之四十三。
从以上材料可以看出，棉种退化主要是良种的群体中，掺混了退化株和混杂株，从而降低了这一品种群体平均表现的产量和品质，并不是所有个体都一律变坏了。在退化棉种的群体中，仍然有一部分没有退化或退化很轻的植株，基本保持原来良种的种性。棉种复壮的基本原理，就是从已混杂退化的棉种中，把这一部分仍旧保持原来良种种性的材料单独挑选出来，再加以选择、培育，同时加速扩大繁殖，恢复原来良种群体应有的优良种性。
棉种复壮采取的方法，主要是选择和培育。根据米丘林生物学的理论，选择的作用并不单是从现成的天然材料中，起一个机械地过筛的作用。进行人工选择，一方面可以克服在自然选择作用下棉种材料向退化方面变异的趋向，同时通过连续的人工选择，还可以导使棉种材料向人工选择的方向继续提高和发展。培育也是如此。加强培育不仅可以防止因培育条件不好而引起生物优良性状的衰退，同时通过定向培育，也有导使棉种材料向符合人们要求的方向发展的作用。通过选择和培育来复壮棉种，与系统选种法通过选择、培育来选育新品种，其基本道理是一致的，只是目的和要求不同。棉种复壮是从一个良种材料中，选取其典型的、一致的优良单株，经过严格的选择、淘汰和培育工作，恢复原来的良种；系统选种法则是在原有良种基础上选择特殊变异的优良单株，经过系统选育，创造出新的良种。由于目的不同，棉种复壮可以选择大量同品种的单株，然后混合繁殖，选育新种则必须从一个单株开始，逐步繁殖成为一个新品种，因而二者在数量和效速上，也就有所不同。
另外，在棉种复壮工作中，有些地区除采取选择、培育的方法以外，还结合进行品种内杂交的方法。按照米丘林生物学的理论，以同一品种不同来源的单株进行品种内杂交，可以丰富棉种的遗传基础，提高良种的生活力，而不影响到这一品种的纯度，因而是棉种复壮的有效措施之一。根据我国的实践经验，采用这一方法可以有一定效果，但是效果并不很显著，同时所起的效果逐年递减，不能维持很久。因而一般认为，品种内杂交可以当作棉种复壮的一个辅助的措施，但不能代替选择和培育，作为主要的方法。
进行棉种复壮的具体程序和做法如下：首先在田间精选符合本品种标准的典型的、一致的优良单株，分株收花，再分别进行室内考查，根据衣分、绒长等经济性状进一步选择和淘汰，当选的单株材料下年分行种植；一面继续通过田间观察和室内考查严格淘汰不符合本品种标准的杂劣株系和单株，一面加强培育和扩大繁殖，这样连续进行二年到三年，最后把选留的各个株系混合起来繁殖，就产生复壮的原种。在这一程序内，结合进行品种内杂交措施的，是在选单株后第一年分行种植时，将不同来源的单株材料分为父母本（当地选的单株作为母本），进行一次不去雄的人工授粉杂交，同时进行选择、淘汰；下年用当选株行经过人工授粉杂交的种子，继续进行选择、培育。无论进行或不进行品种内杂交的，一般都是选单株后经过三年的繁育程序，产生复壮的原种。
棉种复壮的效果
棉种复壮在我国还是一项新的工作，它是随着种子改良的一门新的学科——良种繁育学在我国的发展而逐步开展起来的。
根据我国棉花原种繁育场几年来的实践结果，进行棉种复壮，效果是很显著的。例如，江苏省一些棉花原种场繁育的岱字棉十五号复壮原种，品种纯度一般达到百分之九十九左右，衣分提高到百分之三十八以上，纤维长度提高到三十毫米左右，比当地生产上不同程度地混杂退化的岱字棉种，衣分增加百分之二到四，纤维长度增加一到二毫米，皮棉产量增加百分之十以上。根据安徽萧县棉花原种场一九六二年的对比试验材料，岱字棉的复壮原种比当地公社所用的岱字棉种衣分增加百分之四点八，纤维长度增加一毫米，籽棉增产百分之二十一点七，皮棉增产达百分之三十七点九。
江苏、上海、浙江、安徽、湖南和湖北等省市的部分棉区，复壮的棉种已开始在大面积生产上推广应用，也表现了显著的成效。
复壮棉种所产的棉花，在纺织利用价值上，也有所提高。上海纺织科学研究院曾就南汇棉花原种场的复壮岱字棉原种和当地一般岱字棉种所产的原棉，进行检验对比，证明复壮后的棉花纤维比较整齐，有弹性，色泽比较光亮，纤维长度增加一毫米以上，短绒率减少百分之二，纤维强度和断裂长度较高，棉结和杂质较少，因而纺纱的品质指标，复壮棉显著好于一般的岱字棉。
棉种复壮以后，随着繁殖年代的增加，繁殖面积的扩大，复壮种所取得的优良种性又有逐步下降的趋势。复壮的效果究竟能维持多久，要看复壮后在繁殖推广过程中如何管理和保纯来决定。根据国外的一般经验，棉种复壮后，可以连续繁殖利用四五年。我国因进行这一工作历史尚短，对这一方面还缺少充分的论据。根据现有的材料，在江苏、上海有些棉区，复壮的岱字棉种已繁殖推广到第五代，虽然比刚复壮的原种，在良种纯度和经济性状方面已有所下降，但下降幅度不大，在生产上仍有继续推广利用的价值。再从一些科学研究单位和原种繁育场的试验材料来看，复壮种的后代，如果注意保纯和连续进行选种，到了四五代仍可基本保持良种的优性，退化程度很轻。由此看来，复壮的棉种如果结合我国棉区生产队每年注意选种留种的习惯，做好保种工作，那末繁殖利用到七八代，是没有多大问题的。
良种更换和良种更新
随着生产的发展，对棉种也有新的更高的要求。因此，加强新品种的选育工作，用更好的新良种来更换较差的良种，是改进棉种的十分重要的途径。但是另一方面，生产上推广一个好的棉种后，也不可能很快地又有更好的新良种来进行频繁的换种，一般都要利用一个相当长的时间。而一个棉花良种，在大面积连续栽培利用的情况下，很容易发生混杂退化，降低种性。因此，通过棉种复壮的办法，来保证生产上经常应用纯度高、质量好的良种，克服棉种退化给生产上带来的影响，也是十分重要的。在改良棉种的工作上，这两个方面应该同时并重。
良种更换和良种更新是互相结合、密切联系的。实际上，进行良种更换时，也不能离开棉种复壮和良种更新的工作。因为更换一个新良种，由少到多，由点到面，一般都要经过好几年的时间，在连续繁殖扩大推广的过程中，就需要注意解决良种纯度下降和种性退化的问题。解决这个问题的最好办法，是在一个新良种开始推广时，紧跟着就把棉种复壮和良种更新的工作结合上去。所以，棉种复壮工作，不仅在进行良种更新的地区要做，在进行更换新良种的地区也同样要做。棉花原种繁育场的任务应该是：在没有新品种可以更换的地区，繁育原推广品种的原种；在已确定更换新品种的地区，就繁育新品种的原种，并在新品种推广出去以后，不断地繁育出复壮的原种，把良种更新的工作紧跟上去。
我国改良棉花种子的工作，一方面是依靠广大生产队普遍地进行选种、留种，一方面是加强国家的良种繁育推广工作，二者密切结合，同时并举。在国家的良种繁育工作中，进行棉种复壮是一个中心的环节。这一工作在我国虽然开始不久，却已经在部分地区取得了很大的成效，显示了它的重要作用。今后，随着这一方面工作的进一步发展和提高，它必将在生产上起到更大的作用。