農作物育種與栽培技術應用

摘 要 農作物育種技術較多，如雜交育種、選擇性育種、遠緣雜交育種、回交育種和誘變育種等；在栽培技術上有無土栽培，常見的水培、基質栽培、霧培，有土栽培有溫室栽培、反季節栽培等。結合不同農作物的育種和栽培技術，就其方法和技術進行探討，促進農作物育種和栽培技術獲得有效推廣和利用。

關鍵詞 農作物；育種方法；栽培技術

中圖分類號：S33；S31 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.08.057

糧食是人類賴以生存的物質條件之一，隨著我國農業技術的不斷應用，糧食產量獲得顯著成效。農作物育種與栽培技術作為農業生產的重要內容，在促進農作物穩產、高產上占據重要地位。優良的農作物品種是保障糧食單產、提升農產品供給有效性的技術基礎，我國農作物育種研究先后歷經兩次突破，取得了一系列成就。如矮化育種，催生了矮稈小麥、矮稈水稻等新品種；雜交育種，也培育出更多的雜交水稻、雜交玉米等新品種，為促進糧食增產，提升農作物的抗性和品種提供了保障。

1 當前農作物育種面臨的挑戰

總體來看，我國耕地資源有限，農作物育種與栽培技術推廣不足，農作物高產、增產面臨更多困境。主要表現在：一是生物科技加速農作物育種競爭的加劇，現代生物技術，特別是生物組學技術推進了農作物育種效率的提升，如高通量、低成本測序技術能夠為基因組學研究提供變革，也為農作物育種，引領分子育種技術進入新的發展階段；二是農作物單產增產難度較大，隨著人口的增加，城市化進程的加快，糧食總體需求更趨緊張，而對于糧食單產增產工作卻面臨徘徊不前。加強農作物育種和栽培技術推廣與應用是解決糧食增產的關鍵；三是環境資源約束不降反增，對技術創新需求迫切，從國土資源、水資源人均值來看，我國農業基礎設施建設相對薄弱，尤其是在糧食種植環境上污染嚴重，迫切需要從提高育種效率，提升農作物有效產出上實現現代農業產業化發展目標。

2 農作物育種方法研究

2.1 雜交育種方法

在育種方法研究中，逐漸實現了對傳統育種向雜交育種階段的轉變。同時，在雜交育種實踐中，雜交所培育的新品種在提升農作物產量上更具優勢。常用的雜交方法主要4種。一種是系統化育種法，這種方法耗時長，通常要2 a以上，結合農作物自然雜交來實現系統化選擇育種，并對農作物生長環境提出一定要求。如利用某品系農作物，移植到高原環境下，利用自然環境來誘發變異，當農作物成熟后，選育優良品種進行培育，直到農作物性狀趨于穩定后再推廣。系統化選擇育種法的不足是時間長，對生長環境要求高。二是回交育種法，回交育種法最早應用于動物，后經演變運用到農作物育種中。回交育種法利用農作物親本、雜種來進行多次反復雜交，當某一品種存在不足時，而雜交的親本具有補足作用。因此可以利用回交育種法來實現親本品種的優良性狀引入到雜交品種，實現品種改良[1]。三是增殖雜交法，本方法是利用兩種優良性狀的品種進行雜交，雜交后獲得第一代雜交品種將作為培養新品種的基礎。對于本方法來說存在局限性，特別是第一代雜交品種如果綜合性能不足，則無法進行新品種培育。四是復合雜交育種法，對于本方法的應用，多是在2種以上的農作物之間進行，并通過復合雜交方式來進行多個品種的雜交。通常情況下，在單交品種無法獲得改良時，多采用復合雜交育種法，來獲得不同優良性狀的新品種。

2.2 誘變育種法

誘變育種法與雜交育種法相比，其特點在于對農作物的基因進行重組，通過利用物理法、化學法等手段來實現農作物基因突變。如利用射線技術、熱力技術、微波技術和離子束技術等來促進農作物基因變化；對于化學方法主要利用誘變劑，采用浸漬、熏蒸等方式通過化學誘變劑來改變農作物的DNA結構，從而實現農作物性狀的突變。

3 農作物栽培技術研究

3.1 無土栽培技術

無土栽培是相對于常規種植環境來說，在不使用土壤條件下，借助混合料來實現農作物種植。如利用泡沫塑料作為農作物的生長介質，比較常用的栽培方法有霧培、水培和基質栽培等。對于霧培方法，主要是利用無毒泡沫制作的塑料板，通過板孔將農作物栽植孔隙中，使農作物的根莖生長在塑料板下，以懸掛方式來進行栽培。在管養過程中，利用噴灑霧狀營養液，其營養成分主要是水和一定肥料的合理配比，噴灑頻率約為2 min/次，噴灑時長幾秒鐘。從霧培技術推廣上來看，該技術應用還處于初期階段。水培方式是利用生物技術、物理技術、化學等手段，充分利用現代生物工程環境，將農作物種子直接在營養液里進行，并將根莖浸入營養液。對于營養液本身是流動的，而非靜止。水培法能夠減少對土地的使用；同時，在管理上無需額外灌溉，經過統一調配的營養液能夠提升農作物的生長質量。基質栽培技術與前兩種技術相比，成本更低，栽培環境及要求相對簡單。如利用泥炭、沙、巖棉和樹皮等無機與有機混合固體，來制作固體基質環境，利用滴灌方式為基質栽培提供營養補給。

3.2 溫室栽培技術

溫室栽培主要是通過對農作物的生長環境進行干預，利用溫室效應來滿足保溫、加濕和透光等要求，來促進農作物成長、結果。作為常用的栽培方式，溫室栽培多用于蔬菜、水果類農作物的種植，如青椒、番茄、黃瓜和西紅柿等[2]。

3.3 反季節栽培技術

反季節栽培是在原本不適宜種植的季節里，來創造農作物的生長環境，特別是利用現代技術來打破農作物的生長性狀，從而獲得農作物成長。反季節種植多以果蔬為主，如利用薄膜技術在冬季種植辣椒。

4 促進育種和高產的對策和建議

農作物育種與栽培技術的應用在于拓寬高產途徑，利用種子的培育和選取，來優選良種，提升農作物的種植質量，最終實現高產目標。

4.1 強化技術創新

發展農業離不開技術創新，無論是育種還是栽培，都需要從技術上來實現創新。當前，從我國農業發展形勢來看，積極推進農作物基因改造，優化農作物肥料，規范農作物栽培方法，迫切需要從多種種植環境改善上來實現。

4.2 完善科學育種體系

農作物育種工作是實現高產的前提，利用技術來優化種子品性，改良基因，提升農作物抗病蟲害能力；同時，在培育良種時，要強化對種植環境的改善，如利用光合作用水平的變化來改變西瓜的外形、顏色，從而獲得新品種西瓜的經濟效益。但在新品種培育中，要防范生物鏈危害，避免新品種的引進、培育帶來對生態環境的影響。

4.3 轉變觀念，推進成果轉化

農作物育種與栽培技術的推廣，要積極從種植經驗積累與科學技術革新中來推進優良品種的種植，要轉變思想，注重實踐，加強學習和培訓，尤其是在施肥、除蟲、保濕方法上，科學運用新方法，推進農作物種植生態化、可持續發展。

參考文獻

[1]張世煌.育種和栽培學科的創新需求[J].種子科技，2016（2）：17-19.

[2]張敬敬，武彥榮，高秀瑞，等.大棚多膜覆蓋對西瓜產量和品質的影響[J].中國瓜菜，2015（1）：49-51.

（責任編輯：劉昀）