熊軍波 陸嬌云 田宏



摘要:以竹山縣1956、1981和2014年3次農作物種質資源普查數據為基礎,闡述了近60年來竹山縣農業產業結構、農作物品種和種植面積的變化,分析了傳統農作物品種資源保護現狀,并提出了相應的對策建議,以期為竹山縣農作物種質資源的保護和利用提供參考。
關鍵詞:農作物;種質資源;普查;竹山縣;湖北省
中圖分類號:S5 ? ? ? ? 文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2020)10-0023-06
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.10.005 ? ? ? ? ?開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Abstract: Based on the results of crop germplasm resources in 1956,1981 and 2014 of Zhushan county in Hubei province,the changes of agricultural industry structure, crop varieties and plant area in recent 60 years are conducted. By analysis of the present situation in the protection of crop germplasm resources, the corresponding countermeasures and suggestions are put forward in order to provide a reference for the protection and utilization of crop germplasm resources in Zhushan county.
Key words: crop; germplasm resources; general investigation; Zhushan county; Hubei province
農作物種質資源是農作物品種改良的遺傳物質基礎,是農業生產可持續發展的重要保障,是一個國家的戰略資源和核心競爭力[1,2]。地方品種種質資源是經過長期自然進化和選擇而形成的一類資源,演化保留了許多優良遺傳性狀,對當地環境適應性強、抗逆性突出[3]。隨著農業現代化的快速發展,農作物現代品種的大面積推廣普遍形成品種單一現象,地方品種資源數量和種植面積快速下降[4]。農作物種質資源是人類生存和發展的物質基礎[5]。因此,對各地種質資源現狀調查和收集研究至關重要。為了充分保護、利用這些珍稀的資源,第三次全國農作物種質資源普查與收集行動項目于2015年啟動。
湖北省竹山縣地處鄂西北山地,北屬武當山,南屬大巴山,地跨東經109°32′―110°25′、北緯31°30′―32°37′,海拔范圍 220~2 680 m,全縣總面積3 587.8 km2,其中山地面積占80%。竹山縣為副亞熱帶季風大陸性氣候,熱量充足,年平均氣溫10.2 ℃至15.6 ℃,年均降雨量927.1 mm。氣溫隨海拔高度增加而遞減,存在明顯的垂直差異,年平均無霜期由中部地區的252.8 d,向四周遞減到163.4 d。復雜的環境和生態條件使境內水熱組合狀況和土壤性質更趨多樣化,造就了植物生境多樣化和農作物種質資源的豐富性。竹山縣被列為農業部開展“第三次全國農作物種質資源普查與收集”行動實施縣之一。本研究通過本次竹山縣農作物種質資源普查工作,查清該地區各類農作物的作物種質資源種類、多樣性及其消長狀況等基本信息,為資源保護和開發利用提供參考。
1 ?普查方法與內容
1.1 ?普查方法
1.1.1 ?文獻檢索 ?通過查閱《竹山縣志》《竹山縣農業統計資料》《竹山縣國民經濟統計資料》《竹山縣統計年鑒》《竹山縣年鑒》等相關資料,以及竹山縣農業系統保存的歷年資源統計信息。
1.1.2 ?訪談 ?在竹山縣農業委員會的統一領導下,由竹山縣種子管理站牽頭,整合蔬菜、糧油、特經、財務、紀檢等各方人員,通過縣、鎮、村三級聯動,多方法、多渠道宣傳發動,成立普查領導小組和普查團隊,通過召開座談會,咨詢農業戰線老專家、老同志。
1.2 ?普查內容
普查境內的糧、油料、蔬菜、果樹、茶、牧草等主要經濟作物地方品種、野生近緣種和培養品種。按照要求填寫第三次全國農作物種質資源普查與收集行動基本情況表,統計1956、1981、2014年的數據。
1.3 ?資源征集
通過田間地頭實地調查,確定其物種,同時用GPS確定其地理位置信息和分布面積;采集樣本,拍攝照片,對居群內生態環境、土壤類型、目標物種的典型形態特征、伴生物種等拍攝照片,填寫第三次全國農作物種質資源普查與征集行動(收集)表。整理好收集回來的農作物品種和野生近緣植物信息及時向省種子管理機構匯報,將征集的種質資源送湖北省農業科學院。
2 ?普查結果與分析
2.1 ?竹山縣農業產業結構變化
通過對比分析1956、1981和2014年竹山縣的土地類型狀況,初步了解竹山縣土地結構變化情況。從圖1可以看出,竹山縣耕地逐年減少,從1956年的4.74萬hm2下降到2014年的3.91萬hm2。草地面積呈先增加后減少的趨勢,從1956年的0.23萬hm2增加到1981年的0.28萬hm2, 2014年下降到0.14萬hm2。林地面積基本沒有發生大的變化。耕地面積的減少有多方面因素,工業的飛速發展和城市建設步伐的加快以及退耕還林工程的實施,都導致耕地面積減少。
進一步分析1956、1981、2014年竹山縣農業產業經濟結構的變化,從表1可以看出,從1956 年到2014年,竹山縣農業生產總值、經濟作物總產值、糧食總產值、畜牧業總產值均呈增長趨勢。農業經濟構成比重發生明顯變化,糧食總產值占農業收入總產值比重從1956年的66.2%下降到2014年的13.6%。經濟作物占比上升幅度較大,由1956年的20.2%上升到2014年的61.2%。特別是改革開放實行家庭聯產承包責任制以后,竹山縣根據當地土壤類型和氣候特點,因地制宜大力發展茶葉、藥材、煙草等產業。農業產業結構呈多元化發展趨勢,這也說明了竹山縣農業生產經歷了由偏重糧食生產到全面發展的過程。
2.2 ?國家種質庫已收集竹山縣農作物種質資源
根據國家普查網站(http://www.cgrchina.cn/)中登錄的竹山縣農作物資源信息,竹山縣收錄進入國家資源庫的種質資源一共340份,分別屬于44個種(表2),其中水稻、小麥、玉米、小豆、豌豆、高粱、大豆、青麻、籽粒莧等地方種質資源豐富。
2.3 ?近60年主要糧食作物種植變化
近60年來,竹山縣糧食作物數量和面積兩個方面發生了明顯變化(表3)。1956年,地方種占小麥總栽培面積的66%,以三月黃、南京籽、竹葉青、和尚頭、紅芒麥為代表,其余以種植當時選育推廣的品種矮粒多、南大2419等為主。玉米地方品種有26個,以七月林、大籽黃、象牙白、百日早、金棒槌等為代表,占玉米總栽培面積的77%,其余種植商品種金皇后[5]。水稻的栽培以育成商品種為主,當時國內推廣的農家種勝利秈單一品種栽培面積最大,占總水稻栽培面積的81%,地方種也較為豐富,以高桿青、江西旱、甩手白為代表的粳稻,以駝兒糯、揚塵糯為代表的糯稻在各地零散種植。雜糧類主要包括豌豆、蠶豆、甘薯、馬鈴薯等,主要以地方品種為主,當時全國推廣的勝利百號甘薯在本地開始大面積種植。
1981年,竹山縣地方種在數量上和栽培面積上都減少。小麥地方品種得以保留,但栽培面積僅占總面積的2.7%。玉米地方品種減少9個,栽培面積縮減到29.0%左右,商品種以當地育成的竹單1號、鄖單1號、竹單2號為主。水稻地方種的數量減少9個,主要代表品種得以保留,栽培面積縮小到6.1%。雜糧類育成種數量增幅較大,由1956年的1個上升到34個,呈現出多樣化態勢。
2014年,竹山縣小麥全部為育成品種,玉米還保留有8個地方種,水稻僅保存1個地方種胭脂稻谷,栽培面積都不足1%。雜糧種中部分有明顯特征的得以保留栽培,如大豆品種黑大豆、綠大豆、紫大豆等,明顯區別于廣泛推廣種植的黃色大豆品種;馬鈴薯品種中的紅眼洋芋、麥黃洋芋、紫洋芋等,與推廣種植的馬鈴薯在大小、口感上都存在區別。蕎麥育種推廣相對其他雜糧進程緩慢,地方種得以繼續種植,但面積較少。
2.4 ?竹山縣主要油料作物種類及變化
油料作物一部分為滿足生活需要,另外也作為一種經濟作物,為主要的農業收入來源之一。主要油料作物品種資源和栽培面積見表4。油菜作為最主要的油料作物,在1956年,竹山縣以栽培白菜型地方種為主,甘藍型油菜勝利油菜開始推廣種植。在1981年,油菜種植大面積增加,成為栽培面積最大的油料作物,油菜栽種地方品種大部分保留,育成品種在數量和栽培面積上超過地方種。2014年,油菜栽培面積進一步擴大,地方種栽培面積僅占全部栽培面積的0.13%,地方種僅2個得以保留。
芝麻經濟價值相對較高,竹山縣1956年種植面積最大,地方種和育成種面積相當,地方種資源較為豐富。在1981年,育成種取代地方種占主導地位,地方種得以保留,育成種栽培數量大幅增加。2014年,地方種全部被育成商品種取代。
1956年竹山縣花生種植面積較小,品種為當地自留種匍伏花生。1981年,育成種開始大面積種植,地方種得以保留。2014年,花生成為栽培面積最大油料作物,地方種栽培面積僅占全部栽培面積的0.08%,其他全部為引進育成種。
2.5 ?竹山縣主要蔬菜作物種類及變化
本次調查中葉菜類蔬菜主要包括白菜、莧菜、芥菜、菠菜等,水生類主要包括蓮藕,根菜類主要包括蘿卜和萵苣,瓜類主要包括黃瓜和南瓜,茄果類包括茄子、辣椒等,豆類包括豇豆、菜豆等(表5)。1956年,竹山縣農戶種植諸多蔬菜品種均以當地傳統蔬菜品種為主,地方種資源豐富,無外地引進種。1981年,隨著雜交技術的發展,開始引進高產、抗性好的蔬菜新品種,葉菜類、根菜類等地方資源大量減少,外地種大量引進,且在品種數量上逐步超越地方種。2014年,隨著新品種的普及,地方蔬菜品種逐漸退出市場,傳統蔬菜品種已經很難見到,統計時僅有1個南瓜和1個梭瓜地方種得以保留。60年來地方蔬菜種植越來越少,種質資源面臨消失的危險。
2.6 ?竹山縣主要果樹、經濟類作物品種種類及變化
竹山縣是湖北省高山名優茶產區,茶葉產業是當地重點發展的特色產業(表6)。在1956年以種植地方種竹山大葉茶、柳葉茶、紫葉茶、竹山1號等為主,恩施大葉茶、福鼎大白茶等外來品種開始引入試種,面積較小。1981年,隨著茶產業的發展壯大,原有地方種得以保留,還選育出部分特有地方種,外地引進品種依然較少。到2014年統計時,地方種全部被外地育成種取代。煙草產業也是竹山縣的支柱產業之一,初期主要以種植大葉煙、蒲扇把、白肋煙、竹山旱煙、桂坪旱煙等地方種為主,外地引進品種香料煙部分種植,到2014年地方種全部被外來育成品種取代。1981年棉花在竹山縣有種植,主要以外地育成種為主,到2014年基本無種植。1956—2014年竹山縣地方野生馴化的板栗種二板栗、油栗和毛栗等種植數量逐漸減少,但一直有保留,外來種大板栗種植面積增加。
2.7 ?竹山縣資源調查結果及特色作物
2015—2016年通過調查走訪,本次資源征集到地方種質資源共22份,其中糧食作物共7份(水稻1份、玉米6份),雜糧1份(蕎麥1份),馬鈴薯2份,大豆4份,油料作物4份(油菜1份、花生2份、芝麻1份),韭菜1份,板栗1份,梭瓜1份,木瓜1份。其中, 5份認定為當地的特色作物, 水稻品種胭脂稻谷糙米周身粉紅,可預防高血壓和糖尿病。玉米品種白馬芽耐澇,抗玉米大小斑病、紋枯病、灰褐斑病,穗大粒大、品質優,產量較高。玉米品種小籽黃耐澇,抗玉米大小斑病、紋枯病、灰褐斑病,品質優。大豆品種牛皮黃豆耐瘠薄、耐旱。本地小葉韭菜味香、口感好。
3 ?討論及建議
3.1 ?地方品種現狀及分析
第三次農作物種質資源普查結果表明,竹山縣農作物資源的保護和利用形勢并不樂觀,全縣稻、麥、玉米等糧食作物的地方種質資源幾乎喪失,部分資源只見其名,沒有實物。普查中收集到的地方蔬菜品種,大部分是零星種植,受外來品種的沖擊和自身保護意識不強,地方種質資源流失相當嚴重。通過走訪種子商店和農貿市場,目前種子市場銷售的種子全部為育成推廣品種,地方作物種子只能通過自己留種或鄰里間進行交換來獲得。當地蔬菜市場售賣的農作物絕大部分為育成品種,僅少數老人在少量出售當地傳統作物,傳統作物品種有逐漸退出市場的趨勢。
建國以來,中國主要農作物進行了3~5次品種換代,每次更新都使產量增加10%~20%,作物的抗性與品質也有明顯提高[6]。大量農業科研機構、種子公司對新品種大力宣傳,越來越多的新品種被推廣種植。新品種產量高、生長周期短、經濟效益高等優點得到農戶的認可,導致傳統種質資源的丟棄和消失。
3.2 ?地方資源保護建議
3.2.1 ?加強地方種的收集和純化 ?地方資源的消失有一定的歷史必然性,因此搶救性收集當地珍稀瀕危資源顯得尤為重要。通過“第三次農作物種質資源普查與收集行動”項目的實施,建立了地方農作物種質資源信息數據庫,收集了一批重要的農作物種質資源進行遷地保存。初步收集到的種質資源比較零散,數量不足,并且由于種植地沒有事先進行科學安排,種子采收方法不當等原因無法保證種子質量,尤其會因串粉、混雜導致純度較低。因此,安排好種子繁殖田建立提純復壯圃,是一項非常關鍵的工作。科研部門在建立自己的擴繁基地的同時,也可與當地農戶開展合作。選擇有一定經驗并熟悉田間記載工作的農戶承擔。不同品種一般都要求隔離種植,一種作物每個繁殖戶安排1個品種,以免發生串粉和混雜。
3.2.2 ?加強地方資源深入鑒定 ?目前,收集的地方種多是以當地百姓根據特征描述進行命名,其主要生產性狀無詳細記載。通過不同生態區多年多點的表型精準鑒定,明確地方種質中的優異性狀及育種潛力,是地方品種高效利用的前提。目前,收集的大量地方資源表型鑒定評價多以單一環境和單一性狀為主,結果重復性和準確性差,育種家難以利用。地方品種在適應性、非生物脅迫抗性、生物脅迫抗性、優質性狀等方面有優勢。本次收集的水稻品種胭脂稻谷、玉米品種白馬芽、玉米品種小籽黃、大豆品種牛皮黃豆、本地小葉韭菜,這些種質資源都有待進一步鑒定挖掘。
參考文獻:
[1] 鄭殿升,楊慶文,劉 ?旭.中國作物種質資源多樣性[J].植物遺傳資源學報,2011,12(4):497-500.
[2] 趙 ?耀,李耕耘,楊 ?繼.栽培植物野生近緣種的保護與利用[J].生物多樣性,2018,26(4):414-426.
[3] 董玉琛. 中國作物遺傳資源及其保護[J]. 生物多樣性,1993,1(1):35-39.
[4] 李 ?慧.農作物種質資源保護形勢嚴峻[J].農村科學實驗,2017(4):3.
[5] 佟屏亞.種質資源是人類共享的財富嗎?[J].種子世界,2006(8):17-20.
[6] 劉 ?旭.作物種質資源與農業科技革命[J].中國農業科技導報,1999,1(2):31-35.