劉瑞芳 胡曉亮 楊海靜 孟麗梅 牛季娟 呂樹作 謝 婕 霍 紅王治軍 馬克義 曹文昱 單麗麗 陳明浩 梁雪蓮
(1 洛陽市農林科學院,河南洛陽471000;2 河南省洛陽市種業發展中心,洛陽471000;3 河南省洛陽市新安縣農業農村局,新安471800)
種質資源是農作物育種和農業生產的基礎資源,是保障國家糧食安全、農業發展的關鍵資源,是當今農業科研育種和現代種業發展不可替代的基礎。農業科學技術創新的突破,源于種質資源的發掘利用,誰擁有種質資源權,誰就掌握科研育種創新的主動權,因此,種質資源普查和收集工作是一項“功在當代,利在千秋”的基礎工作,勢在必行[1]。加大對我國農作物種質資源的普查與收集力度,盡快明確不同農作物種質資源的品種多樣性和生理演化特征,預測今后農作物品種資源的演化趨勢,有針對性地保護發掘、利用攜帶重要基因的優異資源,是解決未來食物、能源短缺、環境危機等問題的突破口,對促進當前我國種業科技創新、提升現代種業核心競爭力具有重要意義[2]。
新安縣位于洛陽市西部,北臨黃河,與濟源縣及山西省垣曲縣隔河相望;南與宜陽縣接壤;西與澠池縣及義馬市為鄰;東與孟津區及洛陽市毗連。新安縣屬北暖溫帶大陸性季風氣候,四季分明。光熱資源充足,潛力大,降水時空分配不均,以干旱為主的災害性天氣時常出現。年平均日照時數2186.9h,日照率49%。年平均氣溫14.2℃,西北山區、東南丘陵和河谷川地呈垂直變化,地域差異明顯。年平均降水量642.4mm,年均無霜期216d[3]。獨特的自然條件造就了當地多樣的農作物種質資源,通過長期不斷的種植利用,形成了一批很有價值的農作物品種。
2021 年按照農業農村部《第三次全國農作物種質資源普查與收集行動實施方案(2021-2023 年)》(農種發〔2021〕1 號)、《河南省農業種質資源普查總體方案》(豫農文〔2021〕113 號)和《洛陽市農業種質資源普查總體方案》(洛農〔2021〕37 號)要求,新安縣為全面展開全縣農作物種質資源普查與收集工作,成立了新安縣農作物種質資源普查與收集工作領導小組,同時依托洛陽市農林科學院組建了農作物種質資源普查與收集調查隊。
調查隊查閱當地地方史志、技術報告、論文、專著等,查找本縣種質庫(圃)現有資料,了解當地的種質資源分布情況,有目的性地前往資源豐富的鄉鎮進行普查。走訪重點鄉鎮不同年代的代表性人物、技術人員及對農業種植富有感情的農戶等。種質資源調查組成員實地觀察分析各種農作物種質資源的品種名稱、種植歷史、品種性狀、加工利用方式,對每一種果樹品種進行標號,詳細填寫征集表,并對收集的每一份資源進行采集點經緯度定位,同時按照生境、整株、單果、提供人、加工利用等要求各拍照取樣一張。
新安縣已完成 1956 年、1981 年、2014 年3 個時間節點的農作物種質資源的查閱、核實和普查工作。通過數據分析對比,初步了解新安縣幾十年來農作物種植結構變化情況,對今后農作物種質資源收集、普查、研究、保護與利用工作提供參考依據。
2.1 1956 年新安縣農作物種質資源普查結果和農業生產情況新安縣全縣種植糧食作物以小麥、玉米為主,種植面積分別為22520hm2、13970hm2。小麥地方品種以光頭麥、大口麥、府麥為主,培育品種以平原50、碧瑪1 號為主;玉米地方品種以小黃玉米、白玉米為主,培育品種小玉米80d、小黃玉米60d、白馬牙、金皇后都有種植。經濟作物種植以花生、油菜、棉花為主,種植面積分別為900hm2、1170hm2、4890hm2(表1)。

表1 1956 年新安縣糧食、經濟作物種植情況
2.2 1981 年新安縣農作物種質資源普查結果和農業生產情況新安縣全縣種植糧食作物以小麥、玉米為主,種植面積分別為23020hm2、12910hm2。較1956 年相比,小麥種植面積變化不大,玉米種植面積有所下降。
小麥地方品種以光頭麥、大口麥、府麥為主,培育品種以鄭州761、豐產3 號、百農3039 為主;玉米地方品種以小黃玉米、白玉米為主,培育品種洛單1 號、鄭單2 號、豫雙5 號都有種植。經濟作物種植種類減少,主要以花生、芝麻為主,且全部種植為地方或野生品種,種植面積分別為9640hm2、1090hm2。花生品種有小角花生和紅花生,芝麻品種主要是白芝麻(表2)。

表2 1981 年新安縣糧食、經濟作物種植情況
2.3 2014 年新安縣農作物種質資源普查結果和農業生產情況2014 年新安縣種植糧食作物仍以小麥、玉米為主,種植面積分別為22530hm2、20180hm2。但是種植品種明顯有變化,不再以地方品種為主,而是以培育品種為主;且產量較1981 年的地方品種大大提高。小麥種植培育品種以洛旱6號、溫麥49-198、周麥24、洛旱12、周麥18 為主;玉米種植培育品種以先玉335、蠡玉16、登海605、鄭單958、浚單20 為主。經濟作物種植以花生、油菜為主,種植面積分別為890hm2、1160hm2。與1981年相比,2014 年新安縣經濟作物全部改為種植培育品種(表3)。

表3 2014 年新安縣糧食、經濟作物種植情況
截至 2022 年底,新安縣共征集并上交農作物種質資源30 份。其中地方品種20 份,占比66.7%;野生資源10 份,占比33.3%。從作物種類來分,果樹資源21 份,占比70%;經濟作物3 份,占比10%;糧食作物3 份,占比10%;蔬菜3 份,占比10%(表4)。

表4 新安縣收集種質資源作物類別情況
新安縣收集到的30 份農作物種質資源隸屬于10 科、16 屬、16 種,收集資源數量最多的是柿科10 份,占比33.3%;薔薇科6 份,占比20%(表5)。

表5 新安縣收集種質資源作物種類和數量
4.1 新安千年櫻桃古樹工作人員在資源調查過程中發現了新安千年櫻桃古樹,通過在資源所在地五頭鎮馬頭村酒關組進行深入細致的走訪調查,發現新安千年櫻桃古樹資源位于新安櫻桃谷,谷中還有百年櫻桃資源2000 余棵,是我國現存最大的櫻桃古樹群落。2017 年新安傳統櫻桃種植系統被認定為第四批中國重要農業文化遺產。2019 年新安櫻桃成功認定全國名特優新農產品;馬頭(櫻桃)成功申報全國一村一品示范村。2020 年新安縣榮獲河南省櫻桃特色優勢示范區稱號,新安櫻桃被評為最受歡迎的果品區域公用品牌100 強。2021 年被河南省農業農村廳評為2020 年度河南省農作物種質資源普查與收集十大重要成果。新安櫻桃目前是國家地理標志農產品。
近年來,櫻桃產業為當地鄉村振興、脫貧攻堅和經濟發展作出了突出的貢獻。其資源核心區主要分布于磁五倉沿線,五頭鎮櫻桃溝縱橫長度6km,平均寬度0.4km,面積約240hm2,現存櫻桃古樹約1萬多棵,其中100年以上樹齡櫻桃樹共計2200多棵,500 年以上樹齡1000 余棵,為全國最大的古櫻桃基地,目前已經形成“十里櫻桃溝、萬畝櫻桃園”的壯觀場面。
新安縣把櫻桃產業發展和文化旅游結合起來,形成互利共贏的良好局面。深入挖掘櫻桃文化,保存了古老的櫻桃種質資源,講好櫻桃故事,規劃實施好一二三產業融合項目,拉長櫻桃產業鏈條,提升櫻桃綜合價值,使櫻桃花更艷、果更大、味更美、價更高、量更大、名更響,注重質量和效益,打造馳名國內外的“新安櫻桃”品牌。
4.2 黛眉大黃杏黛眉大黃杏(又名介莊大黃杏),產自風景秀麗、碧波蕩漾的黃河新安萬山湖畔,生長于洛陽黛眉山世界地質公園境內,因地理位置特殊,遠離污染,加上精施農家肥,科學管理,造就了“聚千山之靈氣,納萬水之精華”的特優品質,它具有“個大如雞卵,色鮮如金,味美如蜜”等特點,純粹無公害綠色食品,實為杏中之精品。
在黛眉大黃杏成熟的季節,介莊也到了最美的時候。一樹一樹掛滿了金燦燦的杏,如同傳說中的“搖錢樹”。在當地方言中,“杏”與“橫(四聲)”字發音相同,靠種杏致富的介莊人因此笑稱自己發的是“杏(橫)財”。1990 年介莊人開始大規模發展黃杏種植業,1992 年到1993 年達到一個種植小高峰。2005-2007 年介莊人不斷改良杏的品種,并逐漸開始實施規范化管理、品牌化經營,介莊的大黃杏產業走上快速發展之路。
為讓林地產生更大的經濟效益,介莊在種植園里大力發展林下種植技術,以林地資源為依托,選擇適合林下生長的金銀花、丹參、白術等進行合理種養,采用集約式的精耕細作,有利于改良林地土壤理化性質,增加肥力,促進果樹生長,同時增加收入。
本次共普查到30 份種質資源,其中20 份地方品種中有15 份果樹資源,這些寶貴的果樹資源大都種植在田間地頭、屋前屋后,因不占用耕地、住房土地才得以保存下來。當地獨特的地理環境生長出多樣的野生資源,本次共普查到10 份野生資源。
5.1 農作物種植結構變化分析糧食作物 從種植面積來看,1956 年、1981 年和2014 年新安縣的糧食作物主要是小麥、玉米、紅薯、谷子四大類。比較這3 個時間段,小麥種植面積變化不大,一直穩定在2.26 萬hm2左右。玉米種植面積1981 年較1956年略有下降,約為1.29 萬hm2,2014 年又大幅增加至2.02 萬hm2。
從品種結構來看,1956 年糧食作物品種共20個,其中地方品種11 個,培育品種9 個。1981 年小麥、玉米種植的地方品種基本未變,種植的培育品種大都更新為河南省內培育的新品種,且產量提高。2014 年種植的所有糧食作物均為培育品種,原因是隨著社會發展國內越來越多優良的培育品種進入市場,農作物品種更迭較快,且畝產量有較大提升,農戶更愿意選擇種植培育品種。當然,這樣的選擇也和國家大力發展農業基本設施建設,農戶生產技術、施肥情況等的改善有關系。
整體來看,2014 年較1981 年小麥種植面積變化不大,玉米種植面積增長近0.73 萬hm2。地方品種鮮有種植,主要以培育品種為主。
經濟作物 1956 年新安縣經濟作物中棉花種植面積最大,有地方品種和培育品種。其次是油菜、花生。花生品種以紅花生為主,油菜品種以白油菜為主。1981 年新安縣種植花生、芝麻面積較大,均為地方或野生品種。2014 年主栽經濟作物是花生、油菜,以培育品種為主,少量種植地方或野生品種,產量大大提高。對比1956 年和2014 年,主栽經濟作物由棉花、油菜變為花生、油菜,培育品種完全取代地方品種。
5.2 建議隨著我國市場經濟不斷發展,每年高產、優質的新培育品種不斷更新,農戶種植時僅關心產量和品質,導致不少地方品種瀕臨滅絕。農作物種質資源保護利用是提升種業和農業核心竟爭力的強有力支撐,應持續加強農業種質資源保護開發利用,構建以企業為主體、科研院所基礎公益研究為支撐、產學研用深度融合的種業創新體系[4]。
通過此次全國種質資源普查的統計分析,提出幾點建議:(1)要加大宣傳和科普力度,讓人們意識到種質資源保護的重要性,真正地認識到種質資源是留給下一代的寶貴財富,號召全體人民提高保護意識,參與種質資源的保護過程,實現資源普查與收集的全民化和常態化。(2)從政府到各級農業部門都應該高度重視,強化政策和資金的保障支持,加強對珍稀瀕危的種質資源的原生地保護力度和引種馴化保護收集力度。(3)相關農林科研單位和部門要發揮科研職能作用,加強對收集到的種質資源的鑒定與評價,建立種質資源數據庫,對本地瀕臨滅絕的特有、珍稀品種進行繁育,對有潛在市場價值的地方特色種質資源要進一步提純復壯和開展技術研究,發展相關特色經濟[5]。
優異的地方品種、野生品種是寶貴的種質資源,它們關系著國家糧食安全戰略,因此開展農作物種質資源收集行動,推動農作物種質資源保護與利用是“功在當代,利在千秋”的大事。