甘肃陇南成县农作物种质资源普查与收集初报
2022-12-31陈雯花牛永峰安琼刚赵璐辉朱斌峰王海平龙亚玲
陈雯花 牛永峰 安琼刚 赵璐辉 朱斌峰 王海平 龙亚玲
(甘肃省陇南市成县种子管理站,陇南 742500)
成县地处秦巴山区徽成盆地,气候温和湿润,年平均气温11.9℃,平均降水量616.64mm,平均日照时数1622.4h。东北与徽县接壤,西与西和相邻,南以西汉水为界并与康县相望,东南与陕西略阳县毗邻。境内多高山峡谷,地势西北高东南低,海拔在750~2377m 之间[1]。地貌特征南北为山地,中部为丘陵。属暖温带半湿润气候,四季分明,冷暖适度,雨热同期。
种质资源是指携带生物遗传信息的载体,具有实际或潜在利用价值。作物种质资源包括种子、组织、器官、细胞、染色体、DNA 片段和基因等,其材料类型包括野生近缘植物、地方品种、育成品种、品系、遗传材料等[2]。农作物种质资源是保障国家粮食安全、生物产业发展和生态文明建设的关键性战略资源。我国分别于1956-1957 年、1979-1983年对农作物种质资源进行了两次普查[3]。依托第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,甘肃省2020 年开始了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,按照甘肃省农业农村厅、甘肃省发展和改革委员会等10 部门的安排意见,成县2020-2022年历时3 年全面开展了农作物、畜禽和水产种质资源普查工作以及农作物种质资源系统调查和抢救性收集工作。本文就成县农作物种质资源普查结果以及系统调查和抢救性收集工作情况进行整理和分析,以期通过交流,进一步促进成县农作物种质资源保护、开发和合理利用。
1 普查内容和方法
1.1 普查内容本次种质资源普查与收集行动调查了成县1956 年、1981 年、2014 年3 个时间节点的气候、人口、经济等社会发展变化情况,重点调查各时间节点内当地农作物种质资源变化情况。同时对地方古老农作物品种、濒危珍稀野生品种和特色地方品种种质资源进行调查征集。
1.2 工作方法
1.2.1 查阅资料查阅成县相关文献资料,在县档案馆、县志办、县统计局、县教育局、县民族宗教局、县农业农村局等部门查阅统计年鉴、县志、农业区划志,获得各节点经济、气象、土壤、水文、教育、民族等档案资料;通过查阅县委、县政府和农技、种子等相关部门的专业报表、报告、总结等了解农作物种类、品种、产量情况。
1.2.2 走访农业专家一是咨询20 世纪80-90 年代成县的政府农业顾问、老专家、老农业技术员,了解当时农业种质资源利用与发展情况;二是走访热爱农业的老农户调查了解当地农作物种植情况。
1.2.3 开展宣传培训深入全县各乡镇、村社,召开乡镇分管农业的领导、农技干部、驻村干部、村社干部及高龄种植户座谈会和培训会。通过座谈和培训,了解当地的农作物种植历史、品种分布及当地农作物野生近缘植物的情况[4],鼓励当地干部和农户提供本地品种和特有珍惜品种线索;争取全民参与,提高所有人员对农作物种质资源的保护意识。
1.2.4 完成系统调查任务,进行资源样品征集整理汇总调查到的各类农作物种类、品种、种植面积及产量情况,完成1956 年、1981 年、2014 年3 个时间节点的农作物普查表。同时征集当地古老农家品种和农作物野生近缘种种子样本,对果树作物进行定位登记,并将收集到的样本向省农科院进行移交;配合省农科院专家在全县选择8 个乡镇的19 个行政村开展系统调查和抢救性征集,对农户保存的每份资源进行准确甄别,收集当地古老农家品种、野生近缘种和当地优良种质资源。
1.3 统计方法对调查到的数据进行完全统计,用Excel 软件进行统计分析。
2 调查结果与分析
2.1 成县自然、人口和经济等基本情况成县是农业县,农业人口占比一直很高,1956 年、1981年、2014 年分别占全县总人口的92.0%、93.7%、81.2%。1956 年农业总产值占全县生产总值的88%,粮食收入占农业总收入的比例高达80%,后来随着农业产业结构的调整,经济作物、畜牧、水产等农业产业逐步发展壮大,1981 年粮食收入占农业收入的比例降到67%,至2014 年仅为38%。
2.2 农作物种类调查及种子征集结果
2.2.1 种类调查调查结果表明(表1),成县自1956 年以来主要栽培的农作物隶属22 个科47 个属60 个种,其中粮食作物有4 个科10 个属12 个种、经济作物有9 个科10 个属10 个种、蔬菜有9 个科18 个属26 个种、果树有4 个科10 个属10 个种、牧草绿肥有2 个科2 个属2 个种。
表1 成县农作物种质资源分类情况
续表(1)
2.2.2 种子样本征集情况普查和征集阶段,全县共征集到各类种质资源33 份,其中种子样品26份,包括粮食作物7 种13 份、经济作物4 种4 份、蔬菜8 种9 份。定位果树7 种。系统调查和抢救性征集过程中,全县共征集到113 份种质资源样品,其中蔬菜18 种51 份、经济作物6 种20 份、粮食作物10 种41 份、牧草1 种1 份。
2.3 成县主要农作物种类和品种变化情况
2.3.1 各类农作物总体变化情况不同时间节点农作物种类情况:1956 年粮食作物有12 种,1981 年有8 种,到2014 年只剩7 种作物,部分作物已消失;经济作物、果树、蔬菜和其他作物1956 年有23 个种类,到2014 年增长到36 种。从品种数目上看,1956 年粮食作物地方品种31 个,培育品种10 个,到2014 年地方品种仅剩4 个,而培育品种则达到65 个;经济作物、果树、蔬菜和其他作物1956 年地方品种41 个,培育品种只有2 个,到2014 年地方品种减少到19 个,培育品种增加至294 个(表2)。
表2 成县主要农作物种类及品种数变化情况
2.3.2 主要粮食作物种类及种植面积变化情况成县粮食作物中,小麦、玉米和豆类一直是全县三大主要粮食作物,种植面积之和占粮食作物的90%左右,特别是小麦,面积占比一直在40%以上。1956 年、1981 年小麦种植面积分别占粮食作物的46%、52%,直至2014 年种植业结构调整后,小麦播种面积有所下降,但仍占42%;玉米作为粮饲兼用型作物,播种面积从以往的21%上升至2014 年的26%;豆类作为主要的秋杂粮作物,1956 年包括大豆、小豆、豌豆和巴山豆4 个种类,面积占比为16%;1981 年还有大豆和小豆2 个种类,面积占比为17%;而到2014 年后,几乎只有大豆1 个种类,但种植面积在粮食作物中的占比为22%,还是成县第三大粮食作物(图1)。
图1 1956 年、1981 年和2014 年农作物种类及分布
3 普查结论
3.1 农作物总体变化情况通过对成县种植的各类作物种类、栽培品种数目及种植面积进行分析可以看出,随着气候生态条件和经济发展变化,成县种植的农作物种类和品种都发生了很大的变化。从1956 年到2014 年,部分作物类别已消失,地方品种的数目下降,培育品种数目增多,特别是到2014 年,全县的农作物中,除了荞麦和少量蔬菜品种还有地方品种外,其他作物的地方品种都零星种植或已消失,已无法统计种植面积。粮食作物中,1956 年小麦和玉米都以地方品种为主,1981 年小麦培育品种快速推广种植,地方品种已基本消失,所有能统计到面积的品种全部为培育品种,而且品种数目也迅速上升。1981 年玉米的地方品种还有少量种植面积,至2014 年已全部为培育品种。豆类作物1956 年和1981 年都以本地品种为主,1981 年有少量新品种示范种植,2014 年后其他种类都已消失,基本只有大豆一个种类,品种全部为培育品种。
3.2 成县优良的种质资源在这次调查行动中发现成县在粮食作物、蔬菜和果树中有一大批优异种质资源。这些资源有的已形成较大的种植规模,有的虽然面积小、产量低,但具有较大的利用价值。
N-斯特拉姆潘列小麦本地农民称潘林,为成县小麦主要栽培品种。该品种于20 世纪70 年代引入成县,因其独特的品质特性深受群众的青睐,在当地种植时间已超过40 年,近10 年来一直是成县的主要栽培品种,种植面积占全县小麦种植面积的40%以上。本品种加工的面粉特别适合做拉面,用它做的手工挂面已在电商平台大量销售,成为本地的知名品牌产品。该品种从20 世纪80 年代就被本县小麦科研育种人员作为良好的育种资源用于新品种选育,用它作亲本材料选育出的小麦新品种成县12 号、成丰2 号等已通过省级审定。
社间黄柿子成县本地柿子品种,“社”指古代的秋社日,也就是古代秋季祭祀土地神的日子。古代收获已毕,官府与民间皆于此日祭祀土神报谢,具体时间为立秋后第5 个戊日。之所以叫社间黄,就是在“社日”时节果实变黄,与其他品种相比属早熟品种。该品种除了早熟外,还有果实个头大、果肉厚实、味道鲜美等特点,在本地多被加工成当地特产“酒柿子”销售。
成县荞麦属成县地方品种,株高90~100cm,茎秆红色,花粉红色,生育期90~100d,籽粒浅褐色,棱角较钝。具有抗寒性强、出粉率高(达60%以上)等特性。因其含糖量低,含有较高的油酸、亚油酸和维生素B1、B2,食用后有降低血脂和血清胆固醇的作用,对高血压和心脏病有重要的防治作用而深受群众喜爱。
成县早蒜属优质早熟的地方大蒜品种。20世纪70-80 年代成县早蒜作为徽成盆地的大蒜主体品种,因其蒜薹上市早、品质好、收入高,深受广大农户喜爱。成县三蒜(蒜苗、蒜薹、蒜头)远销周边广大地区,是成县农产品的一张金名片。
3.3 成县已消失或濒临灭绝的种质资源调查中发现,成县农作物中小麦、玉米、大豆的地方品种95%以上已退出种植历史,只有荞麦和小豆仅有少量地方品种还有种植。蔬菜和经济作物中能统计到种植面积的地方品种也已寥寥无几,在收集到的样本中除了小麦、大蒜、大豆、小豆和荞麦外,其余都是农户或在自家小菜园、田埂地边、房前屋后种植自用的,几乎没有大面积种植的情况。其中大约有10%的样品只有10~30g 种子,因达不到上交样本数量,只能当繁殖种子收集。许多抗病、抗虫、品质好、具有独特食用风味的地方品种都已处于濒临灭绝的状态,存在短时间内消失风险。
4 对种质资源保护和开发利用的建议
4.1 加大地方种质资源保护力度目前种质资源保护主要依靠国家和省级两级种质资源库,在市县级,还有大量的地方资源不能得到全面收集,对资源的保护力度略显薄弱。地方种质资源蕴含着自然逆境进化所形成的丰富基因资源。随着农业生产的发展,农作物遗传改良品种的大面积推广应用,使得古老品种和地方品种种植面积被迫压缩甚至淘汰,客观上造成了农作物品种“基因流失”[5]。而且统一的农作物种质资源保护方式使大部分品种资源存在异地保存或异地种植的情况,离开原有生态环境有可能影响种质资源的性状表达[6],建议将种质资源库或保护圃延伸到地方资源丰富、有资源利用基础的市、县,建立地方种质资源保护圃,以加大对地方品种资源的保护力度。
4.2 加强对现有优良种质资源的保护、开发和利用充分发挥当地生态、资源优势,科学布局,合理规划,大力发展特色优势农业,在保证小麦、玉米等粮食作物产量稳步上升的同时,应加大对蔬菜和经济作物优良种质资源的开发和利用,形成多元化种植结构,平衡产业结构,提高农业生产水平[7]。
4.3 加大对野生蔬菜资源的开发利用调查过程中发现,本地存在大量的野生蔬菜资源,部分被农户自发收集加工成本地特色产品,还有少量的已在电商平台销售。野菜的营养极为丰富,特别是维生素及矿物质含量远高于栽培蔬菜。除此之外,野菜中含有的多种无机盐及微量元素和特有的生物碱类物质,有很高的食疗及药用价值,几乎所有的野菜均有特殊的防病保健作用[8]。野生资源长期生存于野生环境,绝大部分价值尚未被发现,有些甚至保留了栽培作物人工选择中丢失的优异性状[5]。根据资料显示,成县所处的徽成盆地野生蔬菜(不含食用菌类)有33 个科64 个属77 个种[9],野生蔬菜资源极为丰富。因此,建议对野生蔬菜资源加大收集力度,对有前景、能利用的地方特色种质资源开展配套栽培技术研究,指导农民种植推广,以更好地维护农业可持续发展和生态资源环境。