湖北省當(dāng)陽(yáng)市農(nóng)作物種質(zhì)資源普查現(xiàn)狀與分析

黃詠明 田 瑞 蔣迎春 焦春海 黃 杰

（1 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所，武漢430064；2 湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，武漢430064； 3 湖北省當(dāng)陽(yáng)市農(nóng)業(yè)行政執(zhí)法大隊(duì)，當(dāng)陽(yáng)444100）

當(dāng)陽(yáng)市位于湖北省中部，處于鄂西山地向江漢平原過(guò)渡地帶，西鄰三峽宜昌，東連荊州古城，北通襄陽(yáng)隆中，海拔44～1087m，111°32′～112°04′E，30°30′～31°11′N，全市總面積2159km2，轄10 個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），戶籍總?cè)丝跒?8 萬(wàn)。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，雨水充沛，日照充足，無(wú)霜期長(zhǎng)，年平均氣溫為16.9℃，年均降雨量1018mm。當(dāng)陽(yáng)地勢(shì)由西北向東南逐漸傾斜，氣候垂直差異明顯，地形、地貌類型復(fù)雜多樣，山地、丘陵、平原均有分布，自然生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，因地制宜的生產(chǎn)方式孕育了豐富的農(nóng)作物種質(zhì)資源[1]。農(nóng)作物種質(zhì)資源是選育新品種的基礎(chǔ)材料，是農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新的物質(zhì)基礎(chǔ)，在保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展、保障糧食安全方面起著不可替代的作用[2]。

隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速推進(jìn)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及氣候環(huán)境變化，植物生境遭受嚴(yán)重破壞，許多擁有重要基因資源的地方品種遭到淘汰，甚至永遠(yuǎn)消失[3]。我國(guó)是世界上農(nóng)作物種質(zhì)資源最豐富的國(guó)家之一，但我國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源的保護(hù)和利用形勢(shì)并不樂(lè)觀[4]。因此，亟需加大對(duì)瀕臨滅絕的古老、珍稀、特有等種質(zhì)資源進(jìn)行搶救性收集、調(diào)查和利用，保持我國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源多樣性[5]。為做好農(nóng)作物種質(zhì)資源的保護(hù)與利用工作，2015 年“第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)”項(xiàng)目正式啟動(dòng)。當(dāng)陽(yáng)市被列為農(nóng)業(yè)部開展“第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)”實(shí)施縣，按照農(nóng)業(yè)部、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的總體部署與安排，全市積極開展農(nóng)作物種質(zhì)資源普查工作。本文以1956 年、1981 年、2014 年3 個(gè)時(shí)間段的普查結(jié)果為研究基礎(chǔ)，分析了近60 年來(lái)當(dāng)陽(yáng)市農(nóng)作物的種植面積、種植品種、種植結(jié)構(gòu)等方面的變化，并對(duì)農(nóng)作物種質(zhì)資源的保護(hù)與利用及其可持續(xù)發(fā)展提出了合理建議。

1 普查概況

1.1 普查時(shí)間 2015 年11 月，隨同全國(guó)和湖北的步伐，在當(dāng)陽(yáng)市開展了“第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)”。

1.2 普查對(duì)象 根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)和地方特色，重點(diǎn)普查當(dāng)陽(yáng)市境內(nèi)的糧食、油料、蔬菜、果樹、茶、桑、棉麻等作物的地方品種或野生近緣種以及培育品種的數(shù)量、產(chǎn)量、種植面積的變化情況。

1.3 普查方法 依據(jù)“第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)”技術(shù)規(guī)范要求，開展當(dāng)陽(yáng)市農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與征集工作。一是查閱文獻(xiàn)資料，主要包括縣志、論文、專著等；二是實(shí)地調(diào)研，走訪鄉(xiāng)鎮(zhèn)，咨詢農(nóng)業(yè)戰(zhàn)線老專家、老同志；三是根據(jù)查閱文獻(xiàn)情況和實(shí)地調(diào)研情況，填寫1956 年、1981 年、2014 年3 個(gè)時(shí)間段的普查表（1956 年代表解放初期，1981 年代表家庭聯(lián)產(chǎn)初期，2014 年代表農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)時(shí)期）。

2 普查結(jié)果及分析

2.1 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化分析 由表1 可知，全市耕地面積變化幅度較大，呈現(xiàn)“先升后降”的變化趨勢(shì)。1949 年后到20 世紀(jì)80 年代初期，為解決糧食問(wèn)題，進(jìn)行了墾荒擴(kuò)耕，使耕地面積增加；90 年代后，工業(yè)的飛速發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，以及退耕還林工程的實(shí)施，導(dǎo)致耕地面積減少，因而全市耕地面積呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì)。

表1 耕地面積和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值變化

此外，糧食、經(jīng)濟(jì)作物、畜牧業(yè)和水產(chǎn)的總產(chǎn)值呈“爆發(fā)式”增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)（表1）。1956 年，糧食、經(jīng)濟(jì)作物、畜牧業(yè)和水產(chǎn)的總產(chǎn)值分別占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的77.61%、10.14%、11.88% 和0.36%，1981 年 分 別為74.25%、7.86%、17.33% 和0.56%，而2014 年分別為11.32%、43.8%、34.66%和10.22%，經(jīng)濟(jì)作物總產(chǎn)值大幅增加，且顯著高于糧食總產(chǎn)值。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)和糧食單產(chǎn)的快速提高，糧食安全已經(jīng)得到了充足的保證，人民生活水平的提高對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求更加豐富和多樣化，經(jīng)濟(jì)作物、畜牧業(yè)和水產(chǎn)得到快速發(fā)展，至2014 年，經(jīng)濟(jì)作物的總產(chǎn)值已在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占據(jù)最大比例，其次是畜牧業(yè)的總產(chǎn)值，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈多元化發(fā)展趨勢(shì)，這也說(shuō)明了當(dāng)陽(yáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)歷了由偏重糧食生產(chǎn)到全面發(fā)展的過(guò)程。

2.2 作物種植面積變化分析 1954-2014 年期間，全市范圍內(nèi)種植有水稻、小麥、大麥、大豆、高粱、玉米、薯類等糧食作物，棉花、油菜、芝麻、花生、蕎麥、蠶豆、豌豆、果樹、甘蔗、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物，因各作物比較效益的不同和生產(chǎn)方式的不斷變革，以及市場(chǎng)需求的變化和人們生活水平的不斷提高，各作物的種植面積也隨時(shí)間的推移發(fā)生不同程度的 增減。

糧食作物具體表現(xiàn)為：水稻、大麥種植面積先升后降，在20 世紀(jì)80 年代達(dá)到高峰，至2014 年分別降低了44%和85%；小麥種植面積逐年持續(xù)增加，相比1956 年的種植面積，至2014 年大幅增加了97%；玉米、薯類面積在90 年代后驟然增加，至2014 年分別達(dá)到18880hm2和2660hm2。近幾年，玉米、薯類特別是紅薯的產(chǎn)量高、種植效益比較好，再加上易種、易收，故種植面積呈現(xiàn)大幅上漲的趨勢(shì)；大豆面積小幅下降，高粱面積大幅減少，80 年代初期維持在1000hm2左右，中后期無(wú)人種植。此外，水稻、玉米和小麥已成為全市的三大糧食作物 （圖1）。

圖1 糧食作物種植面積比較

經(jīng)濟(jì)作物具體表現(xiàn)為：棉花、油菜和蔬菜種植面積先升后降，在80 年代達(dá)到高峰，至2014 年驟降了57%、59%和80%；花生、果樹面積先降后升，相比1956 年的種植面積，至2014 年分別大幅增加了184%和821%；蕎麥、蠶豆和豌豆的種植面積在1956 年分別為203.73hm2、382.4hm2和145.73hm2，而在60 年代之后幾乎無(wú)人種植；芝麻面積大幅減少，在1981 年達(dá)2235.33hm2，而甘蔗種植面積僅在1981 年達(dá)到398.2hm2，但近幾年均無(wú)人種植 （圖2）。

2.3 作物種植品種變化分析 近幾年，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是育種手段的創(chuàng)新突破，使育成品種的進(jìn)程不斷加快，適合市場(chǎng)發(fā)展需求的新品種數(shù)量大幅增加，培育品種已在生產(chǎn)上占據(jù)主體地位。

圖2 經(jīng)濟(jì)作物種植面積比較

1956 年，全市水稻種植品種包括小南刁子、洋谷子、三百粒等7 個(gè)地方品種，以及勝利秈、老來(lái)青等12 個(gè)培育品種，其中以秈稻品種勝利秈為主；1956年后逐步淘汰地方品種，引進(jìn)多抗、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)品種，到2014 年主推秈型兩系雜交水稻品種，如廣兩優(yōu)香66、豐兩優(yōu)香一號(hào)、兩優(yōu)234 等67 個(gè)品種。小麥品種1956 年以當(dāng)陽(yáng)二芒籽麥、和尚頭、慈化麥等13個(gè)地方品種為主，僅引進(jìn)新品種南大2419 和金大2905，后逐步淘汰地方品種，引進(jìn)高抗、高產(chǎn)、高蛋白品種，到2014 年種植瑞星1 號(hào)、楊麥20、鄭麥9023等12 個(gè)培育品種。大麥、大豆和高粱1956 年仍以地方種為主，包括金學(xué)早、六棱子、笨大麥等9 個(gè)大麥品種，黃六月爆、藤子青豆、高桿青等11 個(gè)大豆品種，金棒頭、鐵子高粱、小紅高粱等11 個(gè)高粱品種，20 世紀(jì)80 年代初期大量引進(jìn)多抗、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等新品種，到2014 年大麥主推楊飼麥3 號(hào)、華大麥6 號(hào)、華大麥7 號(hào)等11 個(gè)新品種，大豆主推鄂豆7 號(hào)、中黃13、中豆33 等11 個(gè)廣適、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)新品種。玉米和薯類在90 年代后大量種植，玉米品種實(shí)行雜交化，推廣蠡玉16 號(hào)、臨奧1 號(hào)、正大999 等42 個(gè)品種；而薯類主推早熟、高產(chǎn)品種紅心王?？偠灾?，50 年代中期全市糧食作物以種植地方品種為主，后逐步淘汰地方品種，至2014 年主推新選育的優(yōu)良 品種。

此外，1956 年全市經(jīng)濟(jì)作物種植品種以地方或野生品種為主，且品種數(shù)量都較少，如棉花有白籽棉、鐵牯牛、綠籽棉等8 個(gè)品種，芝麻有四梭子、六梭子、壩王鞭等4 個(gè)品種，油菜僅有2 個(gè)品種，花生有6 個(gè)品種。80 年代后，大量的地方或野生品種被淘汰，棉花、油菜、花生、果樹和蔬菜都引進(jìn)優(yōu)良品種，至2014年油菜高籽粒產(chǎn)量的甘藍(lán)型油菜品種38個(gè)，棉花轉(zhuǎn)抗蟲基因常規(guī)品種和雜交種12 個(gè)，花生有高產(chǎn)、高含油量、早熟的珍珠豆型品種13 個(gè)，果樹（柑橘和桃）優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的品種3個(gè)，蔬菜（大蒜和大白菜）早熟、高抗、高產(chǎn)品種3 個(gè)。

2.4 作物種植結(jié)構(gòu)變化分析 種植結(jié)構(gòu)類型采用作物種植面積占所有作物類型種植面積的百分比超過(guò)30%和前3 位的組合確定[6]。由圖3 可知，1956-2014 年期間，當(dāng)陽(yáng)市水稻的種植面積占所有作物種植面積的比例超過(guò)30%，表明當(dāng)陽(yáng)市的種植結(jié)構(gòu)類型為單一水稻型。水稻種植是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，農(nóng)民已習(xí)慣了固定的耕種模式，不愿冒險(xiǎn)種植其他的作物，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)作物種植面積占比嚴(yán)重偏低，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)比例失調(diào)。此外，近幾年水稻種植面積比例大幅降低，小麥和玉米種植面積比例大幅增加，種植結(jié)構(gòu)類型向水稻—玉米型或水稻—玉米—小麥型趨勢(shì)發(fā)展，說(shuō)明當(dāng)陽(yáng)市農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)類型呈多樣化變化趨勢(shì)，從以單一作物型為主逐漸向以多種作物優(yōu)化組合種植型變化，種植結(jié)構(gòu)類型不斷優(yōu)化 調(diào)整。

圖3 農(nóng)作物種植面積比例變化

3 普查結(jié)論和建議

3.1 種質(zhì)資源流失嚴(yán)重，應(yīng)加強(qiáng)收集利用力度 隨著當(dāng)陽(yáng)市城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速推進(jìn)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及氣候環(huán)境變化，導(dǎo)致農(nóng)作物原始種質(zhì)資源數(shù)量急劇減少，部分流失嚴(yán)重。此外，農(nóng)作物新品種的大量推廣應(yīng)用和大量農(nóng)業(yè)投入用品的使用加速了當(dāng)?shù)仄贩N、野生品種的消失[7]。此次普查中全市水稻、小麥、高粱、棉花、芝麻等農(nóng)作物具有優(yōu)異性狀的原始種質(zhì)資源幾乎喪失，如三顆寸、三百粒等水稻品種，和尚頭、慈化麥等小麥品種，金棒頭、鐵子高粱等高粱品種，鐵牯牛、雞腳棉等棉花品種，壩王鞭、六菱子等芝麻品種。一些具有特殊用途的資源幾乎很難尋覓，如具有藥用價(jià)值的靈芝菌、白步根、白芷等17 種中藥材植物，僅在五六十年代有小面積零散 種植。

在全球“基因大戰(zhàn)”的大背景下，農(nóng)作物種質(zhì)資源的利用效率、農(nóng)作物育種和生產(chǎn)水平直接影響著我國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力水平[8]。雖然種質(zhì)資源收集比較容易，但資源的發(fā)掘利用嚴(yán)重滯后。地方品種種質(zhì)資源都是自然進(jìn)化的產(chǎn)物，演化保留了許多優(yōu)良遺傳性狀，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境適應(yīng)性非常強(qiáng)、抗逆性突出[9]。因此，在注重種質(zhì)資源收集的基礎(chǔ)上，更應(yīng)積極開展種質(zhì)資源系統(tǒng)的鑒定工作，特別是開展特色農(nóng)作物種質(zhì)資源的抗性（抗病、抗旱、抗倒、抗鹽等）和品質(zhì)檢測(cè)與分析，進(jìn)行特異性狀搶救性發(fā)掘，不斷完善農(nóng)作物種質(zhì)資源信息庫(kù)，為種質(zhì)創(chuàng)新工作提供“種 質(zhì)庫(kù)”。

3.2 資源保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，應(yīng)加大宣傳教育力度 隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和城鎮(zhèn)各項(xiàng)事業(yè)的全面發(fā)展，農(nóng)村青壯勞動(dòng)力不斷流入城鎮(zhèn)，導(dǎo)致農(nóng)村土地大量擱荒。走訪中發(fā)現(xiàn)，僅70 歲以上老人留存著部分地方老品種，留存的種子也因長(zhǎng)久的隨意堆放而失去活力，或者在外來(lái)品種的沖擊下漸漸被遺棄，再加上年輕一代對(duì)種質(zhì)資源的保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，導(dǎo)致地方品種、野生品種流失嚴(yán)重。

因此，應(yīng)加大宣傳力度，使廣大民眾意識(shí)到農(nóng)作物種質(zhì)資源的重要性，提高人們對(duì)種質(zhì)資源的保護(hù)意識(shí)。通過(guò)多種途徑進(jìn)行廣泛的宣傳教育：一是各級(jí)政府、縣農(nóng)業(yè)局、縣科技局、農(nóng)技推廣站、種子站等農(nóng)業(yè)相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)通過(guò)下發(fā)文件、學(xué)習(xí)相關(guān)法規(guī)等途徑大力宣傳農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)的重要性和迫切性，使其明確各自在農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)利用工作中的職責(zé)；二是利用電視、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、報(bào)紙等媒體宣傳種質(zhì)資源普查行動(dòng)的重要意義；三是通過(guò)舉辦培訓(xùn)會(huì)、開展座談會(huì)、走訪農(nóng)戶等多種形式加強(qiáng)宣傳，進(jìn)一步增強(qiáng)農(nóng)民對(duì)地方特色種質(zhì)資源的保護(hù)意識(shí)，推動(dòng)農(nóng)作物資源利用的可持續(xù) 發(fā)展。

3.3 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)單一，應(yīng)調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu) 本次普查發(fā)現(xiàn)，水稻是當(dāng)陽(yáng)第一大糧食作物，雖然近幾年水稻種植面積有所降低，但種植面積占比仍在30%以上，屬于典型的單一水稻型種植結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致一些農(nóng)作物具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值卻滿足不了市場(chǎng)的需求。綜合分析農(nóng)作物種植面積比例和總產(chǎn)值發(fā)現(xiàn)，水稻、小麥、玉米3 大糧食作物的種植面積比例占前3 位，但糧食總產(chǎn)值卻遠(yuǎn)低于種植面積比例較低的經(jīng)濟(jì)作物的總產(chǎn)值。

因此，應(yīng)充分發(fā)揮當(dāng)陽(yáng)各地的生態(tài)、資源、區(qū)位等優(yōu)勢(shì)，科學(xué)布局，合理規(guī)劃，大力發(fā)展特色優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)，在保證水稻、小麥、玉米等糧食作物產(chǎn)量穩(wěn)步上升的同時(shí)，應(yīng)加大以果樹為主的經(jīng)濟(jì)作物的種植，形成多元化的種植結(jié)構(gòu)，調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高當(dāng)陽(yáng)市的農(nóng)業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)水平，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。