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玉米育种五十载的点滴回顾

时间:2022-01-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:耄耋之年得到通知,撰写在院农业科研工作的回忆录。统一分配到吉林省怀德县公主岭镇的东北农业科学研究所农产系普作组搞玉米育种研究。专列前半截是赴朝鲜的中国志愿军慰问团,后半截就是复旦农学院的全体师生。记得1950年中央农业部曾召开玉米座谈会,与会的专家学者建议制定《全国玉米改良计划》。玉米是排不上号的。在吉林省东部的半山区、山区才是玉米主产区。那时玉米课题组只有两名科技干部,另一位是女同志。

耄耋之年得到通知,撰写在院农业科研工作的回忆录。虽对往事记忆犹新,历历在目,但手头没有任何图文资料,只凭记忆编写,不准确或偏误之处,还望读者谅解和指正。

从黄浦江边到松辽河畔

1952年全国大专院校“院系调整”。当时,我是上海复旦大学农学院农艺系三年级的学生。上海是大都市,农业不是重点产业,综合大学不必设农学院,复旦农学院调整到沈阳,成立沈阳农学院。在沈阳我只念一年书,1953年就毕业了。统一分配到吉林省怀德县公主岭镇的东北农业科学研究所农产系普作组搞玉米育种研究。直到2003年退休,整整50个年头。

回想起来,1952年9月初的一个傍晚,一个火车专列由上海开往沈阳。专列前半截是赴朝鲜的中国志愿军慰问团,后半截就是复旦农学院的全体师生。天气热得人汗流浃背,车厢里难以待人。火车出山海关正是午夜时分,东北的深夜很凉,我和不少同学躺在硬座座位下的报纸上睡觉,让大家真正体验东北的“冷”劲,把人冻得穿上所有随身衣服还打抖瑟!上海热得不行,东北冷得也够意思。

火车到沈阳站,天刚黎明。在车站广场四周的墙壁和房顶上,几只麻雀在晒太阳、觅食。大家奇怪地发现,沈阳的麻雀也被工业大烟筒冒出的烟熏得漆黑,不像上海麻雀溜光水滑的羽毛原色。内心感觉是:上海只能生产“回力”球鞋、自行车轮胎一类的轻工业产品;东北才是生产大机器的重工业生产基地。

到公主岭时,印象良好。全国省级以上农业科研部门,离火车最近的(只有三四百米远)只有东北农科所。进大门两边松树挺立,环境十分秀美,楼房后面,小区试验地排列的轮作区,整齐划一。正是个埋头搞科研的好地方!当时我真实年龄21岁,还是个小伙子。

玉米品种改良发展前景广阔

农作物品种改良是实用技术的科研工作,目的为提高作物产量,获得经济效益。

记得1950年中央农业部曾召开玉米座谈会,与会的专家学者建议制定《全国玉米改良计划》。提出改良玉米品种的四种办法:去雄选种,选育品种间杂交种、综合品种以及双交种。当时的粮食是较为短缺的,《农业发展纲要》提出粮食亩产指标:全国黄河以北地区达到400斤,黄河南到长江北地区达500斤,长江以南达600斤。我曾找当时农场技术干部打听,粗略计算,公主岭东北农科所数百公顷耕地,平均粮食亩产也达不到400斤。当然还受实行前苏联“草田轮作”的影响。正因为“草田轮作”也不能隔离繁殖玉米杂交种子!

谢道宏

我参加工作时,玉米课题是选育品种间杂种为主攻目标。1950年代也选出几个品种间杂交种,但始终没推广普及。原因是品种间杂交F1代比普通高产的开放授粉品种增产不太显著。大量F1种子繁殖是技术性高、要求严格的活计,没有专人去搞,很难生产出合格的玉米F1代杂交种子。F1指杂交第一代的种子。

东北大地素以“满山遍野的大豆高粱”著称,实际上,松辽平原旱田主要是三种庄稼,大豆、高粱和谷子(粟)。玉米是排不上号的。吉林省中部平原,当年只是农安县有10万垧(公顷)玉米,因当地地势低洼、而且多碱地,玉米春季播种时比高粱、谷子容易抓全苗。别的县没有成垧(公顷)种玉米的。农家只在园田自留地种几株玉米,掰青穗供儿童食用。在吉林省东部的半山区、山区才是玉米主产区。关内闯关东的农民,一把镐头,就可开荒种玉米,且多与大豆混作栽培。山区多雨冷凉的生态条件不太适合高粱、谷子栽培。

“没有调查,就没有发言权”,这话是十分有道理的。不调查,连话语权都没有,何况你是想选育玉米新品种推广给农民种,叫他们放弃祖辈种的老品种改种新品种,老乡能相信吗?

当时,为搞明白吉林省种的什么杂粮品种,存在什么问题需要解决等情况。我接受的第一个科研任务,就是1950年开展的玉米地方品种的调查、搜集、种植研究工作。制定出今后玉米品种改良的研究方向、目标、取材等具体技术内容。

共调查东部的蛟河、敦化、桦甸、磐石、东丰等县,西部只有农安县,十余个县的玉米地方品种,并搜集了种子样本。通火车、通汽车的地方就坐火车和汽车。汽车还短缺汽油,车厢后装一个烧木块的可燃气产生炉,车速很慢。记得从公主岭坐火车到长春,再坐汽车去农安,一路要过合隆镇、宋家洼子两处低洼公路段,雨后砂石路面,汽车要到天黑才到农安县是常有的事。不通汽车的路上,胶皮轱辘大车就算是“先进”的交通工具了。一车坐十来个旅客,有不少是妇女小孩,叽叽喳喳很热闹;比木质的花轱辘车轻便快捷得多了。记得去敦化县农村调查时,有一次从额穆镇赶回敦化县城,有森林小火车可乘坐。傍晚上车,四五十里路晃荡整整一宿,到县城天已大亮,昏头涨脑,只想睡觉,啥事也干不了啦。

什么车都不通的地方或时间段,为抓紧农村调查时间,背小行李卷从这村屯徒步到那村屯,走二三十里路更是经常的事。有一次我在农安乡下调查,公主岭农产系电话通过县农业局告诉我,有急事马上回公主岭。那时刚下完大雨,泥土砂石公路不准走任何车。我从县最东面的靠山镇背行李卷步行98华里公路。到农安县招待所时,差一点连土炕也爬不上去了……

那时玉米课题组只有两名科技干部,另一位是女同志。所以,农村的品种调查,基本是我一个人单枪匹马独自调查的。好在当时正是年富力强,所有困难都能一一克服,较好地完成玉米地方品种的调查搜集研究任务。

吉林省玉米地方品种,经调查得的结论是:玉米品种改良,是发展前景广阔,可以大有作为的科研工作。

吉林省那时候种的玉米品种,主要是半马齿型的白头霜和金顶子。以哈尔滨至沈阳铁路为中线,东部山区玉米品种为白头霜(半齿种)和小粒红(硬粒种),西部平原为金顶子(半齿)和火苞米(硬粒)品种。所有玉米地方品种的穗轴全为白色,也就是雌穗护颖颜色全白。同一名称的玉米品种,从南到北,因当地各种农业生态条件的不同,而在生育期长短上有早熟晚熟很大的差异,生产上玉米的每亩产量当时也就在二三百斤。

调查发现,吉林省东南部半山区的东丰、东辽、西安(现辽源市)等县有一种叫“红骨子”的玉米品种,也有叫“红瓤细”、“洋苞米”名称的,主要特征为穗轴红色的马齿型玉米品种。老乡们反映,1945年日本投降以后,生产中才有种植的。据此推测,玉米“红骨子”品种似乎应该是日伪公主岭农事试验场1935年从美国引进的“Minnesota 13”开放授粉玉米品种为原始材料,经“穗行(Ear-to-row)选择“于1941选得的早熟红轴马齿品种,命名为”美稔黄”(“稔”读rěn)。先在日本殖民组织“开拓团”农户种植,日本投降后,再扩散到所有农户普遍种植,成为当地的主栽玉米品种。红骨子品种产量比原来的白头霜有所提高。

还有一个玉米“引种”成功的例子。上世纪50年代后期,辽宁省凤城农业试验站繁殖推广的“英粒子”玉米品种。吉林省先是通化地区农试站引进该品种,再由吉林市郊九站吉林省农科所引种,都得到成功的推广普及。据说玉米“英粒子”是凤城基督教堂的一位丹麦传教士(似乎应是美籍丹麦裔传教士),他从美国引进的一个玉米开放授粉品种。从时间方面推断,“英粒子”品种似乎应该是,美国玉米带私人育种家瑞德(Reid)正在选育的瑞德黄马齿品种(Reid Yellow Dent)。吉林省的“英粒子”,通化的较为晚熟,九站的最早熟,而辽宁省凤城的最为晚熟。“英粒子”比各地原有的地方品种,产量都有所提高。

由此可见,“引种”也是玉米品种改良的有效途径之一。而后的吉林省玉米品种改良的历史进程看,引进的无论是普通开放授粉品种,或是玉米种质资源、自交系,甚至玉米杂交种。如处理得当,都会取得良好效果。

1952年时,前苏联有位叫李森科的打着“米丘林遗传学”的旗号,对中国农作物育种来个瞎指挥。好像有参加北京讲习班的人传达说,农作物杂交育种是“机会主义”科研活动。因此,全国农作物都停止杂交育种,玉米自交系和杂交种选育当然也停顿下来。但1953年东北农科所安排作物育种计划时,除开展农作物地方品种调查搜集外,在唐川所长领导下,特别规定玉米和甜菜可以进行杂交育种,其他作物不得不暂停杂交育种。

所以,玉米育种课题始终没有遭受很大影响。照样对搜集的当地和外地玉米品种,都开展自交系套袋选择。等到50年代末,已积累丰富的玉米优良自交系,单、双杂交种的试验数据资料以及实物种子。全体玉米育种课题增加不少成员,满怀信心地开展杂交玉米育种。

杂交玉米“钱”途无量

选育推广杂交玉米,有两层意思的“钱”途无量。其一,农民群众种植杂交玉米,单位面积产量提高,商品粮卖得多了,“钱”的收入也大为增加了!其二,杂交玉米只种F1代种子,农民不能自行选留种子。制种经销F1代种子的有关单位,也就跟着有“钱”的利润收入了。

吉林省是如何推广杂交玉米的?1958年“大跃进”接着三年经济困难时期,1960年初,吉林省委有关领导部门,在九站吉林省农科所召开恢复粮食生产座谈会。我有幸参加会议,建议推广国际上证实行之有效的玉米双交种,可提高粮食产量。在省科委与会同志的支持下,会后我支持玉米课题组接受“边育种边推广”的工作任务。课题组接受玉米品种间杂种推而不广的教训,强烈主张“专场制种”,不能每个生产队都制种的做法。当时全国正在恢复染色体遗传学的声誉。省科委也支持推广玉米双交种要实行专场制种。省农业厅一开始就犹豫不决,举棋不定。怕玉米专场制种,无毒马铃薯、菸草也要专场繁殖,哪来这么多经费来建专场!最后,在公主岭,把前四平地区农科所,改建为”四平地区玉米杂交种繁殖场”,开始繁推双交种。随着杂交玉米的推广普及,省农业厅也看出门道来了。杂交玉米种植不但利国富民,而且对制种单位不但不用注入资金投资,反而还有大笔的种业利润上缴。因而,把公主岭东南郊有一千多垧耕地的张家街农场,改建成“吉林省原种繁殖场”,负担全省玉米自交系亲本、单交亲本的原原种和原种的全部繁殖任务,并制出大量F1代商品种子销售省内外各地。不但获得巨大的种业利润,而且在全省推广普及杂交玉米,保证种子的高质量水平,从而大幅度提高粮食产量起了不可或缺的作用。

随着改革开放的发展,到1990年,公主岭的省农科院大门到旧火车站的马路两侧,林林总总的杂交玉米销售种子门市部,粗略查数不下五十家。有的条件好的,不但自行制种销售,而且还自行选育新杂交种销售。可惜的是:还没有一个中国自己的大型种子企业,可以和国际上杂交玉米种子公司(如先锋、先正达、KWS、嘉吉……等)分庭抗礼的。

此时的玉米课题组是“边育边推”,科研人员也增加到五六位。播种、授粉、收获三大农忙季节,都在研究所参加试验地工作。记得每年播种时节,必须钉两遍40厘米长、墨笔写的木牌子。播前钉在垄沟,播后钉在垄台,60米~70米长粗绳拉得要笔直,木牌一个一个用木锤钉在绳子印上,手脑并用是累人的活计。

每年七月中旬开始的半个多月,是玉米套袋授粉的大忙季节。这更是十分辛苦又累人的活计。玉米非在骄阳高升、没有露水时才开花散粉。这时一定要钻进玉米垄沟,闷热异常不好受,还得套袋授粉。授粉穿的白大褂,口袋里装着牛皮纸和硫酸纸的大小纸袋、剪刀、酒精盒、铅笔、记录本……等,一身装备十分沉重。钻玉米垄沟用不了几天,白大褂就变成花大褂。黑色条纹是蚜虫蹭的、绿色条纹是玉米叶子拉的,色泽鲜艳。不洗干净就不是白大褂啦!秋收季节也有非得亲自动手才能取得准确试验数据的活计。试验数据的统计分析工作也是十分庞大复杂的,这里就不再赘言啦!

上述这些,育种人员互相调侃说:“一杆秤、一根尺,再加一双眼睛,就能搞育种”,由此可见当时条件艰苦状况之一斑!

推广杂交玉米,吉林省最初推广的是双交种,地点是梨树县。初步成功后,再在四平、辽源、长春乃至全省推广普及玉米双交种,推广过程首要着眼点是尽量扩大影响。先携带玉米双交种种子,向农村乡镇、生产小队的领导,宣讲什么是玉米花序的公、母分别,什么叫“杂种优势”,当然宣传内容是广大群众能接受的形式。免费供应种子,先小面积试种。因为玉米种子不容易干燥,当时为延长晾晒时间,所以提前收获种子,种子成熟度不好,籽粒显得瘦小瘪缩。有的农村基层干部看到杂交种子,就吵吵说:“这些苞米种子还不如俺们筛漏子苞米粒长得好,能多打粮吗?”好不容易种了一定面积玉米双交种,铲蹚季节还要“跑面”,说服生产队长用化肥追肥一次。记得有一年在德惠县郊区松柏公社种玉米双交种成功,获得丰收。有一位六十高龄老农说:“一垧地苞米打五六千斤,还得风调雨顺的丰收年才会出现。没听说一垧地能打一万斤苞米的!”拄着拐杖非到苞米地头实地观看收获过程不可。所以,玉米高产丰收季节,广大农民才真正相信杂交玉米真能增加粮食产量。以后的发展,就非常顺利了。老乡们主动想方设法讨换杂交玉米种子,扩大种植面积。80年代末,随着玉米栽培面积迅速扩大,杂交玉米的普及,产量的不断提高,我省粮食总产量达到100亿斤以上时,曾发生过“卖粮难”的问题。随后了解到,当时粮食统购统销情况下,全省的粮食仓贮设备只能收贮二三十亿斤粮食。我有一次出差回公主岭时,在长春至郑家屯公路旁的大岭乡一小粮库,爬到京吉普车盖上亲眼看到,收购来的苞米,只能露天堆放在围墙旮旯的土地上的尴尬窘态。当然这是前进过程中的困难,仓贮设备很快获得扩大提高。

在蹲点推广农业新技术活动中,玉米课题组一位女同志发现:种双交种玉米垧产超出万斤(即亩产700斤)非常难于突破。但在双交制种时,有一个单交种亲本(吉63×Mo14)却生长整齐、产量很高。“吉63”是新育成的二环系。二环系意思是:老的玉米自交系组成杂交种,再从其中分离选出新的自交,即为二环系。吉63系本身产量也高,种子成本下降,(吉63×Mo14),投产以后亩产很快突破千斤,即垧产7.5吨以上。到20世纪末,玉米生产上提出亩产吨粮田的栽培技术,这是后话,不在本文叙述范畴了。

由于普及杂交玉米,地处松辽黑土平原中心的吉林省,除有灌溉条件的水稻田外,旱田作物“满山遍野的大豆高粱”毫无踪影了。只有玉米面积独占鳌头,除了玉米,还是玉米。

终于形成了东北黑土平原的玉米带(Corn Belt),在粮食安全方面,为供应大量商品粮提供了坚实的保证,这也符合农作物大规模集中种植的农业现代化发展规律!

杂交玉米育种五十年主要成果

首先要声明,这些成果的取得,是吉林省农科院玉米育种课题的全体科研人员和工友同志们团队劳动奋斗所获得的。

杂交玉米成果的物质基础是玉米自交系,课题组先后育成了:大23、英64、英55、铁84、铁133、桦94、海102、吉63、吉818、吉853……等优良玉米自交系。同时还从国内外玉米育种单位引种自交系和配制杂交种,成功的外引自交系有:自330、自340、黄早四、M14、W153、Oh43、W24、W20……等。有了这些自交系作育种材料,才配出生产种植的优良杂交种。

1963年,吉林省正式开始推广玉米双交种,带头冲锋陷阵的是吉双4号(英64×铁84)(W24×W20)。这个双交种推广到吉林省中部和南部地区,辽宁省辽西和辽北地区,内蒙古昭乌达盟(现赤峰市)和哲里木盟等地区。在适应地区都成为主推的玉米双交种。因为,全国刚开始推广杂交玉米,还没有各省区统计某个双交种种植面积,所以吉双4号的种植面积数字无法获得。

吉林省农科院选育的玉米双交种中,推广面积最大、种植时间最长的当属著名的吉双83(英64×Mo14)(Oh43×铁133)。1970年到1985年期间就累计推广种植超过390万公顷,荣获1978年全国和吉林省科学大会奖。

1970年末,全省玉米双交种普及面积超过玉米栽培面积的90%。除了东部高寒山区还有普通“威虎岭白苞米”品种种植外,其他地区全部种植玉米双交种了。也就是说:吉林省玉米已经实现了“双交种”化了!这是全部玉米育种人员当时梦寐以求的目标之一。

吉林省推广玉米单交种是1973年开始的,这年吉单101(吉63×Mo14)与生产见面。由于产量突破亩产500公斤(公顷产可达7000-9000公斤),而且高抗当时玉米的主要病害(大斑、茎腐、丝黑穗病),秆强不倒伏,对温度反应不敏感,而且子粒品质也好。所以很受广大农民欢迎。1973年至1987年十五年间,在吉、辽、黑、内蒙古、冀省区适应地区累计推广普及475.5万公顷,增产玉米400余万吨,创造社会效益8亿多元人民币。1984年荣获吉林省政府重大贡献奖,课题组获得奖金2万元人民币。

我院育成的“吉双号”、“吉单号”单双交种,一直在我省推广的玉米杂交种全部面积中占到70%-80%,但1983年下降到37.8%。究其原因,一是玉米大量施磷素化肥,致使辽宁晚熟玉米杂交种,尤其是铁岭、本溪选的杂交种大量涌入吉林省。另一原因,70年代末吉林省频频发生农作物生育期间“低温冷害”,造成粮食减产。当时流行一种说法:“三五年即可发生一次低温冷害”。很长时间,院内育种只允许选早熟高产品种,不允许选晚熟品种。这个“紧箍咒”也在起一定不好的作用。

随着气候愈来愈暖,晚熟玉米育种工作也取得了进展,我院也育成晚熟玉米自交系,其中有个“吉853”自交系,是改造“黄早四”(当时全国著名的玉米自交系)最成功的一个新自交系。在辽、鲁、冀、内蒙古各地育种单位测试,“吉853”均有优良结果。我院选出了吉单180(吉853×Mo17)单交种。先在内蒙古哲里木盟,吉单180取代当地原主推的烟单14(黄早四×Mo17),获审定推广。1993年在吉林省、1996年全国都先后审定推广。吉853亲本系彻底改进黄早四感染丝黑穗的缺点,高度抗病,利于制种。配出的吉单180杂交种,高产质佳,抗病抗倒,而且适应性广。这些性状大大优于烟单14号。累计推广面积超过300万公顷,直到21世纪初生产中还有种植的。

还有一个“吉846”自交系,育成的吉单159(吉846×340)中晚熟单交种,吉单159是吉林省应用辽南340自交系配出单交种推广到生产的首例。1994年先后在省内和全国审定推广。由于高产、耐密、籽粒角质胚乳含量高,品质优良,耐脊性较强。1993年至2000年间在吉林平原、辽宁北部、黑龙江南部累计推广200万公顷以上,增产玉米180万吨,社会效益18亿元人民币。直至2005年还有6万公顷的种植面积。

以上所述,是我院五十年来玉米科研工作取得的荦荦大者成果,还有其他很多的科研成果,这里就不一一赘述了。

吉林省玉米育种遭遇严峻的挑战

20世纪末,随着改革开放的进展,吉林省玉米栽培中大量磷素化肥的普遍施用,使玉米杂交种的生育天数提早1至1.5个熟期组。结果是辽宁省晚熟玉米杂交种大举北上吉林省,甚至山东省的玉米杂交种也要“闯关东”落户吉林种植。最后,国外的玉米杂交种也进入了吉林省种植栽培。

吉林省内的玉米育种工作,碰到严峻挑战,而且我们打的不是进攻战,而是遭遇战。

我是深信“长江后浪推前浪”的, 21世纪的吉林省农科院玉米研究所年轻玉米育种工作者一定能接受这一挑战,勇敢迎战而战胜之!

不能仅仅满足于选出的玉米杂交种推广到黑龙江种植,一定要深入调查分析社会需要、农村需要,对玉米杂交种要求怎样性状,制定出实事求是、不好高骛远的玉米杂种改良目标。自我积蓄经济实力,不靠国家拨款,自我提高发展现代玉米育种技术水平。先“守业”,选育推广能占领吉林省玉米种子市场的玉米新杂交种,再创新“创业”,参加玉米种子市场竞争,发展成为我省自己的大型种子企业。

2013年11月于长春

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