中国小麦产业发展与科技进步.docx
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中国小麦产业发展与科技进步
中国小麦产业发展与科技进步
作者:
何中虎,庄巧生,程顺和,于振文,赵振东,刘旭
来源:
《农学学报》2018年第1期
(1中国农业科学院作物科学研究所,北京100081;2江苏省里下河地区农业科学研究所,江苏扬州225007;
3山东农业大学农学院,山东泰安271018;4山东省农业科学院作物研究所,济南250100)
摘要:
文章总结分析了新中国成立以来中国小麦生产发展和品种选育与栽培技术研究的历史进程。
小麦生产发展分为4个阶段,即1949—1957年恢复性增长、1958—1978年稳定增长、1979—1999年单产快速增长和2000—2016年产量质量同步提升。
简要介绍了1949年前的育种起步历史,1950年以后小麦育种取得了巨大进展,经历了抗病稳产早熟、矮化抗倒高产和高产优质高效3个阶段,矮秆基因和1B/1R易位系利用与株型改良起到关键作用,育成了碧蚂1号、泰山4号、扬麦158、豫麦21、济麦22等突破性品种,主产麦区经历了8~9次品种更新换代。
黄淮麦区的矮秆高产育种和长江中下游麦区的抗赤霉病育种在国际上产生重要影响。
概括了种质资源、远缘杂交、矮败小麦、品质改良、兼抗型成株抗性育种、基因组学等领域的新进展。
小麦栽培研究经历了4个阶段,20世纪50年代以合理密植为核心,20世纪六七十年代重点研究不同麦区小麦生长发育规律与高产栽培历程,20世纪80年代提出了各主要麦区栽培技术模式包括精播高产、节水高产等技术,20世纪90年代以优质和信息技术应用为主。
未来产业发展面临提升质量、降低成本和保护环境三大挑战,气候变化、病害加重、缺乏优质高效抗病品种制约生产发展,建议加强优质抗病高效品种选育与新技术应用研究,实现栽培研究与植保、土肥、农机等有机结合,以全面提高小麦产业的竞争力。
关键词:
小麦;遗传改良;栽培;历史回顾
中图分类号:
S512.1文献标志码:
A
WheatProductionandTechnologyImprovementinChinaHeZhonghu1,ZhuangQiaosheng1,ChengShunhe2,YuZhenwen3,ZhaoZhendong4,LiuXu1
(1InstituteofCropScience,ChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100081,China;2LixiaheAgriculturalResearchInstituteofJiangsuProvince,Yangzhou225007,Jiangsu,China;3AgronomyCollege,ShandongAgriculturalUniversity,Tai’an271018,Shandong,China;4CropResearchInstitute,ShandongAcademyofAgriculturalScience,Jinan250100,Shandong,China)Abstract:
Theobjectiveofthispaperistoreviewtheprogressofwheatproduction,breeding,andcropmanagementinChinafromestablishmentofthePeople’sRepublicofChinain1949topresent.Wheatproductioncanbedividedintofourperiods,recoveryperiodfrom1949to1957,stableincreasefrom1958to1978,rapidincreasefrom1979to1999,andsynchronizedimprovementofyieldandqualityfrom2000topresent.Abriefsummarywasmadeinbreedingactivitiesbefore1949.Significantprogresswasachievedinvarietaldevelopment,andthreeperiodswererecognized,i.e.,improvingdiseaseresistance,reducingplantheightandincreasingyieldpotential,andimprovementofyield,processingquality,andresourceuseefficiency.UtilizationofdwarfinggenessuchasRht1,Rht2,Rht8,andRht24,aswellas1B/1Rtranslocationhasmadesignificantcontributionstowheatimprovement.MilestonevarietiessuchasBima1,Taishan4,Yangmai158,Yumai21,andJinmai22havepromoted8-9timesvarietalreplacements.ProgressinyieldimprovementintheYellowandHuaiValleyandimprovementforscabresistanceintheYangtzeRegionareinternationallyrecognized.Otheraspectsincludegeneticresourcecollection,widecross,utilizationofMs2gene,qualityimprovement,adultplantresistancebasedonminorgenes,andgenomics.Fourstagesinimprovingcropmanagementareobserved,i.e.,managementofplantingdensityin1950s,characterizationofwheatdevelopmentalstagesandapplicationinincreasingyieldperformanceinvariousregionsin1960sand1970s,establishmentofcropcultivationmodelsinvariousregionsin1980s,andimprovementofprocessingqualityandapplicationofinformationtechnologyin1990s.MajorchallengesforwheatproductioninChinainthefutureincludeimprovingquality,reducingproductioncosts,andprotectingenvironment,whilethemajorconstrainsareclimatechanges,increasedoccurrenceofdiseases,andneedsofbettervarieties.Researchprioritiesinthefutureincludedevelopmentofmilestonevarietiesthroughapplicationofnewtechnologies,integrationofcropmanagementwithplantprotection,soilscience,andmachineryapplication.Keywords:
CommonWheat;Breeding;BreedingMethodology;Cultivation
0引言
小麦是中国第三大粮食作物,其持续发展为保障国内粮食安全做出了重要贡献。
新品种大面积推广、栽培技术持续改进等为推动生产发展发挥了重要作用。
庄巧生[1]对2000年以前的全国小麦育种工作做了全面系统总结,董玉琛和郑殿升[2]系统总结了2000年以前中国小麦遗传资源的进展,先后出版了4部小麦栽培专著[3-6],韩一军[7]全面分析了小麦产业发展与政策选择。
笔者从产业发展角度出发,在参考上述文献的基础上,着重补充2000年以后的品种选育与育种技术进展,系统分析总结新中国成立后近70年中国小麦生产发展与育种、资源和栽培的技术进步,还对目前产业面临的挑战及未来的重点研发领域进行了讨论,以便为中国小麦技术创新和产业发展提供参考。
1中国小麦产业发展概况
小麦是一种适应性强、分布广泛的世界性粮食作物,为人类提供约21%食物热量和20%蛋白质。
据FAO资料,2014—2016年全球平均种植面积、单产和总产分别为2.2亿hm2、3323kg/hm2和7.38亿t。
小麦营养价值较高,具备独特的面筋特性,可制作多种食品,是全球约35%~40%人口的主食,同时还是最重要的贸易粮食和国际援助粮食。
中国是全球最大的小麦生产国和消费国,常年产量约占全球总产17%,因此小麦生产的持续发展不仅对保障国内口粮安全具有重要意义,而且还在一定程度上影响国际粮价。
小麦是中国北方地区最重要的口粮作物,其栽培与发展至少已有四五千年的历史。
在明代小麦已遍布全国,在粮食生产中占有重要地位。
20世纪初,小麦已成为仅次于水稻的第二大作物,如1918年小麦面积、单产和总产分别为3126万hm2、729kg/hm2和2295万t,约占当时粮食作物面积39%。
近20年,由于玉米产量高,有利于畜牧业发展,小麦逐步成为全国第三大粮食作物。
小麦起源于中东,但传入中国的时间和途径尚无定论。
一般认为有3条途径,即经丝绸之路,通过新疆和甘肃传入黄河流域;通过中南亚及印度和巴基斯坦北部,经西藏到云南传入长江流域;还有可能通过海上从华南传入[8]。
1.1生产发展
新中国成立以来,国内小麦生产取得举世瞩目的成就。
推广新品种、改进栽培技术、改善水利设施、增施化肥、普及机械化、加强病虫害防治、实施联产承包责任制和有利的粮食生产政策等措施发挥了重要作用。
据《中国统计年鉴》,2016年全国小麦播种面积2419万hm2,单产5327kg/hm2,总产12885万t,占谷物面积25.6%、总产22.8%,占粮食作物(包括豆类和薯类)面积21.4%、总产20.9%。
国内小麦基本为普通小麦,硬粒小麦等仅有零星种植。
秋播小麦(包括北方冬性和南方春性类型)俗称冬麦,占种植面积93.7%,春麦仅占6.3%。
河南、山东、河北、安徽和江苏为主产区,其产量占全国总产76%。
国内小麦的独特性表现在3个方面:
(1)小麦生产主体为一年两熟制,即小麦/玉米或小麦/水稻轮作,对早熟性要求高;
(2)农户种植规模小,但机械化程度较高;(3)食品种类独特,面条和馒头等传统食品占主导地位。
总体来说,新中国成立后国内小麦单产和总产不断增长的趋势基本一致(图1),说明科技进步发挥了重要作用;种植面积在2000年以后显著减少,但近10年则比较稳定。
中国小麦
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- 中国 小麦 产业 发展 科技 进步