李 莉，陳宏偉，劉良軍，劉昌燕，焦春海

（1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所/湖北省雜糧工程技術(shù)研究中心/糧食作物種質(zhì)創(chuàng)新與遺傳改良省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430064；2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，武漢 430064）

利川市位于東經(jīng)108°27′—109°18′，北緯29°42′—30°29′，東西距寬92 km，南北長105 km，地處湖北省西南邊陲，東與恩施市接壤，南與咸豐縣毗連，西南與重慶市黔江、彭水兩縣相鄰，由西至北依次與重慶市石柱、萬縣、云陽、奉節(jié)諸縣毗連，屬云貴高原東北的延伸部分。區(qū)域內(nèi)山地、峽谷、丘陵、盆地及河谷平川相互交錯，云多霧大，雨量充沛，空氣潮濕，屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候。因山巒起伏，溝壑幽深，海拔高度不同，氣候差異明顯，海拔800 m 以下的低山帶，四季分明，冬暖夏熱，年平均氣溫16.7 ℃；海拔800～1 200 m的二高山地帶，春遲秋早，潮濕多雨，日照偏低，年平均氣溫12.3 ℃；海拔1 200 m 以上的高山地帶，氣候寒冷，冬長夏短，風(fēng)大雪多，易澇少旱，年平均氣溫11.1 ℃。復(fù)雜多樣的地形地貌形成多種氣候類型和農(nóng)業(yè)生態(tài)類型，造就了植物生境多樣化和農(nóng)作物種質(zhì)資源的豐富多彩，素有“銀利川”之稱［1］。

利川市總面積4 605 km2，總?cè)丝?1.37 萬人，是恩施土家族苗族自治州面積最大、人口最多的縣級市。境內(nèi)長期居住著漢族、土家族、苗族、侗族、壯族、藏族、畬族、白族、蒙古族、彝族、滿族等11 個民族，戶籍人口94 萬人，少數(shù)民族55.65 萬人，占利川市總?cè)丝诘?9.2%［2，3］。不同民族有各異的傳統(tǒng)文化和生活習(xí)俗及農(nóng)事活動，在世代相傳中賦予了作物種質(zhì)資源豐富的民族文化內(nèi)涵。正因?yàn)槿绱?，這里在長期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中利用、保留了大量特有的或稀有的具有民族特色的作物種質(zhì)資源。

種質(zhì)資源是攜帶生物遺傳信息的載體，具有實(shí)際或潛在的利用價值，對實(shí)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的生態(tài)功能價值，是一個國家最有價值和最有戰(zhàn)略意義的寶貴財富［4-6］。然而由于近30年來國家未開展全國性農(nóng)作物種質(zhì)資源普查，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏，對農(nóng)作物資源的現(xiàn)狀及其瀕危程度不了解，制約了對作物種質(zhì)資源的有效保護(hù)和可持續(xù)利用。通過第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動的開展，摸底了利川市農(nóng)作物種質(zhì)資源在不同海拔、地區(qū)的分布情況，摸清了利川市農(nóng)作物種質(zhì)資源的存量與現(xiàn)狀，并對農(nóng)作物種質(zhì)資源進(jìn)行了搶救性調(diào)查和收集。本研究介紹了第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動在利川市開展的情況，并以1956 年、1981 年、2014 年3 個時間段的普查結(jié)果為基礎(chǔ)，分析了近60 年來利川市農(nóng)作物的種植面積、種植品種等的分布、演化與利用情況，以期對農(nóng)作物種質(zhì)資源的征集與保護(hù)提出依據(jù)和建議，為農(nóng)作物種質(zhì)資源多樣性研究、種質(zhì)創(chuàng)新和開發(fā)利用提供參考。

1 調(diào)查概況

1.1 調(diào)查時間和收集對象

2017 年9 月，萬正煌（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所）、何利剛（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所）、陳宏偉（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所）、尹延旭（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所）等對利川市糧食、油料、蔬菜及其他一年生作物和果樹、茶葉、桑及其他多年生作物資源開展了系統(tǒng)調(diào)查和搶救性收集工作。

調(diào)查前，利川市農(nóng)業(yè)局克服資料不齊全、涉及部門較多、時間間隔較長等各種困難，通過查閱檔案資料、走訪相關(guān)人員，認(rèn)真開展了3 個不同年代（1956年、1981 年和2014 年）的種質(zhì)資源普查，基本查清本市農(nóng)作物種質(zhì)資源的種植歷史、栽培制度、品種更替、社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境變化等基礎(chǔ)情況，為確保種質(zhì)資源征集工作順利開展打好了基礎(chǔ)。

1.2 資源收集方法

調(diào)查點(diǎn)遴選：依靠當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門，在對利川市農(nóng)作物種質(zhì)資源的全面普查（基本查清各類農(nóng)作物的種植歷史、栽培制度、品種更替、社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境變化、種質(zhì)資源種類、分布、多樣性及其消長狀況等）信息基礎(chǔ)上，確定利川市佛寶山開發(fā)區(qū)、忠路鎮(zhèn)、柏楊壩鎮(zhèn)、團(tuán)堡鎮(zhèn)和謀道鎮(zhèn)5 個農(nóng)作物種質(zhì)資源相對豐富的鎮(zhèn)為重點(diǎn)調(diào)查鄉(xiāng)鎮(zhèn)，進(jìn)行農(nóng)作物種質(zhì)資源的系統(tǒng)調(diào)查和搶救性收集。

儀器設(shè)備使用：使用500 萬以上像素的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行圖片信息采集，全球定位系統(tǒng)（GPS）進(jìn)行地理方位和海拔高度數(shù)據(jù)采集，使用筆記本電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)填報和電子信息存儲。

信息采集：填寫數(shù)據(jù)采集表（記載采集號、采集地點(diǎn)、采集日期、種質(zhì)名稱、種質(zhì)生境、樣本特點(diǎn)、種植歷史、栽培制度、農(nóng)民認(rèn)知等），用數(shù)碼相機(jī)拍攝采集點(diǎn)的生境和樣品照片，并用GPS 定位采集點(diǎn)的地理位置。

種質(zhì)資源采集和保存：根據(jù)采集的種子、塊莖、枝條和植株類型，使用自封袋、網(wǎng)袋或塑料袋等進(jìn)行保存，并在有必要時用濕毛巾保濕。收集工作完成后及時將收集的資源上交湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動實(shí)施小組辦公室，以便及時分發(fā)給各資源鑒定單位。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)作物資源調(diào)查與收集情況

利川市農(nóng)作物種質(zhì)資源收集主要集中在佛寶山開發(fā)區(qū)、忠路鎮(zhèn)、柏楊壩鎮(zhèn)、團(tuán)堡鎮(zhèn)、謀道鎮(zhèn)，收集的資源占總數(shù)的比例依次為11.86%、29.66%、44.07%、5.93%、8.48%。按作物種類劃分，包括糧食作物56份、經(jīng)濟(jì)作物7 份、蔬菜50 份、果樹5 份，分別占收集資源總數(shù)的47.46%、5.93%、42.37%、4.24%。利川市收集資源分布的海拔范圍為600～1 800 m，其中47.46%的資源分布在600～900 m，29.66%的資源分布在1 000～1 500 m，分布在1 500 m 以上的資源份數(shù)占22.88%（表1）。

表1 利川市調(diào)查鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)作物種質(zhì)資源類別

利川市農(nóng)作物資源豐富，本次系統(tǒng)調(diào)查收集到的主要有20 科35 屬42 種，共計118 份農(nóng)作物種質(zhì)資源（表2）。其中水稻、玉米、甘薯、馬鈴薯、蕎麥和高粱共計18 份，占收集資源總數(shù)的15.25%；豆類種質(zhì)資源32 份，涉及的屬、種最豐富，有菜豆、豇豆、飯豆、小豆、扁豆、蠶豆、豌豆等，占收集資源總數(shù)的27.12%；收集到大豆、花生、油菜等油料作物資源9份，占收集資源總數(shù)的7.63%；獼猴桃、李子、茶等果茶資源共計9 份，占收集資源總數(shù)的7.63%；收集到蔬菜資源最多，占收集資源總數(shù)的42.37%，其中根菜類資源2 份，葉菜類資源15 份、蔥蒜類資源13 份、茄果類資源6 份、瓜類資源5 份、薯蕷類資源6 份，水生蔬菜1 份，多年生蔬菜2 份。

表2 利川市收集的農(nóng)作物種質(zhì)資源

2.2 利川市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物品種和面積情況分析

由利川市糧食作物資源的普查情況（表3）可知，1956、1981、2014 年水稻、玉米、馬鈴薯的種植面積基本持平，育成品種的應(yīng)用逐漸增多，地方品種在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越少。1956 年和1981 年，小麥的種植面積在2 500.0 hm2以上，至2014 年小麥的種植面積銳減到360.0 hm2，地方品種在生產(chǎn)上也已經(jīng)被淘汰。甘薯因種植效益較好，且易種、易收，種植面積增幅較大，1956、1981、2014 年分別為420.0、3 493.3、12 000.0 hm2，2014 年以來生產(chǎn)上應(yīng)用的主要為育成品種。高粱的種植面積先升后降，在20 世紀(jì)80 年代達(dá)到高峰，至2014 年降低了85%，1956 年的種植品種為地方品種糯高粱，1981 年應(yīng)用的品種有5 個育成品種和1 個地方品種糯高粱，2014 年種植的主要為育成品種紅纓子。綠豆、飯豆、蕓豆種植面積縮減嚴(yán)重，1956 年分別為1 306.7、3 756.7、1 163.3 hm2，1981 年分別為300.0、1 266.7、500.0 hm2，2014 年分別為183.3、556.7、176.7 hm2，品種主要為地方品種，育成品種的應(yīng)用很少。豌豆、蠶豆種植面積年度間波動較大，例如蠶豆1956、1981、2014 年的種植面積分別為2 053.3、313.3、1 543.3 hm2，在品種的應(yīng)用上仍以地方品種為主。利川市豇豆的種植面積2014年以來呈遞增趨勢，1981年豇豆的種植面積為100.0 hm2，2014 年豇豆的種植面積為1 350.0 hm2，地方品種和育成品種均有種植。

表3 利川市1956、1981、2014 年糧食作物主要品種和種植面積

利川市的果樹種質(zhì)資源普查情況（表4）表明，李、桃和梨的種植面積不同年度間有較大的波動，1956 年都為100.0 hm2以上，1981 年都不到37.0 hm2，2014 年分別為538、36、2 492 hm2，在品種的應(yīng)用上，2014 年以來地方品種應(yīng)用呈減少趨勢，育成品種的應(yīng)用越來越多，種植面積占比越來越大。1981 年利川市柿和葡萄的種植面積分別為6.7 hm2和12.3 hm2，2014 年利川市柿的種植面積減少到2.7 hm2，應(yīng)用的是地方品種，而葡萄的種植面積增加到71.3 hm2，生產(chǎn)上主要應(yīng)用的是“夏黑”“紅地球”等育成品種。2014 年以來，原本種植較少的獼猴桃也開始種植。

表4 利川市1956、1981、2014 年果樹主要品種和種植面積

由利川市1956、1981、2014 年蔬菜的普查情況（表5）可知，白菜的播種面積呈上升趨勢，既有地方品種的應(yīng)用也有育成品種的應(yīng)用，2014 年育成品種的種植面積達(dá)白菜種植面積的95%左右。蘿卜和辣椒的種植面積年度間變動較大，1956 年分別為1 033.3 hm2和733.3 hm2，1981年為183.3 hm2和563.3 hm2，2014 年為6 040.0 hm2和3 700.0 hm2，在品種的應(yīng)用上既有地方品種也有育成品種，2014 年育成品種的種植面積占蘿卜、辣椒種植面積的98%以上。利川市大頭菜的種植面積呈遞減的趨勢，應(yīng)用的一直是地方品種。菜豆的種植面積2014 年以來呈遞增趨勢，1981 年菜豆的種植面積為100.0 hm2，2014年種植面積達(dá)到680.0 hm2，地方品種和育成品種均有種植。扁豆種植面積年度間有小幅波動，應(yīng)用的主要是地方品種。甘藍(lán)、菠菜、香菜、番茄的種植面積2014年呈上升趨勢，應(yīng)用的品種為育成品種。2014年以來，原本種植較少的茄子、芹菜、生菜、油麥菜、萵苣、黃瓜、魔芋、薯蕷、莼菜也開始種植。

表5 利川市1956、1981、2014 年蔬菜主要品種和種植面積

對比1956、1981、2014 年經(jīng)濟(jì)作物的普查情況可知（表6），大豆種植面積不同年度間有一定的波動，地方品種和育成品種的應(yīng)用都有，其中育成品種的種植面積達(dá)大豆種植面積的80%以上。利川市油菜和煙草的種植面積呈遞增趨勢，1956、1981、2014年油菜的種植面積分別為866.7、5 766.7、7 666.7 hm2，煙草的種植面積分別為16.7、4180.0、5 327.7 hm2，1956 年以前油菜和煙草種植的都是地方品種，1981年以來油菜和煙草種植的主要為育成品種。利川市茶的種植面積呈快速遞增趨勢，1956 年為47.0 hm2，1981 年為1 436.8 hm2，2014 年為12 669.4 hm2，在品種的應(yīng)用上，1981 年以前主要為地方品種，2014 年以后既有地方品種也有育成品種，其中育成品種的種植面積占比為96%以上。

表6 利川市1956、1981、2014 年經(jīng)濟(jì)作物主要品種和種植面積

續(xù)表5

2.3 農(nóng)民認(rèn)知的地方特色資源

忠路芋頭：采集編號2017422143（圖1），俗名旱芋，口感細(xì)軟，綿甜香糯，營養(yǎng)價值近似于土豆，為堿性食物，易于消化，可蒸食或煮食。不耐寒、不耐旱，澆水少。

圖1 忠路芋頭（2017422143）

紅皮山藥：采集編號2017422229（圖2），紅皮，皮薄（呈淡紫紅色），色白，質(zhì)實(shí)，高黏液質(zhì)，水分含量低，味清香怡人，口感綿和。

圖2 紅皮山藥（2017422229）

大海椒：采集編號2017422210（圖3），品質(zhì)優(yōu)，株高較高，青紅兩用，肉較厚，適合作紅椒，味道較辣，香味較濃。

圖3 大海椒（2017422210）

謀道黃花菜：采集編號2017422237（圖4），株高55cm，品質(zhì)優(yōu)，抗旱，耐貧瘠，花大，花少，好吃，口感好，根系大，護(hù)田埂，抗旱性和耐貧瘠性較好。

忠路四季豆：采集編號2017422153（圖5），莢紅色、莖紅色、子粒黑色，適應(yīng)性好，結(jié)莢多、品質(zhì)好，口感好，有筋，肉厚。

圖5 忠路四季豆（2017422153）

老品種辣椒：采集編號2017422131（圖6），枝多，皮薄，果皮油亮，果面微皺，指形或短牛角形，成熟果紅色，味辣，青紅兩用。

圖6 老品種辣椒（2017422131）

二黃早玉米：采集編號2017422129（圖7），地方老品種，食味好、口感香甜，可吃嫩棒子，老子粒綿軟，當(dāng)?shù)囟嘤米鲇衩诐B、苞谷面。

圖7 二黃早玉米（2017422129）

柏楊壩胡蔥：采集編號2017422177（圖8），為多年生草本，鱗莖繁殖，利用部分為莖、葉，品質(zhì)優(yōu)，耐寒，可作調(diào)料，香味濃郁。

圖8 柏楊壩胡蔥（2017422177）

3 討論與建議

利川市地形地貌復(fù)雜，區(qū)域內(nèi)具有多樣性的小生態(tài)氣候，加之多民族聚居，且交通落后，引進(jìn)的外來品種和新育成品種大多推廣較慢，造就了豐富多樣的農(nóng)作物種質(zhì)資源。本次系統(tǒng)調(diào)查和搶救性收集的大田作物，如小麥地方品種資源已很稀少，豆類、雜糧和蔬菜等地方種質(zhì)資源是本次資源收集的主體。糧食作物中玉米和水稻等大宗作物種質(zhì)資源收集數(shù)量相對較少，而高粱、蕎麥和豆類等種植面積較小的雜糧作資源物收集數(shù)量較多。收集的蔬菜作物資源以葉菜、瓜類、水生蔬菜為主，葉菜和瓜類資源多為老百姓根據(jù)自己的喜好留種，多為傳統(tǒng)的農(nóng)家品種，種植于自家庭院周圍，分布非常分散，呈零星分布狀態(tài)。調(diào)查收集的果樹資源以野生種為主，如野生李子和野生獼猴桃等。第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動在利川市收集的農(nóng)作物種質(zhì)資源在當(dāng)?shù)氐脑耘鄽v史較悠久，其品質(zhì)、抗性和產(chǎn)量都經(jīng)過長期的選擇，收集的種質(zhì)資源因品質(zhì)優(yōu)良，口感極佳，藥食兩用，適應(yīng)能力強(qiáng)，抗逆、耐瘠及因當(dāng)?shù)仫L(fēng)俗習(xí)慣而得以保存。

農(nóng)作物種質(zhì)資源是自然界不同生態(tài)條件脅迫下和人工改良過程中逐步形成的遺傳資源，是寶貴的生物基因?qū)毑?，擁有?shí)際價值和潛在基因資源［7-15］。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。同時建立農(nóng)作物種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺，對現(xiàn)有庫存種質(zhì)資源、創(chuàng)新種質(zhì)、改良種質(zhì)、攜帶新基因的優(yōu)異種質(zhì)等具有突出性狀的優(yōu)異種質(zhì)，實(shí)行動態(tài)管理，開展實(shí)物、信息、技術(shù)共享，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源身份信息可查詢可追溯，促進(jìn)共享共用。