农作物育种与栽培技术浅谈

2023-02-14

粮食在任何历史时期都是十分重要的存在, 粮食是一个国家的根本, 我国自古就有“士农、工、商四民者, 国之石民也”的说法, 农业仅排在“士”之后, 其受重视程度可见一斑。“仓廪实而知礼节”, 因此提高农作物的产量, 可以保证粮食的充足, 减少粮食进口, 促进国家的稳定与繁荣。而粮食的增产则关系到农作物的育种与种植, 目前, 我国已经步入了多样化的、先进的育种阶段, 农作物栽培技术也有了发展, 本文将对当下我国较为常见的育种方法和农作物栽培技术进行简单的分析和叙述[1]。

1 农作物育种方法

1.1 杂交育种方法

目前, 农作物的育种正由传统的育种方法向杂交育种的方式转变, 杂交产生的农作物大大提高了粮食的产量。因此, 在我国乃至世界, 比较常见的农作物育种方法基本都为杂交育种, 辅以其他方法进行[2]。

1.1.1 系统选择育种方法

这种育种方法耗费的时间较长, 通常要花费2 a以上, 因为系统选择育种方法主要依靠农作物的天然杂交进行, 对作物生长环境有一定的要求, 作物品种发生变化的过程相对缓慢。这种育种方式是将品系、品种有所创新的作物种植于高原环境中, 利用高原特有的自然环境条件诱发这些作物变异, 作物成熟后选择其优良的种子继续进行培育, 此过程一般持续2~3 a, 待作物性状趋向稳定即可停止。由于这种育种方法在时间、环境等方面的要求较高, 目前已减少使用[3]。

1.1.2 回交育种方法

此育种方法最早用于动物的育种, 经过发展演变之后, 被运用到农作物的育种工作中。回交育种主要是在某一作物的亲本和杂种之间进行, 由于频繁使用杂种和作物的亲本进行杂交, 被称为“回交”。如果某一品种存在一些不足之处, 而此杂种的亲本之一, 具有补足这些缺憾的能力, 那么可以使用回交育种的办法, 将亲本的优良性能引进杂种内, 从而实现杂种的改良。

1.1.3 增殖杂交育种方法

该杂交育种方式通常只进行一次杂交, 在此次杂交中所获得的品质优良的第一代杂交品种将被作为培育新品种的基础[4]。但这种杂交育种方法存在局限性, 如果第一代杂交品种不能综合延续双亲优良的性状, 也无法用作培育下一代的亲本, 就不能使用这一方式, 反之可以运用[5]。

1.1.4 复合杂交育种方法

上述的杂交育种几乎都是在2个品种的作物间进行的, 而复合杂交育种方法则涉及到多个作物品种, 一般使用的作物品种数量在3种以上 (包含3种) 。在单交无法推进作物的改良的时候, 人们通过对这些品种实施杂交, 将它们的优良性状重新组合在一起, 以获得新的优质农作物品种。

1.2 诱变育种方法

诱变育种有别于杂交育种, 杂交育种利用的是基因的重组, 前者则主要利用了化学手段或物理手段促使农作物实现基因的突变。物理手段主要包括微波、热力、射线和离子束等方法, 化学手段指在作物上涂抹诱变剂, 或是用诱变剂熏蒸、浸渍作物等使用化学诱变剂的方法。利用这些方式育种, 可以改变作物中的DNA的结构, 引发作物在性状上的变化。

2 农作物栽培技术

2.1 无土栽培技术

2.1.1 水培

水培是一种将化学、生物及物理工程手段结合到一起的栽培植物的手段, 充分运用了现代的生物工程技术。育种工作人员直接在营养液中育种, 把作物的根茎浸在营养液中, 营养液呈现流动的状态, 而非静止。运用这种技术可以减少对土地的使用, 减轻管理土地的压力;无需对作物进行额外灌溉, 氧气的来源也有保证;同时, 营养液是经过了统一的、严格配置, 因此节省了每天反复计算、调配营养液的时间与精力。

2.1.2 气培

气培即喷雾栽培, 又叫雾培。气培常用的工具是泡沫制的塑料板, 在泡沫塑料板上钻孔, 把植物栽植在孔中, 植物的根茎在塑料板下方, 呈悬挂状态, 根部所处的空间保持阴暗。而后对栽培对象喷洒极细的、所含肥料溶解度高的营养液雾滴, 喷洒的频率为每2~3 min喷洒几秒。气培技术目前还处在推广的阶段。

2.1.3 固体基质栽培

固体基质栽培较前两者而言, 成本低, 且所需设备相对简单。作物经由沙、岩棉、蛭石、泥炭、树皮和稻壳炭等无机或有机固体基质吸取氧及营养液, 在此栽培形式下营养液通过滴灌的方式补给。不过, 固体基质栽培存在一个问题, 就是固体基质使用时间过长会产生病菌, 甚至有可能会传播病菌。

2.2 温室栽培与反季节栽培技术

这2种栽培方法需要依靠土壤才能进行, 不同于水培、气培和固体基质栽培这3种无土栽培技术。温室栽培的应用是非常常见的一种栽培方式, 在用于作物育种的同时, 也广泛运用于作物的种植中。这种栽培方式实际上对作物的生长环境进行了干涉, 通过加湿、保暖、使用透光设备等方式改变植物的生长状态, 如为植物提供御寒的保护, 改变其生长、开花结果的原始规律。反季节栽培指在原本不适合作物生长的季节里种植作物, 利用现代的、科学的栽培技术来促进作物在这些季节里的生长, 从而收获达到要求的作物或果蔬。

3 结语

世界各国间的竞争日益激烈, 我国要在这样的环境下获得良好稳定的发展, 就要不断提高综合国力。提高综合国力不可只发展政治、经济以及思想文化等方面, 还要重视粮食的生产;能够做到粮食自给, 就可以减少粮食的进口, 从而降低对其他国家的依赖程度, 为国家的发展提供一个稳定的环境。优良的作物育种方法及栽培技术能够改善当前我国粮食生产中的问题, 带动粮食的生产, 因此, 要重视、掌握并不断研究农作物育种与栽培技术, 并将其运用到第一产业的发展中。

摘要：在人类的长期发展中, 粮食的地位十分重要。基于此, 从杂交育种和诱变育种2个方面介绍了多种现代化的农作物育种方法, 而后对农作物的栽培技术也作了介绍, 分析无土栽培技术及温室栽培、反季节栽培技术, 旨在通过对这些育种方法和栽培技术的介绍, 使作物育种和栽培的工作为更多人所知。

关键词：农作物育种,育种方法,栽培技术