肖步阳的研究成就
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发布时间：2022-04-29 00:18
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时间：2022-06-26 06:29
秆锈病是东北地区本世纪以来频繁发生、为害最重的小麦病害，三五年流行一次，每次都给农民带来很大损失，因而导致黑龙江省小麦面积锐减，一度下降到600万亩上下，有些地方甚至多年不敢再种小麦。中华人民共和国建立后，党和*为了尽快恢复和发展小麦生产，十分重视品种改良工作。这种情况更加坚定了他搞抗秆锈病为中心的小麦育种工作的决心。他一边重新搜集农家品种和国外种质资源，一边整理日伪遗留下来的杂种后代，并在场内建立起农家品种观察圃、杂种后代筛选圃和引种鉴定试验等。同时，在小麦生育期间到农村进行生产调查，了解品种分布情况、生产表现和存在问题，以便制定出切合实际的育种目标。他发现当地的农家品种和改良品种对本地区自然条件具有较强的适应性，即前期抗旱，耐瘠薄，后期耐温，籽粒灌浆快等特点，但不抗秆锈病。引进的材料，包括来自北美的抗锈病春小麦材料，多不适应这里的生态条件，存在着这样或那样的问题。因此，他选用北美抗锈材料中的Minn－2759等为抗源，与当地农家品种或具有当地农家品种血缘的改良品系（如“哈系3197”等）配制了一批杂交组合，试图使北美品种的抗锈性和本地品种的丰产性及适应性结合起来，育成新的优良品种。
1952年夏，一位苏联专家来到克山农科所考察，当他看到肖步阳正全力以赴从事杂交育种时，便批评说，这是“掉进了杂交的海洋”。肖步阳颇不以为然地带领这位专家到田间现场，让他观察以“Minn－2759/哈系3197”这个杂交组合为代表的后代表现，使其不得不正视眼下的现实，从而拯救了濒临下马的育种摊子。肖步阳看到自己辛勤劳动正在闪烁着胜利的火花，更加如痴似醉地工作。从种到收整天泡在小麦试验地里观察、思考、调查、记载。他吃住的作业室里，除放下一张床外，墙上挂的、地上放的、桌上摆的都是小麦植株和种子。性格内向的肖步阳，经常把白天在试验地里看到的情况和问题，利用晚间过一遍“电影”，以加深认识，并带着问题学习遗传学、良种学、进化论和生态学，从中获取理论指导。1954年，他与同志们从Minn－2759/哈系3197这个组合中决选出克54—154及克54—156两个新品系，后来在省区域试验和生产试验中表现苗期抗旱、后期较耐湿、适应性较强、高抗秆锈病、穗大丰产，比对照品种增产15%以上。1958到1959年通过品种审定时分别被命名为“克强”和“克壮”，推广后很快代替了不抗病的“大青芒”、耐锈的“合作4号”以及抗秆锈病但不耐湿的引进品种“松花江1号”等，对控制小麦秆锈病的流行和为害起到了重要作用。这两个品种除在黑龙江省推广外，吉林北部和内蒙古自治区东北部也有种植，最大推广面积达750万亩，约占当时小麦种植面积的1/2。
随着育种工作的深入开展，肖步阳更加重视各种“偏材”或“半成品”的创造和积累，并及时加以利用，开展多亲本阶梯杂交。1966年黑龙江省审定推广的既丰产，又多抗，且秆强不倒，耐湿性强的“克全”、“克群”等新品种，就是从这一批阶梯杂交组合中选育出来的。它们是在“克强”、“克壮”的基础上，前后利用10个亲本，花了9年时间，经过11次杂交才完成组合配制，然后又经过4年的连续个体选择而育成的。“克群”很快成为黑龙江省北部地区的当家品种，最大推广面积达200万亩；其姊妹品种“克全”因耐湿性较“克群”好，主要在黑龙江中部及东部地区种植，面积亦在200万亩左右。
为了不断提高品种的生产潜力和抗性水平，肖步阳又把目光瞄准在兼具小麦和黑麦特性的苏联小黑麦AD20上。该材料植株繁茂，根系发达，抗旱，耐瘠薄，抗多种病害，小穗数多，生产潜力大，不足之处是结实性和饱满度都不够好。如能把小黑麦的上述优良性状导入小麦新品种中去，肯定能使产量潜力有所突破。1959年，肖步阳以（克53杂652/阿夫）F2为母本与“AD20”配制组合，通过克服远缘杂交后当代不易结实，杂种一代不育和后代籽粒不饱满等一道道难关，终于1962年在温室加代时获得了一个小麦类型的稳定品系，后来命名为“克珍”。但该品种茎叶特别繁茂，在密植条件下通风透光不好，穗子上下部不孕小穗较多，产量不十分稳定。1963年他又以“克珍”为母本与“克群”的一个姊妹系杂交，一举育成了一批可在不同地区种植的“克旱2、4、5、6号”新品种，再一次更换了生产上使用的“克全”、“克群”等品种。其中“克旱6号”最大推广面积达600万亩，并荣获1978年全国科学大会奖。以后育成具有“克珍”血缘的“克旱8号”，也获得了黑龙江省科技优秀成果奖。 黑龙江省幅员辽阔，地貌多样，气候、土壤条件也很复杂。它的北部地区是小麦集中产区，属半干旱气候。肖步阳所在的黑龙江省农业科学院克山地区农科所，在地区内其气候、土壤条件等方面颇有代表性。由此育成的适合这种生态环境的抗旱类型品种大约覆盖了全省麦田面积的70%。40多年来，肖步阳不仅为本区及相似的生态区提供了多达28个抗旱类型的丰产、多抗、适应性强的优良品种，并在生产上应用，而且成功地把育种学和生态学紧密结合起来，为东北及北部低洼地区选育出一些耐涝类型的品种，发展了生态育种的理论与实践。
早在50年代初，当肖步阳参加东北大区推广“合作”号和“松花江”号小麦品种时，对不同类型品种的地区适应性就有所了解。例如，“合作4号”抗旱类型在北部地区平川或平岗地上表现很好；但在赵光，九三垦区则不如“合作6号”（耐湿类型）秆强，耐湿性好，因为后者多为新垦地和低洼地。他曾把抗旱性好的“克华”，“合作4号”，耐湿性强的“松花江1号”、“合作6号”和不抗旱的“麦粒多”等品种种在一起进行比较。发现在分蘖期，抗旱品种“克华”地上部生长缓慢，呈半匍匐状，根系向下伸延，根容量大；不抗旱的“麦粒多”叶姿直立，“肥头大耳”，根系短，多向水平方向延伸；耐湿品种“松花江1号”、“合作6号”的长相则介于两者之间。到拔节期，正值干旱少雨的五月，俗称“掐脖旱”。“克华”由于根系长，扎得深，能吸收深层土壤的水分，长相仍属正常；而不耐旱的“麦粒多”、“松花江1号”则底层叶片全变黄了。
1953年，克拜地区出现了罕见的春涝。出圃的材料中有一批株高叶茂，穗大粒多的抗锈品系表现很有希望，没想到1954年参加产量鉴定时，由于是正常的春旱年头，这批品系植株变矮，不孕小穗增多，几乎全都减产。次年，他对这些品系做了春旱、春涝和灌水三个处理的试验。结果表明，它们的产量和抗旱性与对照品种“合作4号”相比，在前期干旱条件下减产10%左右，在春涝条件下增产10%以上，而在灌水条件下则增产达30%。对此，肖步阳深感满足，因为，他意识到由自己的心血和汗水凝聚形成的体现小麦品种特性与其环境条件相统一的生态育种观点已初步成熟了。回想到前几年对于一些好的杂交后代，只凭一时一地的表现而轻易加以淘汰，未免太草率了。于是，他在选种圃中采用耐湿的“松花江1号”和抗旱的“合作4号”作为不同类型的对照，这样就可以在同一地点为不同生态条件地区选育出相适应的生态类型品种。采取这种办法，肖步阳从前述的多亲本阶梯杂交组合中筛选出在低洼地区增产显著的“克杂59—13”和“克杂59—14”。两个姊妹系，1962年分别被命名为“克钢”和“克光”。这两个品种具有秆强、耐湿、稳产性好的特点，适于北部和东部新开垦的低洼地区种植，很快在生产上取替了“合作6号”、“松花江1号”等老品种。接着，他又在克山所试验地上以不同时期的耐湿品种为对照，以抗旱类型品种为参考，先后又选育出适于低洼地种植的“克涝1、2、3、4号”和“克69—701”等7个耐湿类型品种，对促进黑龙江省北部及东部低洼地区小麦生产稳步发展起到了重要作用。其中，“克69—701”于1983年获得黑龙江省农牧渔业厅技术改进三等奖。 肖步阳是一位富有战略眼光的生态育种专家，眼睛始终盯着生产的发展和生态环境的改变。早在50年代致力于抗旱类型品种选育时，他就预料到随着施肥量的增加和先进技术的应用，生产上肯定需要喜肥水类型的新品种。但考虑到黑龙江省十年九春旱的实际情况，喜肥水类型的品种还得具备一定的耐旱性，才能保证对这个特定的生态条件的适应性。因此，在配制组合时，他刻意选用具有当地品种“满沟”血统的抗旱性强的杂种后代做亲本，与意大利喜肥品种“阿夫”进行杂交。然而，克山所地处半干旱地区，要想就地选育出喜肥水类型的品种，就得充分注意该类型品种在当地的生态变异模式，并以喜肥水类型品种“麦粒多”做对照，在杂种后代中注意选择苗期半直立，植株比抗旱、耐湿类型品种矮，株型较收敛，茎秆较坚强，不易倒伏，小穗排列较抗旱类型密，籽粒硕大的材料。通过几年的选择，发现“克60繁47”这个品系，在肥水条件较好的产量试验圃中，比“麦粒多”增产10%以上，它在1964—1967年53个区域试验点次平均亩产225．1公斤，比对照品种“克壮”增产12%，受到生产水平较高的农场欢迎。1967年被命名为“克坚”，确定在北部土质肥沃，透水性良好的麦田推广。
肖步阳开拓的小麦生态育种又一次取得了成功。正当他忘我地工作着，“克字”号品种开始在生产上崭露头角时，文化大*开始了，他因莫须有的“反动学术权威”罪名被调离了研究室，到农场监督劳动。为了能够接近堆放在仓库中无人过问的小麦材料，他主动要求看管温室。接着他又说服小麦室的一位忠厚老实的老工人，请他设法利用晚上时间，偷偷地把一万多份小麦材料从仓库搬到温室来。这样，在夜深人静时，肖步阳又可以悄悄地工作了。然而，这些已整理就绪的材料又被造反派收走了。真是无巧不成书，竟然有一小批被肖步阳视为最珍贵的材料逃脱了搜查人员的眼目，被保留下来了。这使肖步阳喜出望外，他立即按原定计划，用这些材料配置了一个重点组合，即利用多年杂交聚合起来的两个不同类型的中间材料进行最后一次聚合杂交。后来，就是从这个含有多个亲本、分别具有抗旱、耐湿、且喜肥水的双梯式杂交组合选育出了前期抗旱、后期耐湿，抗多种病害，对肥水要求不严的新品种“克丰2号”。这个品种1979年获农牧渔业部农业技术改进一等奖。80年代，该品种在北部地区推广种植每年达400万亩，1987年又获得国家发明二等奖。
1978年，肖步阳被邀参加全国科学大会，并光荣加入了中国*党。从此，他又以只争朝夕的精神，奋战在小麦育种工作第一线。1982年黑龙江省又审定推广了他新选育的喜肥水品种“克丰3号”。该品种喜肥耐水，株高80厘米左右，秆强不倒，苗期有一定的耐旱性，后期抗多种病害，适应性强。据1986年统计，很快在东部地区推广开来，省内外合计推广面积达1020万亩，是黑龙江省第一个年种植面积超过1000万亩的品种，并获得省技术进步一等奖。80年代后期，他又育成和推广了在生产上取代“克丰2号”的新品种“克旱9号”及其姊妹系“新克旱9号”，它们对肥水反应比“克丰2号”更有弹性，适合密植，1989年曾在克山一农户创造了亩产412．2公斤的高产纪录。由于“克旱9号”及其姊妹系的推广，促进了黑龙江省北部麦区小麦高产栽培技术的广泛应用。1990年“新克旱9号”在省内种植面积已达1058万亩，成为黑龙江省第二个突破1000万亩面积的品种。 肖步阳把小麦生态育种的概念分为狭义和广义两个方面。狭义的生态育种是指在特定的生态环境条件下，选育出最适合该生态条件的生态类型品种。就地育种或选育什么生态类型品种就在什么生态环境条件下选育，均属这一范畴。例如，克山所从50年代以来为本地区，选育出28个品种，虽然在植株高度、茎秆强度、抗性水平、丰产潜力等性状上均有改进和提高，但从生态类型上看都属抗旱类型品种。狭义的生态育种因自然选择和人工选择基本一致，入选的杂种后代由基因型所决定的各种性状表现得比较充分，所以选择难度较小，国内外育种家多采用此种育种方法。广义的生态育种，是指在决定某一生态类型品种的主要生态特性及其优良伴随性状的基因型的反应规范之内，于一种生态环境条件下为不同的生态条件地区选育出分别比较适应各该生态条件的生态类型品种。过去和现在，国内外育种家多不主张采用这种做法，因为它的选择难度较大，不易掌握。肖步阳认为这实际上涉及品种性状形成与生态环境的对应关系在不同条件下的表达问题。在这方面，他经历了由不认识、不自觉到有所认识，有所自觉的过程。50年代初期，秆锈病对小麦危害严重，为了尽快解决这个问题，曾引进多种生态类型的抗、耐秆锈病的品种，经过广泛试验、试种、示范，结果确定在干旱、半干旱地区推广耐旱性较好的“合作4号”，“合作7号”等抗旱类型品种，在新开垦的低湿地区，推广“合作6号”、“松花江1号”等耐湿类型品种。随着耕作栽培水平、施肥量和土壤肥力的提高，抗旱类型品种“合作4、7号”等因秆软易倒而减产；耐湿类型品种“合作6号”、“松花江1”等因穗小，单产不高，也难继续应用。为此，采用喜肥水类型品种“麦粒多”为对照，研究喜肥水类型品种的个体发育特点。及其对生态条件的要求。经几年努力，育成了适合北部半干旱地区种植的以“克坚”为代表的喜肥水类型品种，该品种于1967年审定推广。几乎在同一时期，仍以“麦粒多”为对照，运用生态变异模式规律，强化喜肥水生态性状的选择，为东部地区国营农场系统选育出喜肥耐水的“克丰1号”该品种比“克坚”秆矮、抗倒、多抗、丰产，其旗叶及旗叶下一叶短而宽，适于密植。此后，他又为不同生态区育成了旱肥型的“克丰2号”，水肥型的“克丰3号”，密肥型品种“克丰4号”等，都已在生产上推广应用。这些品种都是由喜肥水生态类型衍生出来的。
总之，小麦生态育种是因生态环境的改变而变化，是随生产的发展而发展的，在小麦生态条件不断改变的情况下，必然要求培育和种植更符合各个生态区特点，并与耕作栽培水平相适应的生态类型品种。正因为如此，肖步阳制定并实行其生态育种方案的指导思想是：在确定全省小麦生态区划的基础上，深入研究各个生态区所种植的小麦品种的主要生态性状的差异及其相互关系，利用具有抗、耐多种病害性能的各种类型品种和丰产潜力大的品种或材料，有目的地配制杂交组合，经过多次杂交和基因重组，以及不断地对各种病害抗性和丰产性进行定向选择和特性鉴定，采取多点、多年试验，筛选出分别适合不同生态区和不同生产水平种植的高产、多抗、适应性强的优良品种。
40年来，肖步阳在克山小麦所，采用生态育种的理论和方法，为黑龙江、吉林和内蒙古东北部地区相继培育出不同生态类型的小麦优良品种41个，其中抗旱类型28个，耐湿类型7个，喜肥水类型6个，先后4次更换了上述各地区的生产用种。自60年代以来，“克字”号小麦品种的种植面积一直占黑龙江省小麦面积的80%以上，累计推广面积近5．1亿亩，增产粮食为179．5亿公斤。他和课题组的同志们为我国特别是黑龙江省春小麦生产的发展和小麦育种技术水平的提高做出了卓越的贡献。
早在60年代初，农业部和中国农业科学院就派人专访总结肖步阳的生态育种经验。后来曾担任中国农业科学院院长，原农业部第一副*的王连静同志，在任黑龙江省农业科学院院长及副*时，曾一再督促肖步阳著书立说，而他则谦虚地说：我只不过是把生态学与育种学结合起来先走一步。当王院长把这个问题提高到弘扬我国民族科学文化的高度时，肖步阳只好接受了这一任务。为了系统总结这方面的工作，他又先后进行了5年实验，收集到上万个数据，作为补充分析的资料。经过3年的努力，他和编写组成员顺利完成了《春小麦生态育种》一书的撰写工作。该书于1990年由农业出版社出版。
党和人民早就注意到他的出色工作并充分肯定他的功绩。他被选为全国第三、五、六届*，全国第五届政协委员，担任农牧渔业部全国小麦专家组顾问，黑龙江省农学会副理事长，省种子协会理事、顾问等职务，并多次被评为黑龙江省劳动模范和全国劳动模范。他所倡导的生态育种的路子，正指引或启发着作物育种工作者沿着生物及其环境条件的统一性的方向在更深的层次上探索前进。
