世纪采风
五、咸鸭蛋箱完成了野生高粱的易地生根试验
我还搞了几次“失败”的试验,不过,我觉得我没有******“失败”。常言“失败乃成功之母”。每一次失败,都为后来的成功积累了经验。在这之前还用塑罐搞过几次试验,都归纳为“试验Ⅱ”。因为罐体太小,无法完成易地生根。原来以为“透明”,可以看清根和轴延体的生长变化,结果几乎看不见。于是改用3个低、中、高的花盆对4种“高粱”(以后,无须特别指名,也把野生高粱视为“高粱”)的浅、中、深做试验。出苗还可以,可是苗子纤细孱弱,东倒西歪,而且不断死苗。挖开一看,原来是浇水太多了,使土壤透气不良,产生烂根。
这时家里正好有两个咸鸭蛋包装箱,觉得它可能是比较理想的“试验田”。比花盆的重量轻,使用面积大,还是个整体,移动也很方便。
前面的试验,因为用土少,都是先装干土,再加“适量”水,然后用自制的“播种器”按0;2;3.5cm播种。实际是就是让种子在“泥”里种和出苗;而这次,对土壤做了“改良”。就是把土和水在地板上调和均匀,使其“墒情”达到适度,然后装进育苗箱,***后播种。
供试品种6个:①周坡、②玉米、③小黑、④新灰、⑤老灰、⑥北黑。其中“黑”“灰”是指种皮的颜色。“老灰”和“新灰”是指“原3号”与其第二代。“小黑”不是一种品种,而是采集的株高小于40cm的袖珍苗和“微粱”的种子。这次没有使用橙色种子。
试验时间:2020.7.21.—9.01.历时41天。
育苗箱:容积27×18×12cm。我把它的平面划分6个“小区”。每小区种1种,播深:仍按0;2;3.5cm,各2粒,也就是两次重复。
意想不到播种后几天内,所有植株的轴延体,简直像发了疯,都超“长”发挥。无论浅、中、深的苗子都纵横交错,琳琅满目,使人看得眼花缭乱。这对今后的观察很不利。
这次试验差点毁了另搞。后来细想:我的试验目的就是探讨野生高粱是否有“易地生根”现象;轴延体越长,应该越容易发生易地生根。于是,临时改变原来的计划。为了便于观察,10天后的31日进行了“疏苗”,即各“小区”按浅、中、深各留1棵,其余全部挖出。原来共35棵苗(有1粒未出苗),留下18棵。对挖出的苗子的轴延体进行了实测,误差很小,留苗就按“播深+地上”计算。
这次试验,在报告里有各种数据都列表统计。为了让读者直观地看清什么是“轴延体”(有人称“中胚轴”或“根茎”),我选了两张照片作成拼图(图6的上、下)。
请看上图那条横躺着的“白线”,就是野生高粱的轴延体(7.30.第9天摄)。它在地下是向上长,出土后便平伸,约4-7天就完成伸展,然后折转90°向上长。从转折点开始,以上就是真正的“茎”,“茎的基部”才是“苗”的起点。无论高粱还是野高粱,它们的种子的外皮是“黑”或“白”(灰),轴延体都是白色,粗细约1mm。如果种皮是橙色,轴延体则是粉红色。周坡是粉红色。其余都是白色。
我原来对玉米的“结论”是轴延体短、粗、壮,不能“易地生根”。现在看来,它的轴延体也是“疯长”,开始是直立的,很快就倾斜,“屁股”(茎基部)极力往下“坐”,直到茎基部接近地面。图中玉米的轴延体为红色(下图8.5.第15天摄)。
看来,玉米和高粱尽管人类把它们驯化了几千年,它们仍然“本性难移”。这是一种“本能”。坦白地说,三年来我在公园里没有发现野生高粱的轴延体裸露在地面,但无论从理论上还是在试验中,它们都生长的很自然,好像“驾轻就熟”,应该是正常现象。
通过这次试验,使我长了见识,归纳起来,主要有如下一些规律性的认识:
①试验结果:所有高粱(29棵,不分“周坡”或“野生”)的轴延体:***长12.8cm;***短2.3cm,平均为6.81cm。玉米:***长7.0cm;***短2.8cm;平均4.28cm。
我***初怀疑轴延体都“晒”在“************”之下,是否会影响幼苗的生长?看来没有影响,几乎与地上地下无关。
②按轴延体平均值排列:周坡9.65;老灰7.5;北黑7.0; 小黑5.8; 新灰5.1cm。
③按苗高平均值排列:周坡39.5;北黑32.7;老灰27.0;新灰24.5;小黑21.2cm。“苗高”是指从茎基部,到***长叶子的叶尖的长度。
④从上面的两项排序看,不管轴延体在地上还是地下,总趋势是轴延体越长,苗子越高。周坡******,小黑***差。周坡高于野生;而几种野生差别不大,小黑垫底。
不过这次周坡表现比较突出,不等于它比其它野生都好,因为数量太少,有一定的偶然性。根据此前和此后的多次试验,它与其它野生在发芽、幼苗期没有本质的区别。“小黑”的籽粒小,饱满度差,发芽势还可以,但生长势弱,不具有遗传性。
再跟试验Ⅱ(轴延体不出土)比较:周坡的6棵,苗高平均20.3cm。试验时间48天。
这次试验(轴延体出土)不分品种,也取前6名,苗高平均34.3cm。试验时间41天。
⑤通过比较可以明显看出,轴延体不出土还不如出土。两个试验的季节不同,试验Ⅱ是在秋季。这次是试验Ⅲ,不过,夏季室内有空调,与秋季温度差别不是很大。
⑥通过试验充分证明,轴延体的长度对高粱、玉米幼苗的生长起着至关重要的作用。
再看两项数据:
⑦轴延体按播种深度比较:浅6.17;中7.64;深6.63cm。玉米是:浅2.9;中3.85;深6.1cm。从理论上讲,应该是浅﹤中﹤深。因试验个体少,有出入。
轴延体长度与出苗天数和出苗率的关系:2日出苗:6.87(9例);3日:7.26(9例);4日:5.64(7例);5日:8.33(3例);6日:2.3(1例)。2、3、4日出苗***多,共25株,占总株数(29)的86%。5日平均***长,8.33cm。在此次试验中***晚出苗的1棵***短,2.3cm,它的发芽势弱,应该属于种子“先天不足”。从出苗天数看,大体是轴延体长则出苗天数多。
以往的试验都无法看清轴延体的变化。这次才看得比较清楚(都有照片),其变化规律是:
⑨播种后(不是出苗),约5-7天内完成轴延体伸长,但长出不定根则需要20天以上。1个月左右,近地处才变细、变黑,但距离“死亡”还很远。此后逐渐“从后向前”慢慢变“黑”(“棕色”,是木质化)。***后经历40多天,整个变得像一根钢丝,变细,变硬,且有弹性。这时候,它下面连接的初生根(老根)逐渐死亡,才完成了历史使命,***后脱离“茎基部”。
在这次试验中,轴延体***长的“老灰浅播苗”(12.8 cm),疏苗时不慎把它的中部戳了一刀,后来从伤口处逐渐变色(棕色)、扩展,直到8月26日才死去,存活了36天,未能完成换根任务!但它的“牺牲”为我观察研究轴延体的变化做出了贡献。
⑩这次“易地生根”的18棵留苗(包括玉米),死了3棵,2棵未能生出******根,玉米1棵是“原地换根”,12棵全部长出了******根。******易地距离8cm,极个别形成“悬空寺”(茎基部未落地)。我认为是非常成功,基本完美!
以上总结出的10点,虽然不是“十全十美”,但对我来说就算是收获多多,没有白干!
据我已往的试验,高粱、野高粱的轴延体长度基本为3cm左右,玉米小于3cm;后来还搞过几次,***长是5cm。这次试验后,我心里很忐忑,总觉得哪方面是否搞错了。***近才仔细查阅了吉林品资所陈冰嬬等的论文《不同类型高粱中胚轴伸长特性的研究》,现在把该文中的试验方法简述如下:
他们采用了5种类型、84份高粱的种子作为试验材料,试验分为4步:①每份选取100粒(共8400粒)种子参加“催芽”,暗培养24小时,至露白;②预试(略)③从露白的种子中,每份用3个培养皿,各取15粒(3次重复,共45粒),在暗室里用培养箱恒温、恒湿,无土(用滤纸),培养5天;④每个培养皿随机取10棵苗子,剪下中胚轴。然后计算平均值(应该是算数平均值)。所有材料的中胚轴总平均值为6.5cm;其中一种地方品种(吉林农科院的)的平均***长12.2cm。***短的是不育系和保持系(均为吉林农科院的)各1种,都是1.8cm。
我的试验方法是“没有办法的办法”,实在太寒酸,太简陋:周坡与玉米各取6粒种子,直接干种。4种野生各取20粒,濡湿,催芽至露白(冬天在暖气柜里催芽,夏天用不着“催芽”),1日观3次,每种选用6粒,及时播种。出苗时间从濡湿起算。轴延体(不包括玉米)总平均值为6.81cm,***长12.8cm。可见我的轴延体长度并不算太长,应该是合理的。他们的“******值”12.2cm,是30棵苗子的平均值,不是单株******值。我想,如果把我的种子用他们的设备与方法,在培养箱里无土、无阻力、恒温、恒湿、暗培养5天(******“24小时暗培养”与“12小时明培养+12小时暗培养”做对照),其长度不知是更长还是更短?
我觉得我的方法虽然有些偶然,但******是真实的。过去在村里搞过几次试验,每次都是“天助我也”,有个偶然机遇便被我抓住了;这一次也应该是难得的“天助我也”吧?
我估计这个试验无法“复制”,即使再做试验,数据可能差距很大,但它所表现出的基本规律应该不会改变。我觉得能在“杖朝之年”用“土办法”搞了这样的试验,不管专家们如何看法,我自感满意,觉得是一种乐趣,是一种享受,受益匪浅,乐在其中!不过可能自我陶醉而已!
六、野生高粱与三种栽培品种的对比试验
如果把前面的一系列试验都视为这次试验的准备工作,是“十月怀胎”。那只有这个“试验IV”才算是“一朝分娩”。目的就是要证明这些野生高粱是否我国北方某种高粱的野生祖本?我国是否高粱的原产地?因此,后面的试验不再搞“浅、中、深”试验,深度采用4cm(试验①是3.5cm)。
为了叙述方便,还是分为4次:其中试验②非常成功,已经写出实验报告。很遗憾,由于电脑故障,数据没有保存,只有照片。我现在把照片在电脑上放大,测量几棵代表性的苗子的轴延体长度和其它苗子的平均高度,算是“造假”吧。为了让读者直观地看懂这些试验结果,这些试验都主要用照片来说明。
(一)野生与晋中、周坡的对比试验:
试验时间:2020.9.20.—11.03.历时44天。是找到晋中高粱后,还不知道能不能找到稷山的黍。就用周坡来代替。数据在手机备忘录里有详细记录。下面仅把出苗数、平均轴延长度和平均苗高列表如下:
表1野生与晋中、周坡对比试验
从苗子大小看,因为晋中是主要栽培种,籽粒大,苗子长得高,而且一出土的叶子就比较宽,与周坡及野生显著不同。野生与周坡苗高没有显著差别。而轴延体长度晋中***短。育苗箱的中间是晋中,两边是野生和周坡。
(二)野生与晋中、稷山、周坡春季试验
试验的时间是:2021.1.08.—2.20.历时43天。是收到了稷山的黍种子后重新搞的。这次试验非常成功,而且写了实验报告,但很遗憾,因为电脑故障,手机备忘录里没有记录数据。现在只能把照片附在下面。
从照片上可以看出:晋中和稷山的苗子高低不分伯仲,它们的***明显差别就是地下的“根”——其实就是“轴延体”,比例约为1:2。
这次幸亏每种各选了******3株,限于篇幅,只截取了下半部分,图中的横线是“茎基线”,根上的“黑点”是残种。由于搞苗土分离时,个别苗子的“残种”被洗掉了,我用红星标出其位置。
因为这12棵苗子的照片是用16开白纸做背景拍的,用电脑放大到原来尺寸,就可测量出每棵的轴延体长度。虽然它们是按苗高选择的,但“轴延体”与“苗高”不是完全同比例的,应该是随机抽样调查,基本可以代表全体。平均“苗高”是把左边的图放大至野生的平均长度按其它3次的平均值22cm,其余3种按比例测量。需要说明一点,这个试验***重要、***关键的数据是“轴延体长度”,“苗高”只是个参考。因此这些数据算是“虚拟数据”。
表2 野生与3种高粱的虚拟数据
(三)野生与晋中、稷山、周坡夏季的对比试验
试验时间:2021.4.13.—5.21.历时38天。这次试验手机备忘录里有详细记录,按说上一次的试验就很成功,但考虑到是反季节,可能不如夏季效果好。然而情况却不尽如人意。都种了10粒,但出苗很差,晋中与周坡各出苗8棵,稷山与野生只出苗6-5棵,而且野生的长势也太差。不过,还是进行了数据统计与计算。下面是数据比较:
表3 野生与晋中、稷山夏季试验
这次试验如果把野生剔除掉,其它3种的数据基本合理。我认为这次试验不算很成功,因为我的试验目的就是要用野生跟晋中、稷山来对比,看他们之间的亲缘关系如何。周坡只是个“代用品”。世间任何事物不可能尽如人意,什么事情都不可能做到尽善尽美,搞试验也是如此。于是决定再搞一次。
(四)野生与晋中、稷山对比试验
试验时间:2021.4.18.—5.22.历时34天。用了一个与咸鸭蛋箱相似的什么箱子。试验结果,稷山的苗高显得低了些,但这不是主要问题,只要轴延体正常就可以。因为轴延体的发育只需要几天时间,苗子高矮属于出苗后的管理不善所致,与遗传无关。我每种高粱中各选5棵******的苗子,把它们的轴延体用红色标识,读者可以看到晋中的轴延体差不多只有野生的一半(实际是57.2%),是稷山的大约2/3(68.0%)。
表3 野生与晋中、稷山试验对比
七、结论
下面再把四次试验的轴延体和苗高综合考评如下:试验②用“虚拟数据”,结果如下表:
表5 试验IV平均数据
从表中可以看出:晋中高粱的轴延体明显比其它都短,其它都﹥3,而它﹤3。现在用它跟其它3种比较,所占百分比分别为:是稷山的68.5%;周坡的68.8%;野生的77.6%。苗高则为晋中﹥野生﹥周坡﹥稷山。
我说我对高粱的知识是从“0”开始。通过自己瞎摸,竟摸出个“胚轴延伸体”来;而猜想它可能是野生高粱的“遗传密码”。随后又用“土”到不能再土的育苗家具,对三种栽培高粱品种和玉米做了一系列试验。
上表的两项平均值是算数平均值,我看到人家农科工作者都采用“方差计算”,用方差计算估计对于我不是难题;不过,我觉得就几个简单数字,估计不需要那么复杂。它能否证明这么几个问题:1.胚轴伸长值(“轴延体”“中胚轴”,“根茎”名称不同而已)对禾本科须根系植的遗传性是否具有极其重要的作用;2.野生高粱与高粱是否有亲缘关系;3.我国两种高粱即密穗高粱与散穗高粱是否同源; 4.这种野生高粱与我们晋南俗称黍的高粱是否亲缘关系***近?
1.先说******个问题。我比较详细地看了吉林品资所陈冰嬬等的那篇文章和山西农科院品资所庾正平等的《高粱出苗能力的遗传研究》的文章。陈等的文章开头就引用了庾等的:高粱不同基因型之间在根茎长度、出苗日数和出苗率上均存在极显著差异。陈冰嬬等的结论是:“高粱中胚轴的伸长特性是基因型与环境互相作用的结果,不同种质类型、同一种质类型的不同材料中胚轴长度不同,但能稳定遗传。”
我认为我跟这些专业高粱研究者虽然试验目的不同、方法不同,但结论还是一致的,是殊途同归。我认为:无论什么禾本科植物的胚轴伸长长度都具有一定的遗传性。它对该植物的种子出苗率、出苗时间以及对幼苗的生长起到重要的作用。区别就在于他们是用人们已知的高粱品种进行杂交试验;而我是从一种陌生的野生植物开始研究的。我在这方面的知识是从“0”开始,有一个由“盲—知—深知”的过程——不过,现在尚处于“知”的阶段。
2.我认为野生高粱与高粱在植物分类方面,应该属于同“属”,即“高粱属”(我是外行,不知道是否有这么一种“属”)。在所有野生植物中,只有这种植物***像高粱,因此,我把它叫做“野生高粱”,应该不是错误。
我对某些高粱专家,明明看到野生高粱与高粱高度相似,却不愿承认它是“野生高粱”感到非常遗憾!他们对“野生高粱”怀有偏见,根本原因就在于他们不承认中国古代有高粱,认为中国的高粱只能从外国传入。他们对我国考古专家考古发现的高粱,采取“鸵鸟政策”概不承认。因此,也就不愿意承认中国现代有野生高粱,即中国高粱的野生祖本。我希望这些专家能放下架子,到我国各地走一走,看一看,查一查,用他们掌握的高深的、精髓的、渊博的知识,利用他们******进的实验设备和实验手段,对这种野生植物进行深刻地试验、探索和研究。而我用土办法、笨办法搞得试验只是抛砖引玉。
3.我在几篇文章里都提出我国的高粱可能不同源。2018年初春我看到刘夙和卫斯的文章,知道了我国学术界在高粱问题上长期存在争议,就决定参与这场争议。先后写了两篇同名文章,******篇《对高粱及其原产地的争议之我见》发表在稷山县的《后稷文化》是年******期上。紧接着又写了第二篇投给某期刊,未能发表,现在把第二篇的前面加上“再论”二字。那时,我连野生高粱的毛都没有看见过,对于高粱也是几十年都没有接触过。我在《再论》里就提出:“中国自古至今按穗型分有两种高粱,可能不同源”。我之所以提出这个问题,主要原因一是我是稷山人,从上高小起就知道“后稷教民稼穑”的故事,上初中看到汾南同学的馍馍里掺和着高粱面;再就是1954年到山东潍县读书一年,知道那里的群众把我们稷山的“黍”叫做“稷子”,而那里广泛种植的高产的“秫秫”。要说引进外国的高粱,只能是高产的秫秫,“稷子”应该是我国原产的高粱。
4.当我发现野生高粱后,更坚定了这种观点。随后在我的******篇正式发表的文章《对野生高粱的发现、观察与源考》里写道:“我国的散穗和密穗两种高粱,究竟哪一种***古老?当然是前者。任何粮食作物的栽培过程,都是***早的产量低,然后逐渐提高的。只须看这种野高粱的脖子细长,穗子松散,就不难判断出它与我们晋南的散穗高粱之间的亲缘关系***近,而与密穗高粱较远。至于密穗高粱是否我国农民传统种植的,我觉得这两种高粱有可能不同源(但并非一定不同源)。只能说我们晋南的‘稻黍’(现在改为‘黍’)是这里的先民,在本土培育出的***古老的高粱;而那种密穗高粱,也可能是从散穗高粱中选出的变种。但由于它出现的较晚,也有可能是引进外国的,或者是中外杂交的。”
这段话是未对野生高粱做试验前的推理。之后,运城市考古专家卫斯在给朱鹏市长写的推荐信中提出“如果鉴定结论确认他发现的“疑似野生高粱植物”与我国北方高粱某一品种有亲缘性,其科研价值及意义将是破天荒的。”
现在通过两年试验(2019.6.11.—2021.5.22.),用简陋的试验工具,简单的算数计算,进行了4次试验,在相同的试验条件下,求出晋中高粱(密穗)的轴延体长度小于3,而野生高粱、周坡高粱及稷山黍都大于3。我认为我的试验是真实的。根据“实践是检验真理的******标准”,证明我的推理是正确的。希望我国权威科研单位就采用吉林品资所的试验方法,由我提供种子,在相同的试验条件下进行试验鉴定,检验是否正确。不过,不需要数十天时间,只需10天足够了。
2021年10月28日
监制/梁斌 主编:李顺利 、贺晓云
编辑:吴元庚、程 卫
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