中国热带作物抗寒育种研究进展与展望

摘 要 中国的热区地处热带北缘，经常遭受寒流侵袭，寒害已成为限制中国热带作物产业发展的最严重逆境因子之一，对中国热带作物产业的健康和稳定发展产生重要影响。积极开展热带作物抗寒育种研究，选育抗寒高产优良品种已成为中国热带作物产业发展的根本保障。从中国热带作物抗寒种质资源收集、抗寒新品种选育、以及抗寒机理研究进展等方面论述了国内热带作物抗寒育种研究进展与成效，指出当前中国热带作物抗寒育种所存在的问题，并对未来发展趋势进行了展望。

关键词 热带作物；抗寒育种；研究进展

中图分类号 S503.4 文献标识码 A

中国热区不仅是天然橡胶等国家战略物资的生产基地，还是冬季全国人民的“菜篮子”、“果盘子”、及“糖罐子”等生活物资的重要产地，热带农产品的生产状况将对中国经济发展和战略物资的有效供给产生重要影响[1-2]。然而，中国热带地区地处热带北缘，经常遭受寒流侵袭，使得部分地区达不到热带作物自身对光照和温度的要求，尤其是冬春季低温寒潮已成为制约热带作物产业发展的最严重逆境因子之一[3]。低温寒害在很大程度上制约热带作物的种植范围、单位面积产量、经济寿命，甚至对其造成毁灭性破坏[4]，对中国热带作物产业的健康与稳定发展产生深远影响。本文从寒害对中国热带作物产业发展的影响，抗寒育种对热带作物产业发展的意义，中国热带作物抗寒育种取得的成就，以及热带作物抗寒机理等方面阐述了中国热带作物抗寒育种的研究进展，为进一步全面开展热带作物抗寒育种提供参考。

1 寒害对中国热带作物的影响

1.1 寒害对中国橡胶种植业的影响

寒害对中国热带作物产业的发展影响巨大，作为中国热区第一大作物的橡胶树，经常遭遇大规模寒流侵袭，使得广东、广西、云南、海南等4大植胶区遭受重大损失[5]。据气象部门统计，在中国大面积植胶的五十多年中，几乎每隔十年就有一次大的寒害发生，严重影响着中国植胶业的健康与可持续性发展。如1954～1955年中国植胶区遭受第一次严重寒害，粤西、桂南地区出现长时间注明发生的时间或季节0 ℃以下低温，造成粤西植胶区约80%和桂南植胶区约95%的橡胶幼树幼苗严重受损[6]；1967～1968年冬季中国植胶区再次遭受大规模寒流侵袭，广东、广西植胶区出现长达26～28 d的低温阴湿天气，使得广东、广西植胶区遭受最为严重的平流型寒害，其中粤西垦区1960年以后大量种植的PB86、PR107品系4～6级受害率达70%～80%，广西植胶区除火光、荣光农场外，1960年后定植的胶树4～6级寒害几乎为100%[7]；大规模寒害在1975～1976年冬季再次发生，该次寒害使得广东、广西开割树受害率达61.6%，4～6级严重受害为10%[8]；2008年1月中旬至2月中旬，中国华南地区再次发生大面积寒流突袭，出现80年一遇的低温冰雪天气，这次灾害持续时间长，积寒大，对橡胶树造成严重危害。广东、海南、广西和云南4大植胶区分别出现不同程度的长时间低温阴雨天气，其中广东各地还出现明显的低温降雨过程，连续多天气温保持在5 ℃左右，极端低温达3.4 ℃，使得广东垦区开割树3级以上寒害比率高达59%，死亡53.6万株，占开割树的6.5%；未开割树死亡率达29.5%，1～2龄苗死亡率高达40.5%，造成广东垦区橡胶产业直接经济损失8亿多元[9]。2008年1月12日至2月12 日，广西植胶区平均气温 6.2 ℃，比常年同期偏低 5.0 ℃，偏低程度居1951年有气象观测记录以来同期第一位，使得广西橡胶树4～6级寒害受害率达24.06%[10]。

1.2 寒害对中国甘蔗种植业的影响

甘蔗作为中国种植面积最大的糖料作物，也频遭寒流侵袭，使得中国甘蔗种植业和制糖企业遭受巨大损失[11]。在中国甘蔗主产区两广云贵地区，近年来几乎每年都有冬季低温寒潮出现，导致甘蔗受寒冷灾害程度不断加剧，严重影响甘蔗的生长、产量、以及采收品质[12-13]。如2008年初的全国低温大寒潮中，仅广西，甘蔗严重受灾面积就达70万hm2，因灾减产400万t，蔗糖工业直接经济损失45亿元以上[14]。2012年蔗糖榨季寒害侵袭云贵地区，云南省甘蔗霜冻面积8.73万hm2，制糖工业损失5.83亿元，农民损失达3.7亿元[15]。2013年寒害再次侵袭云南，使得云南省甘蔗受灾面积达6.67万hm2，导致食糖减产13万t左右[16]。

1.3 寒害对中国香蕉种植业的影响

中国热区还是重要热带水果香蕉的主产地，寒害对中国香蕉种植业的影响也尤为显著。目前，除海南和粤西南等个别地区外，中国大部分香蕉种植区易受冬春寒流的侵袭，轻则造成香蕉叶果受伤、减产、香蕉皮变黑影响香蕉的品质和价格，重则造成香蕉叶片枯萎、不能正常抽蕾，甚至整株死亡[17]。从近几十年的气象统计资料来看，严重影响中国香蕉主产区的寒害平均每隔5年发生一次，其中最为严重的寒害发生在1991～1992、1999～2000、2002～2003、以及2007～2008年间的冬春，导致中国华南地区大面积蕉园遭受毁灭性破坏，经济损失严重。如1991～1992年间的冬春特强寒流入侵，仅广东省就有106 667 hm2香蕉受灾，严重受灾面积达8.7万hm2，其中冻死面积为0.4万hm2，占该省香蕉面积的37%，直接经济损失达18亿元人民币[18]。2007～2008年间，中国华南地区再次遭受冬春持续低温雨雪天气的侵袭，造成广西6.6万hm2香蕉受灾，占广西当年香蕉栽培面积的97%[19]。目前，随着香蕉反季节种植技术的推广，中国香蕉种植业更易遭受寒流的破坏，寒害已成为制约中国香蕉产业健康发展的最主要灾害之一。

1.4 寒害对中国其它热带经济作物的影响

低温和寒害对中国其它热带作物的影响同样巨大，不同年份中国华南地区种植的木薯、椰子、芒果、咖啡、冬季瓜菜等热带经济作物均有不同程度寒害发生。2008～2011年国家木薯产业体系年度统计报告显示冬季低温给中国木薯产业带来了毁灭性迫害，广西、福建、江西等地的木薯种苗死亡率高达50%～100%。仅2008年1～2月的低温寒害就造成广西木薯主产区损失达4.096 亿元[20-21]。同样，2008年1～2月份出现的持续低温阴雨天气，造成海南全省椰子减产30%左右，损失约4 000万个[22]。同时，2008年寒害还造成云南、广西、四川、海南等地4.67万hm2芒果发生了不同程度的冻害和寒害[23]，对中国芒果产业造成了较大损失。此外，中国热区还是全国人民冬季瓜菜的重要生产基地，其冬季瓜菜的供应地位举足轻重。低温寒害对中国热区冬季瓜菜生长影响显著，仅2008年冬季的长期低温，就造成海南省冬季瓜菜减产20%～30%[24]。不仅如此，由于一些重要的热带作物都是多年生作物，寒害带来的后遗症往往需要若干年后才能恢复正常生产水平，严重影响和制约着中国热带作物产业的健康与稳定发展。

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