了植物生理学如何为‘t四化"服务专题讨论情况综述‘杨业正、(贵州农学院农学系植物生理教研室)中国植物生理学会主编的“植物生理学通讯”杂志予1982～1983年在刊物上开展了一次题为“植物生理学如何为四化服务”的讨论，共发表了25篇书面发胄，由予涉及的问题多与农业科学研究甚至与科研管理和教学有关，本人特将该讨论中发表的若干意见向我省农业科学工作者作一综述性介绍。一、关予开晨讨论的背曩“檀物生理孥通讯”编辑部[1]在按语中指出：荚予植物生理和农业的关系，植物生理如何为农业服务等问题，在60年代已经开展过热烈的讨论，同时进行了各种途径的探讨和研究，获得了一些成果，例如出殷宏章先生倡导，对作物群体的研究就是其中之～。但是我们也走过不少弯路，遭到过一些挫折。人们时而把植物生理学与农学等同起来，时而否定植物生理学对农学的作用。这种混乱在“四人帮”横行对期达到极点，很多植物生理学教研室和研究室被取消，人员被解散。对植物生理方向、作用造成的混乱至今未完全消除，其中对植物生理与农业生产和农业研究的关系看法不～，是一个突出方面。因为认识上的模糊和混乱，不但影响植物生理学研究工作者的积极性，而且使植物生理学研究工作的规划和布局，植物生理课程的教学，植生入材的培养都感到无所遵循。同时也影响列有关的领导部门对植生学科的看法。因此开展这次讨论对促进我国植物生理学的发展，对发挥植物生理学在“四化”中的作用将会收到良好的效果。：，对植物生理学在农业生产上的作用的评估一类意见认为；植物生理学对农业生产所起的作用巨大。如郑友三[2】认为：1．植物生理学可以引起农业的巨大变革。如十九世纪中期，李比西从植物生理角度创立矿质营养学说……导致了化肥工业的建立，化肥的广泛应用大大提高了单位面积作物产量……近二十年世界粮食增产一倍，其中化肥的功劳占三分之一……二十世纪初很多植物生理学家从事植物激素的研究，在发现了嘲绦乙酸和穗明它的化学贫子结构之后，人们进行了许多模拟桎质的化学合成，选出了一些对作物生长有促进或抑制的物质，如萘乙酸、2，4一D、，三碘苯甲酸、青鲜素，矮壮素等……农业生产上广泛应用这些物质不仅有显著增产效果，而且使机械化耕作、免耕、少耕等农业技术措施真正具有了实效……2、植物生理学可以促进现代农业向更科学的方向发展。在国外，许多国家注意在实现农业现代化中朝低能耗方向发展，日本从1978年开始实行其十年的“绿色姥源"研究计划，目的在于积极地利用太阳能等自然能，来创立解除过分依赖化石能的新的生产技术体系。美国科学家1975年提出的“提高粮食产量船强农业科究工作的建议”，寄期望于植物生理学，企图通过光合作用、生物固氮等项科研来促使“一个依靠自然资源的农业转向更以科学为基础的农业。。3、植物生理学是指导科学种田的理论基础。在农业生产的广泛实践中，植物生理学指导科学种田提商产量的效果非常明显。有的科学家断言：“在作为农业基础的科学行列中，几乎第一把交椅要让给植物篷理学，因为它的基础原理组成了合理化栽培业的主要基石”。马本志[3】认为：植物生理学是研究植物生命活动规律和外界环境之间的关系的科学，它是一切农业措施、培育新型品种的基础。袁士畴c‘】认为：在充满粮食危机、能源危机的当今世界14植物生理学是合理农业的基础”这个观点没有过时，反该进一步发扬光大。另一类意见认为：植物生理学对农业生产所趣一九八五年第四期的作用有限，不可对它期望过高。如张德颐[5]写道：早期的植物生理学研究几乎都是农业研究的一部分……但是各门科学毕竟有它自己发展的道路，随着植物生理研究的深入，它慢慢从农盟科学舶怀抱中脱离出来……例如卡尔文光合碳循环的发现，已经看不到它对农业有什么宣接作用……七十年代以袭统一的生物学“生命科学。——应运面生，、研究工作由宏观转向微观，由现象转向分子基础的探索，这些研究成果要直接为农业服务已经不太可能。这就是近代植物生理学发展的主流，它的流向是完全彻底地汇集到分予生物学、细胞生物学、生物化学的洪流中去……已往的植物生理学研究成果通过适当的应俺研究遐有可能在生产上起作用的……但是农业是一个牵涉许多方面的工作，植物生理学只能起一都分作用。又如攀明启[6蝎i用了H，W、Woolo-huse论文申的一段话l“如果在一个发展得很好的斑业系统申忽然撤退育种和植保人员，刘不久将对一产量有严重影响，徂如果没有植物生理生化的人，更I影响甚少…．．．虽然过去植物生理学研究成果如光周期、激索、除草趔、植物营养在农业生产上起很大作用……但过去的成就并不说明将来的需要……植物生理生化对作物增产的贡献并不乐观。在改进的农艺技术条件下，，余下的对增产的效果主要来自植物育种……作物生理学工作者如果想对作物增产起谁动作甩的话，就应该为育种提供信息。。李并认为邋些意见在某些穷两是对的，值得深思。……无论是‘德物生理工作者或非植物生理工作者均不要以为植．锄生理学了不起，一切生产阀题都可由植物生理学癣决。张伟寓【’]也指出t从现代化农业本身来说，农业科学B进入综合的、系统的、整体的发展阶段，其内部各门学科又彼此交错，互相连接，形成一门整体性科学。同时每门科学又同其外部的自然科学和社会科学的许多学科发生广泛的联系。现’代农业辩学发展趋势表现为农业技术和农业管理的科【学化、农业工程化的特点。因此期望单靠植物生理孝逡门科学解决农业生产问题是不切实际的。，基、关子攘物生理学为生产服务的方式体系和技术体系，使应用推广的服务项目商品化、规格亿……研究人员还可以象医生那样设立“门诊部。，也可以受邀“出诊”或组织巡回服务队，还可l}{_与生产单位合办示蔼撵檬，疟点联系，进行技术承包活动……周嘉槐一j苡为；植物生理学正面临着向植物生产业“奎动出蛊嚣的任务，而建立一门“应用植物生理学’，加强这门科学的研究和教学，正是解决这个闯题的一条途径。他提出可否就国内外植物生理学通向实际应用方面的成果，全面地“检阅”一下，结合当前国内的生产实际，分清主次缓急，哪一些可以单顼应用，哪一些要综合应用，又哪一些还要进行生产试验等等，理出个头绪莱．如能组织专门力量进行这项“桥梁，，工作，将会促进植物生理科研成果这种潜藏的生产力，转化为现实的物质财富。郑广华等[14】认为t应该从农业生产实际需要出发，以原有的植物生理学知识为基础，对农业生产中。些根本性重大阊题，侧如高产优质的生理基础以及合理密植、合理施肥、合理灌溉等重要问题做些比较系统的研究，从中找出些规律性的东西来，并据此确定具有指导实践意义的理论与原则，以利挖增产潜力，找增产途径，使栽培技术逐步真正达到合理亿．最后形成理论与实践紧密结合的，具有自身特点的、并有比较完整的理论系统的～门新的边缘科学——“栽培生理学”．另一类意见认为植物生理学主要地是通过阊接的，与其它学科相联系的方式为生产服务。如张伟国[1]认为t植物生理学是农业科学基础的一个组成部门，它为农业科学提供理论和方法。～般地说，这个理论和方法不是直接作用予农业生产上，而是通过农业科学的研究、试验、示范、推广才能直接与农业生产相结合……植物生理学对农业生产的推动还是显丽易见的。但是这种理论与生产之间的联系常常是曲折的、多环节的·…··李明启ce】认为，植物生理学的贡献、是为农学家包括栽培学家和育种学家提供有用的基本知识，它为农业生产的服务是阀接的丽不是直接的，我们应在我们熟悉的植物生理学范围内做好工作，而不应越俎代庖，超过我们的知识范围去做我们力不熊及的工作。正如一类意见认为植物生理学可采取直接、独立的人体生理学不能代替医学一样，植物生理学也不能方式为生产服务，如李舍受￡8】提出t可以设想在取代农学。李认为我国农作物生理资料实是太贫乏檀锯生理研究机关、大专院校植物燮理专业里，设了……如能踏踏实实地对我国的作物生理特性做一立一个植物生理应用推广研究室，在基础理论研究番工作，摸清基本情况，以供农学家参考，我们可室里安排一些可以与农业生产嵩接挂上钩的应用课能对我国的农业现代化作出一点微小的贡献。徐嚣……要逐步戗造条件，御立～套完整的应用理论豹ctt3主张：“开展作物生理研究切实为农业现代化’2’i贵州农业科学服务”，陈由强【，2]呼吁：“加强树木生理学研究，早日实现林业现代化”。四、关于檀物生理学研究的方向和任务由于对植物生理学与生产的关系看法上存在分歧，不同作者对植物生理学研究的方向和任务的看法也不相同。有的人认为：“为农业服务应是植物生理学的主要方向Ⅵ。]、“植物生理学如果脱离为农业生产服务的大方向就成了无源之水、无本之木……”。【·]另一些人贝lj强调“研究要由宏观转向微观”[s]“矿质营养、光合作用、呼吸作用在分子水平上进行研究不能说是赶时髦、分子热”【¨]。殷宏章clt]则认为植物生理学研究应同时沿微观和宏观两个方向发展，基础研究和应用基础研究并重，注意不断开拓新的研究领城。现摘引他的意见如下。当今植物生理学的研究，有向两端发展的趋势，一方面随着现代生物化学，生物物理学、细胞生理学的发展，特别是分子遗传学的突跃，已将一些生理的机理研究深入到分子水平，或亚分子水平，这是向微观方面发展，而另一方面由于环境的破坏和人为的污染，人与生物圈的关系，逐渐受到重视，农林生产，自然生态系统和环境污染对植物生理提出了大7量的基本问题，需要向宏观方面发展……如能加强交流，分工协作，是可以创出新的植物生理途径的。作为一个基础科学，植物生理是有许多值得研究的问题。……例如光合作用……植物细胞……等．在植物生理学为农业生产服务方面……1975年在美国KetteringFoundation开过一次国际性会议，提出六大类急需解决的问题：1．氮的增收；2．碳的增牧’3．水分及营养物质的增收，4．植物寄生物的防治}5．不良环境，6．植物发育过程。这六大顼问题，直接属于植物生理学范畴的有五项……会中鼓励植物生理学研究尽量结合生产中的问题，农学家多钻研植物生理学理论……此外，生态生理，环境污染，栽植特殊植物专为生产碳氢燃料等问题均值得研究。五、关于t立“应用擅物生理学黟的主张周嘉槐【9]认为，当前作为研究植物生命活动规律的植物生理学的理沦体系日趋完整；另一方面，植物生产业已迫切提出若干待解决的生理学问题，展现出的这对矛盾只有通过架设“桥梁，，来解决，这座植生科学理论通往实际应用帕“桥梁”，可否理解为就是“应用植物生理学”。应用植物生理学能否具备本身完整独立的体系，需通过较长时期，通过大量工作实践，才可能求得解决……目前不妨把植物性生产，特别是农作物生产中所能用到的植物生理学理论和技术上的成就，汇集整理出来……试行列出生产上待解决的生理学问题，则“应用植物生理学”所要探讨的课题包括有t种子肥育与壮苗生理；增强茎秆抗倒性能；作物高产的生理基础'理想株型和高光效品种的选育和栽培，作物的经济施肥和用水，植物激素，微量元素的应用，作物群体合理结构与看蓖诊断；器官的脱落生理，提高作物的结实性能；作物的速生早熟丰产问题；种子的安全贮藏和蔬菜花卉的贮存保鲜，提高作物对不良环境的抵抗性；生物固氮，试管植物等等。上述内容随着发展着的生产需要而不断更新着。“应用植物生理学”作为植物生理学的后继课程，可在师范院校，特别是在农业院校开设，也可作为培训农业技术干部的一门课程。7张智勇等E¨]认为：“应用植物生理学"的提出是必要的，也是合理的。如物理学、数学等学科中也早已有“应用物理”、“应用数学”……之称的先例。只要通力协作，集思广益，“应用植物生理学”的建立是完全可能的……“应用植物生理学”内容还可广泛一些，跳出农作物这个界限，适当联系到经济作物以及由予环境污染日益严重危害农作物及绿化植物而造成的环境绿化和净化等等问题。六、对开晨“作物生理学"研宛的认识徐豹[“]系统地论述了作物生理学的性质、任务、作用、研究步骤和方法：作物生理学是植物生理学的一个分支，是一门应用基础学科。它是研究不同条件下作物产量和质量形成动态规律的科学，它为利用、控制和改造作物提供依据，从而为作物生产服务．……具体说，它一方面为利用和控制作物，即为作物栽培提供依据，另一方面为改造作物，即为作物育种提供根据。……有人说，过去很少搞作物生理，也一样育种，栽培．搞作物生理能起多大作用?是否必要?回顾过去展望未来可能是有益的。作物生理，作为一门学科，自本世纪十年代W．L．Balls棉花产量生理研究开始，迄今仅七十年左右的历史。它一开始就是围绕高产栽培开展工作的。数十年来，营养和水分生理的研究，为合理施肥和灌溉提供了依据。通过生长分析、叶面积动态、消光状况、光合产物的一九八五年第四期·，’形成、运输与分配的群体生理研究，为合理密植、高产栽培途径提供了依据……作物生理围绕不同基因型生理特性的鉴定进而为育种服务，如果从谷物高产株型的研究算起，迄今仅三十年左右的历史，而在高产、稳产、抗性生理育种上取得十分可喜的成果。国际水稻研究所在这方面提供了范例。从高产的"IR一8”到优质的“IR20”、“IR24”，到早熟多抗的“IR28’、“IR29”以至高产、优质、多抗、适应性广的“IR-38。，=十多年来，选育出一揽比一批更加优良的品种……而作物生理在这些良种的选育中做出了贡献。例如，矮秆水稻抗倒伏，呼吸消耗少，群体生物产量高，收获指数高的生理特性，为高产提供了依据；对光温和气候条件反应迟钝材料的生理特性，为育成适应性广的品种提供了依据，抗早、耐淹、耐瘠生理特性的鉴定为多抗品种提供了材料；品质鉴定为优质品种的选育提供了可能……作物生理研究大体可以这样安排。首先要摸清作物产量和质量形成在当地的限制因素。这里所说的限制因素，既包括环境因素，也包括作物生物学因素。其次要研究消除或削弱这些限制因素的途径和方法．在这里，栽培生理和育种生理的步骤又各有特点。栽培生理研究的步骤，大体为：第一，摸清当地主要品种产量和质量形成过程和当地自然条件，生产条件、自身群体构成之间的关系，明确关键性的限制因素。第二，为了消除或削弱限制因素的影响，或则调整作物的播种期、群体大小、种植方式、采用人工控制措施等等，或则改变环境条件，如水、肥、化学物质的使用，以满足作物的需要，找出规律，为改进栽培技术提供依据。育种生理研究的步骤，大体为：第一，明确限制当地作物产量和质量形成的一些主要因素。第=，通过对某些限制因素具有不同适应程度的代表性基因型的研究，找出对限制因素具有突破性的基因型的生态、生理、生化特性的指标。第三，与资源研究结合，筛选并发现具有各种突破性性状的基因型，并迸一步研究其生理特性。第四，与遗传专业结合，研究这些性状的遗传力。第五，与育种专业结合，在育种过程中进一步研究育种生理规律。作物生理研究方法要根据问题的性质，研究工作的阶段来决定．以作物抗早生理研究为例，既要有在不同水势条件下植株整体和局部器官行为的观察，又要有气孔阻力、水势、渗透势的测定，进一步还需要进行二氧化碳在体内循环和有关酶活性的研究等等．对作物生理来说，明确抗旱指标是一个重要环节，指标越简易越好……又由于单一指标往往难以确切说明抗旱实质，这就需要进行必要的深入研究。最后，徐豹就我国开展大甄生理研究的阕题谈了一些情况和看法。七、对科研领导蕾疆部九的意见庞士铨cIT】指出。先进国家在和我们一省相当的面积上，设立比我们多几倍甚至几十倍的研究单位。每年有许多结合生产的理论课题在发展……我国农业科研单位多，不设立檀生室或植生组，这是不可恩议的事……生物时代，对生物科学不肯投放人材，不肯投放资金，不花气力就想取得重大成果，那是天真的想法……因此，建议高等农林院校适当增设农业理论有关的专业．农业科研单位应增设植物生理生化室、组，这些室、组对农业现代化和科学种田是不可缺少的。倪文【¨]在“处处有芳草，关键在领导一一文中指出：回顾解放三十多年，我国植物生理学在为农业生产服务的科研经历中，始终存在摇摆不定，徘徊不前，忽云忽雨的不稳定局面。它的根源不在下面，而往往来自上级领导的指导思想。我国五十年代初期本来已有一些科研课题是与农业生产密切联系的，而且工作也相对地比较稳定，例如棉花营铃脱落的研究，激素应用研究，粮食的储藏研究，水稻水分生理及抗涝抗旱生理的研究以及橡胶革、橡胶树抗寒的研究等……到了五十年代后期认为这些课题已经脱离当时农业生产大跃进的形势需要，敌而动员有关人员下楼出院下乡蹲点去总结农业丰产经验……到1961年又纷纷收兵返回室……1964年又强调下楼出院列农业生产第一线蹲点搞高产样板田……19"／'8年科学大会前后又强调赶、超，强调高、精、尖……领导同志思想上摇摆不定，徘徊不前，几上几下的曲拆过程是最值得总结的……有了坚定的信心，在今后的科研道路上不受忽左忽右的干扰和影响，才能使植物生理学更好地沿着社会主义发展的道路坚定地为四化服务．八、关于擅生工作者和农(椿)学工作者之同的相互协作和捆互学习问题尽管在别的一些问题上有不同意见，许多作者在讨论文章中均一致赞同应加强植生工作者与农(林)学工作者闯的相互协作，共同研究解决农·4。贵州农业科学(林)业生产上出现的问题。为达到此目的，双方应当相互学习，增进了解，并各自加强知识更新。龚垒[19]指出：耳前不少植生专业人员缺乏农林生产实际知识，对生产中存在的问题把握不准，选题未能切中要害。而且，知识老化现象在不少本专业人员巾也不同程度存在，以致研究的内容和方法落后予时代。如认为测定光合、呼吸、蒸腾及糖、脂肪、蛋白质这些指标就是进行生理研究，在一些人思想，{，仍根深蒂固。这类盲目测定的研究报告在不少农林专业的刊物上至今还很常见。这种无明确目的的不痛不痒的测定，既无助于说明问题，也无助予解决问题，但所费人力物力却不少，还给人以“生理就是脱离生产’’的错觉……不少其它专业的农林科技人员对植物生理学缺乏芷确的认识……在某些农林研究机关领导干部中，把生理当作脱离生产的代名词，一听到“生理乃=字就觉得方向偏了的也还有人在……不少人误认为只要简单地测定一下叶片光合速率大小，就能评判或解释田同试验的产量差异。当事实与主观想法不相符时，就认为“生理无用”……只有植物生理专业人员更加关心生产，注意新的动向新的问题，从生产中汲取研究课题，改进思想方法和革新研究手段，另一方面在农林科技人员中大力普及植物生理基本知识，增进(上接17页)或早播，如引用抗寒性强的粳稻，实行早播，增产更有保证。对于广泛分布于贵州东南部地区的香地禾、苟扁翁等特殊地方品种，生育期长，对光温反映均迟钝，短日高温生育期特长，是否和长期生育的阴山、冷、锈田生态环境有关，待进一步研究。结论贵州稻种垂直分布显著，有多种稻群，中稻是主要的。光温反应型多种，主要特性是感光性弱至中(以弱为主)；感温性弱，中、强均有(以中为主，强次之，弱极少数)；短日高温生育期长。不同品种类型的光温反应特点和熟期，是稻种不同地域、季节性的反映。与非本专业人员的共同语言，植物生理学在祖国四化建设中才能够大有可为。C1]植生通讯(2]郑友三l(3)马本志。(4]袁士畴：[5]张德颐t[6)李明启t(7]张伟国。(8]李合生l【9)周家槐，(10)郑广华tf113徐豹l4123陈由强l4133张廷璧，[14]般宏章l(15]吴克贤I(16]张智勇等(17]庞士铨l[18]倪文l[19]龚垒l参考文献1982(1)，l植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯植生遥讯植生通讯植生通讯植生通讯植生遥讯植生通讯植生通讯植生通讯植生通讯参考资精[1]吴光南等t1957，中国水稻品种对光照长度反应特性的研究I．品种对光照长度的反映及其与原产地的关系。华东农业科学通报(8)367～382。[2]吴光南：1963，中国水稻品种对光照长度反应特性的研究I．品种在短光照下的生育期及在不同长度光照下产量构成因素的变化。作物学报(2)147～157．[3]廖昌礼：1980，贵州高原水稻糯塑地方品种的气候生态特性。贵州农业科学(1)1～12。(4]刘远坤：1981，贵州高原水稻地方品种及推广品种光温反应特性的研究。(油印本)[5)刘振业：1964，贵州省水稻区域及各区水稻育种问题。贵州农学院科学研究报告，60～74。(6]李家修等：1982，贵州省稻作区划。耕作与栽培，1982．1(1～17)。一九八五年第四期·5·∞髓0盯他鼹卯0融娃符曲●：2弱0船盯，，，，，，，，，，，J，，，，，，}；^^^^^^^^^^^^22l33l4lll52((((((((((((((((((3222S8引9引l11l11‘111J111l1▲11^1■111