很多人在种植农作物时会发现购买的种子第一年收成很好,但第二年之后不仅长势参差不齐,就连收成都下降了许多,这究竟是什么问题呢?
孟德尔杂交实验
在初中时我们学过孟德尔豌豆杂交实验,豌豆属于自花授粉的生物,所以自然状态下的豌豆都是纯种豌豆,也就是基因表现形是(DD)或者是(dd)。孟德尔人为授粉之后,得到了一种杂交豌豆(Dd),其中D是显性基因,而d是隐性基因,所以杂交豌豆(Dd)表现出的形状和纯种豌豆(DD)相同。
比如:紫花性状是由D控制,而白花是由d控制。当紫花和白花杂交之后会得到Dd的杂交豌豆,但仍然会开紫花。
当杂交豌豆(Dd)自交授粉之后,将会得到两种豌豆,一种是开紫花的豌豆,一种是开白花的豌豆,其中紫花和白花的数量将会是3:1的关系。
孟德尔通过豌豆实验证明了生物的遗传规律:决定相对性状的一对等位基因同时存在于杂种一代,也就是F1代个体中,当再形成配子时会相互分开,分别进入到生殖细胞之中。这就是孟德尔分离定律。
同时,孟德尔还指出,当具有两对,或者两对以上的相对性状进行杂交时(比如:紫花高茎豌豆与紫花矮茎豌豆杂交),在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因会自由组合(比如:紫花和高茎这两种不同的形状,会随机进入到生殖细胞之中)。这就是孟德尔自由组合定律。
现代育种的理论都是从孟德尔定律中得来的,生物学家们在培育新种子时,也会将拥有不同性状的种子进行杂交,比如:高产、抗倒伏等性状。
而此时,育种师们将可能会得到杂合子植物,也就是基因型为(Dd)的生物,由于基因型为Dd的个体表现的类型是显性基因,比如:抗病性是显性基因D,而不抗病性是隐性基因d。
此时,种子公司卖的种子,可以保证你第一代种植的粮食能够得到抗病性较强的个体,但由于它们的基因表现型是杂合子,所以它们不适合留种,如果留种之后,第二年时每亩地中将可能有1/4的个体是不抗病性的个体,而这将会导致粮食产量降低,非常不划算。
为什么要购买种子?
很多人会说,中国自古以来都是自留种子,并且种植了几千年,为什么现如今要购买种子呢?其实原因很简单,无论是自留种子还是购买种子公司的种子,本质上都是为了高产。
在新石器时代,人们就开始驯化农作物,一直到现如今人们仍然在驯化农作物。只不过在新石器时代时,野生农作物不仅结穗较少,而且有很多农作物在长熟之后种子会脱落,直接落入土地中,造成粮食减产。所以古代人们会将保留在穗上的果实,并一代代驯化,久而久之得到了不会脱粒的农作物,比如:现如今的小麦、水稻长成之后果实不会掉落。
而现如今人们驯化农作物,是为了获得更为高产的粮食。在过去我国亩产小麦只有300斤,而现在我国小麦亩产能够达到1300斤,个别甚至能达到1800斤。
除了当时没有先进的化肥、农药之外,最重要的就是现如今育种师们利用各种先进的技术改良了小麦种子,比如:原来的小麦是单倍体,但现如今科学家们培育了很多多倍体,相比于单倍体粮食而言,多倍体不仅粒大,而且更饱满。
虽然育种师们培育种子的过程很漫长,而且会消耗巨额资金,但是农民购买种子时一点也不贵,所以没必要为了节省购买种子的钱,而去自留种子。要知道,相比于自留种子的损失,购买种子的钱实在是微不足道。
总结
在经济学中有一个词语叫做“沉没成本”。意思是当你选择种子自留种子时,那么种植种子公司的种子产生的收益就是你的沉没成本。从利益最大化角度来看,种植种子公司提供的种子能够产生的收益较多,而且购买种子的成本并不高,没必要为了省这点钱而造成自家粮食减产。