1884年，米丘林首次用俄罗斯南方的樱桃树和北方的樱桃树进行杂交。 1888年，樱桃杂交后代结出了鲜美质优的果实。大胆的试验取得了成功，这 是第一次种间杂交的成功。这时米丘林正好是34岁。
在初步成功的鼓舞下，米丘林写了两篇文章：一篇叙述了北方耐寒砧木 驯化“蓓莱梨”的情况，另一篇报导了两种矮生樱桃在他的园子里培育成功。 为了说明问题，他把枝叶和果实同文章一起寄给了彼得堡林木研究所。
1888年9月，米丘林用汗水写成的文章在《园艺果树栽培公报》杂志头 版位置上发表了，他感到由衷的喜悦。米丘林把文章念给体弱的父亲听，老 人流下了欣慰的热泪：他总算看到了儿子的成功，感到几代人长期以来的幻 想终于实现了。邻居和朋友们也向米丘林表示祝贺。
第二年一月号的同一杂志上，插进了两幅米丘林寄去的樱桃印图，下面 标有“多产矮生种”、“多产半矮生种”的字样及米丘林的名字，最下面是 主编的附言：“品种是否新，尚待了解。”
改造者辛苦的劳动成果遭到了污辱，米丘林气得几乎发了疯，他咬紧牙 关认真地思考着：“是自己工作中的失误还是对新品种的围攻？”他决定用 自己的实际行动让历史作出公正的评价。
为了弥补对选择品种经验不足的缺陷，米丘林决定尽量引进外国良种果 树，并亲自考察它们的品质。于是他向国内外许多园艺机构订购了几百个果 树及观赏植物的品种。
试验范围在不断扩大，人手也越来越紧缺。而就在这时，一向酷爱机械 的儿子尼古拉没向父亲道别便出走了。儿子脱离家庭使米丘林非常吃惊，他 在莫斯科的报纸上登了寻人启事。
既然儿子选择了自己的道路，就只好让他去走。这时，果树实验已到了 关键时刻。然而，随着冬季的到来，米丘林费尽心血搜集来的南方果树苗木， 大部分经不住严寒的考验，都冻死了。虽然，有时偶然也出现少数抗寒品种。 但这一例外的情形，并不是“风土驯化”的结果，而是这种品种在他的原产 地早就具有这种耐寒性，只不过在当地情况下，没有显现出来，或者曾在偶 然的特殊寒冷的冬季里显露过，但却被人们忽略了的缘故。
这次失败使米丘林终于相信，以嫁接法使原有的品种风土驯化的方法是 错误的，格列尔的理论不能指导果树栽培的实践。从这次失败中，米丘林认 识到：年老的结过果实的植物，具有顽固的保守性。用无性繁殖的方法，把 它们移到另一个气候条件相差极大的新环境下，也是很难改变它们的遗传性 的。此外，他还总结出生物学上一条重要的理论：植物在幼苗期间最容易受 环境影响而发生变异，对环境的适应能力也最强，这种能力随着植物年龄的 增长逐渐减低，以至于消失。
在这一个新的认识基础上，米丘林决定改用对浆果、果树植物品种栽培 方面最可靠的方法来继续他的工作。这种方法就是混合选种和人工培育的方 法。由此米丘林的研究工作进入了第二个阶段——大量选种阶段。
米丘林从1888年起，开始从国内外选购大批品质优良、品种不同的果树 种子，把它们播种在自己的果园里。他希望从这些种子里萌芽出来的苗木， 从它们一发芽开始，就逐渐适应寒冷的气候，转变成抗寒的品种。为了达到 这个目的，米丘林应用了“斯巴达式”的选种经验，在园圃中不断进行严格 的选择，淘汰那些“体弱”的，挑选出来最富有生命力的、优良的苗木，细 心地加以培养。
米丘林用这种方法，取得了一些成绩，但还不够理想。因为从最好的本 地品种里选出的苗木，品质比旧有品种高不出太多；而从外国品种的种子培 育出来的苗木，大部分仍旧缺乏耐寒性，往往冻死了。而且这种由种子培育 出来的幼苗，要经过长期的培育和多次的选择，才能得到较好的效果。这是 由于幼年的植物虽然容易接受环境的影响而适应新的环境，但是这种适应性 是比较有限的。如果把植物栽种到与它原来所处环境相差太远的地区，往往 不能适应新的环境而死亡。
此外米丘林还采用了逐步向北推移的方法，来改变果树的耐寒性。米丘 林用这种方法培育出一些名贵的果树品种。“北方杏”就是米丘林用这种方 法取得较好成绩的一个例子。
米丘林的故乡由于气候寒冷，不能栽植杏树。米丘林一开始采用直接播 种的办法，把大量南方杏树的果核播种在自己的苗圃里，试图改变它的遗传 性，使它能在北方的严寒条件下结出果实。但是事与愿违，几千棵由南方果 核生长出来的杏树苗，在两三年内都冻死了。米丘林分析了这种方法失败的 原因以后，就先把南方杏树果核种在罗斯托夫近郊的顿河岸边；经过几个冬 季后，选出其中耐寒性最强、品质优良的杏树果核，再播种到罗斯托夫以北 300公里的地方去。从这批杏树中再选择出其中耐寒性最强的杏树的果核， 种到更向北几百公里的柯兹洛夫城。如此几次北移后，从这批苗木中，米丘 林培育成功了“北方杏”。
然而，这种方法过于费时费力，得到的效果也不够大。米丘林为了缩短 培育植物新品种的时间，经过仔细地研究，创造了杂交育种方法，把改良果 树品种的工作提到更高的阶段，即杂交育种阶段。
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