我國玉米產(chǎn)業(yè)的形勢與任務(wù)

◇張世煌（中國農(nóng)科院作科所研究員、國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家）

我國玉米產(chǎn)業(yè)的形勢與任務(wù)

◇張世煌（中國農(nóng)科院作科所研究員、國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家）

當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)正面臨調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)方式的艱巨過程。玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)應(yīng)繼續(xù)遵循“一機(jī)兩改一保障”的發(fā)展戰(zhàn)略，并落實(shí)到各項(xiàng)研發(fā)活動中。

科技人員要抓住契機(jī)，主動調(diào)整育種方向和技術(shù)路線，促進(jìn)資源整合?，F(xiàn)在是調(diào)轉(zhuǎn)育種方向的最佳時機(jī)。在從單一數(shù)量型增長轉(zhuǎn)換成現(xiàn)代增長方式，調(diào)整育種方向和技術(shù)路線，縮小了與發(fā)達(dá)國家的差距以后，將會在新的基礎(chǔ)上，在全國范圍內(nèi)，以更快的速度和更高的經(jīng)濟(jì)質(zhì)量發(fā)展玉米生產(chǎn)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)。若干年后，還會經(jīng)歷一輪以新技術(shù)為核心的育種技術(shù)調(diào)整，玉米產(chǎn)業(yè)將能夠繼續(xù)保持合理的發(fā)展速度。

育種進(jìn)展

從2015年各地玉米品種展示和區(qū)域試驗(yàn)來看，經(jīng)過十幾年的不懈努力，全國玉米育種方向轉(zhuǎn)型速度明顯加快，尤以西北地區(qū)進(jìn)步突出，東北和黃淮地區(qū)也加快了速度。

在這個基礎(chǔ)上，5～10年內(nèi)，我國必定會育出一批創(chuàng)新型的優(yōu)良品種，增加同跨國公司抗衡的能力。但要全面超越跨國公司，還需要長期努力。

筆者察看了東北和西北地區(qū)的綜合試驗(yàn)站，也考察了國家和個別省的玉米品種區(qū)域試驗(yàn)。總體印象，體系（含科企合作）培育的新品種明顯好于“8+1”，育種水平進(jìn)步很快。東北和西北區(qū)域“8+1”育成的品種略好于國家區(qū)試和省區(qū)試，但內(nèi)部分化很明顯。

“8+1”個別企業(yè)的育種水平提高較快，雖然只是在管理機(jī)制上稍有改變，仍說明機(jī)制創(chuàng)新很重要。但“排排坐分果果”的辦法不妥，企業(yè)之間分化很明顯，有的企業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動比較好，有的企業(yè)就很差；平均主義沒有反映客觀形勢，在社會上反響不好。品種試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)實(shí)事求是。

國家和省區(qū)試品種分化很明顯，一些品種與5年前看到的差別不大，好的少、賴的多，整體進(jìn)步慢。管理部門和專家們需要督促一下，特別是“階級弟兄們”，哪怕言不由衷地講幾句空話，或許也能推動育種技術(shù)進(jìn)步。

體系的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)都有創(chuàng)新的好品種出現(xiàn)，也都有老式品種；其中有的企業(yè)，創(chuàng)新型品種較多些，有的企業(yè)少些，總體上大家都在努力創(chuàng)新，表達(dá)了積極向上的意向。給筆者印象深刻的是大民（非體系）、真金、潞玉、九禾等幾家企業(yè)。

體系外面仍有許多企業(yè)育種方向不明確，品種依然落后，例如東亞種業(yè)仍在原地踏步。黃淮海區(qū)還沒有完全擺脫緊湊型的束縛，看來夏播玉米區(qū)的育種創(chuàng)新難度比較大，要奮起直追。

體系內(nèi)的品種，前幾年吉林農(nóng)科院及衡水、鐵嶺、克山、烏魯木齊、新鄉(xiāng)試驗(yàn)站走在前面，2015年讓筆者印象深刻的是黑河、楊凌、忻州、鶴壁等試驗(yàn)站的品種變化明顯，其他試驗(yàn)站推出創(chuàng)新型品種則是早晚的事。

體系科技人員和企業(yè)都不要自滿。我們不過早走一步，所以顯得好一點(diǎn)。體系外面一些企業(yè)起步雖晚，但動作快。我們要加快速度，不然就會被別人超過，體系也就邊緣化了。

許多不在體系又不在“8+1”的企業(yè)，育成品種普遍較差，但有一些小型公司或個體育種者的品種卻有特色，創(chuàng)新力度大，任何人都不要忽視，更不要輕視他們。為了普遍提高企業(yè)的育種理論和技術(shù)水平，建議種子局和種子協(xié)會舉辦一些深度培訓(xùn)班或高級研討班。

調(diào)轉(zhuǎn)方向

在體系引領(lǐng)下，全國玉米育種調(diào)轉(zhuǎn)方向已成大勢所趨，取得了明顯進(jìn)步。東北早熟組的試驗(yàn)品種變化很大，這可能與使用歐洲育種材料有關(guān)，但都沒有解決大斑病問題。早熟種質(zhì)的改良與創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)引起關(guān)注。

既然已經(jīng)開始調(diào)轉(zhuǎn)育種方向，今后不可急躁。我們花了十幾年時間正確引導(dǎo)育種的理論、方向和技術(shù)路線，今后落實(shí)到種質(zhì)改良與創(chuàng)新，需要更長的時間和過程。大田生產(chǎn)要逐漸增加種植密度，不可急躁，但育種圃的密度要盡快增加到位，以增加選擇壓。實(shí)際上，這是一個協(xié)調(diào)過去與未來之間差距的過程。商業(yè)育種不是為了昨天和今天，至少應(yīng)想到5年以后機(jī)械化收獲和市場競爭因素對品種的要求，甚至想到10年以后的市場需求。

以前我們強(qiáng)調(diào)不要“走貓步”，現(xiàn)在多數(shù)育種者都做到了。今后應(yīng)更多地強(qiáng)調(diào)不要“狗熊掰棒子”，因?yàn)楝F(xiàn)有種質(zhì)改良難度很大。

矮密早脫水快和宜機(jī)收的育種方向須長期努力。初期階段只能實(shí)現(xiàn)低水平目標(biāo)，個體與群體的矛盾需要較長時間才能克服。

要解決“形似”而“神不似”的問題。從外形看，許多新品種與美國品種幾乎沒有區(qū)別，但內(nèi)涵可能有很大距離，需要更多地關(guān)注產(chǎn)量穩(wěn)定性。這歷來是中國玉米品種的薄弱環(huán)節(jié)。

現(xiàn)在全國玉米育種水平和產(chǎn)量潛力都比較高，區(qū)試品種之間的產(chǎn)量差異不大，但生產(chǎn)中的實(shí)際產(chǎn)量和表現(xiàn)卻相差很大，這關(guān)系到農(nóng)民的利益，是農(nóng)民最不能容忍的遺傳缺陷，而品種區(qū)域試驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理和審定規(guī)則都忽視了抗逆性缺陷。企業(yè)也不大重視，聽天由命，他們怕出問題，卻不肯從育種的技術(shù)路線上想辦法解決。

提高產(chǎn)量穩(wěn)定性的辦法是抗逆育種，關(guān)鍵措施是推廣高密度篩選，其理論基礎(chǔ)是產(chǎn)量來源。什么是產(chǎn)量？產(chǎn)量就是抗逆性。

改良和創(chuàng)新

美國種質(zhì)的配合力水平普遍超過國內(nèi)種質(zhì)，現(xiàn)在已經(jīng)沒有人說三道四，可筆者卻要略說一二。

引進(jìn)和利用美國種質(zhì)需了解生態(tài)特點(diǎn)。美國種質(zhì)適宜日照充足的冷涼條件，病害壓力較小。而中國玉米主產(chǎn)區(qū)的環(huán)境特點(diǎn)是病害壓力大，病菌小種復(fù)雜。在黃淮海區(qū)域，陰雨寡照，播種時土壤高溫干旱，根系容易老化和發(fā)生倒伏。盡管美國種質(zhì)適宜日照充足的冷涼條件，但美國自交系和雜交種的上部葉片少短窄、小薄稀疏和顏色偏黃的特點(diǎn)，與國內(nèi)種質(zhì)形成了鮮明反差。

對美國自交系不要盲目，更不可迷信。改良和創(chuàng)新的基礎(chǔ)是對美國種質(zhì)的深入了解，這正是進(jìn)行大規(guī)模配合力分析的目的。

創(chuàng)新是一種能力，買不來，偷不來，甚至仿不來。根本上，要學(xué)理論和改變育種技術(shù)，才能提升能力。自主創(chuàng)新并不是很難的事，雖然我們有許多方面不如跨國公司，但也有自己的相對優(yōu)勢。例如個人經(jīng)驗(yàn)比較豐富和全面，育種研發(fā)小團(tuán)隊(duì)的投入產(chǎn)出效率相對較高；我們對中國玉米產(chǎn)區(qū)的生態(tài)和生產(chǎn)問題了解得較深入，而且能夠與種質(zhì)相對應(yīng)；我們了解自己的傳統(tǒng)文化，能夠充分利用它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。這些都是先鋒公司沒辦法與我們競爭的。

抗病性不可忽視

近年來，隨著感病品種先玉335的大面積推廣種植，導(dǎo)致種質(zhì)單一化，大斑病在東北、西北地區(qū)逐年加重，病菌小種趨于單一。某些美國種質(zhì)引起大斑病重新流行。這可能與兩國的病害小種差異有關(guān)。

需要對引進(jìn)的美國自交系作系統(tǒng)的病害鑒定，然后與種質(zhì)背景比對。從遺傳原理來說，改良抗病性相對容易。中國育種家歷來重視抗病育種，幾十年來，更積累了許多抗病種質(zhì)。與美國種質(zhì)雜交后選育二環(huán)系，可以改良美國種質(zhì)的抗病性。

抗病育種需要利用基因型與環(huán)境互作原理，在發(fā)病嚴(yán)重地區(qū)高密度種植分離群體，創(chuàng)造發(fā)病環(huán)境，然后從大群體篩選抗病基因型。這樣才能抓住小概率事件。

改變育種技術(shù)路線

下一步做什么？對有創(chuàng)新能力的企業(yè)來說，今后主要是改變種質(zhì)創(chuàng)新的技術(shù)路線。目標(biāo)是提高育種效率。調(diào)整技術(shù)路線比改變育種方向涉及到的理論知識更多。

脫水速率的改良復(fù)雜而困難，需要多年積累才能見效。現(xiàn)在情況好轉(zhuǎn)，可以利用美國種質(zhì)提高品種的灌漿和脫水速度。

我們開展大規(guī)模配合力分析的意義不僅是獲得自交系的相關(guān)信息，更要建立商業(yè)育種的技術(shù)流程（育種工藝），給全國玉米育種做示范。玉米育種的五項(xiàng)基本原則，濃縮成一句話，就是以配合力為核心。早代鑒定一般配合力，中高代鑒定特殊配合力，這是育種流程的核心。

今后要重點(diǎn)改革育種技術(shù)路線。一些傾向性問題普遍存在，說明育種者重視了國外種質(zhì)，但還需要改進(jìn)育種方法。

各地新選育的雜交種穗軸普遍較粗。要尋找原因，是國內(nèi)種質(zhì)還是美國種質(zhì)引起粗穗軸。通過機(jī)械收獲和收獲時測籽粒含水量，可以逐漸篩選到穗軸較細(xì)的自交系和雜交種，這需要很長時間。若利用美國種質(zhì)改良國內(nèi)自交系，效果會比較好，進(jìn)展也比較快。

最近幾年，黃淮海地區(qū)的新品種禿尖嚴(yán)重，絕非個別品種個別年份的偶然現(xiàn)象。這需要研究，可能與美國種質(zhì)不適應(yīng)黃淮海地區(qū)陰雨寡照有關(guān)，但國內(nèi)種質(zhì)抗逆性不強(qiáng)和不耐密植也是重要原因。解決途徑是高密度抗逆育種。

果穗禿尖現(xiàn)象嚴(yán)重，問題表現(xiàn)在雜交種，根源卻在自交系選育過程中沒有施行高密度抗逆育種策略，還可能是育種圃過度水肥管理抵消了部分逆境選擇壓。

倒伏嚴(yán)重。這不是利用美國種質(zhì)就自然能解決的，要通過高密度育種，在分離群體內(nèi)篩選抗倒伏基因型。倒伏的原因比較復(fù)雜，既有莖稈質(zhì)量，也有根系發(fā)育問題。

理論與技術(shù)培訓(xùn)結(jié)合

國內(nèi)育種界缺乏可持續(xù)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力，對育種方向和技術(shù)路線缺少深刻認(rèn)識。為了普遍提高育種能力，體系制定計(jì)劃，逐年開展理論和技術(shù)培訓(xùn)。目的是提高自主創(chuàng)新的能力和信心。

第一年（2013）從選擇響應(yīng)開始，第二年（2014）講解GCA，第三年（2015）SCA，第四年（2016）G×E，最后一年（2017）回歸到選擇響應(yīng)。耗時5年，能夠把育種的技術(shù)路線和理論基礎(chǔ)講清楚。

在這個過程里，還要穿插試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析及其他育種技術(shù)培訓(xùn)。

經(jīng)過理論和技術(shù)培訓(xùn)，仍然理解不了玉米育種的理論基礎(chǔ)，不能提高自主創(chuàng)新的自信心，那就不適合做育種研究了。

建立自信心

金色農(nóng)華海外盜種事件暴露出理論、技術(shù)、管理都不自信。這是國內(nèi)育種界必須克服的思想障礙。

建立自信心，需要滿足以下幾個條件：

1.理論、方向和技術(shù)路線要正確。這是建立自信心的基礎(chǔ)。

2.承認(rèn)差距。鴕鳥心態(tài)不可能建立自信心。利用美國自交系可以改良和提高國內(nèi)自交系的配合力水平?，F(xiàn)在種質(zhì)基礎(chǔ)比過去豐富，改良起來不困難，但需要時間積累。

3.理論自信。技術(shù)路線要清晰，態(tài)度需端正。堅(jiān)持兩個雜種優(yōu)勢群的理論，施行向兩邊推、循環(huán)育種和抗逆育種的技術(shù)路線，其核心是配合力，早代測驗(yàn)GCA，中晚代測SCA，并測驗(yàn)G×E。要推廣多點(diǎn)測試以及利用逆境條件篩選雜交種。這些是育種者應(yīng)當(dāng)熟知的科學(xué)道理。國家玉米產(chǎn)業(yè)體系要責(zé)無旁貸地堅(jiān)持做好理論和技術(shù)培訓(xùn)，帶領(lǐng)全國玉米育種人與跨國公司競爭。

4.增加投入與改善設(shè)施條件。購置現(xiàn)代化的育種研究設(shè)備；有實(shí)力的企業(yè)應(yīng)整合資源，提高效率；科企合作，發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)的作用。

5.改進(jìn)管理。通過整合資源，彌補(bǔ)個人知識缺陷。企業(yè)育種要的不是完美個人，而是由許多不同專業(yè)的普通個人組成的完美團(tuán)隊(duì)。育種是水到渠成的事，通過改善管理，把種質(zhì)創(chuàng)新的功課做足，整合各方面資源優(yōu)勢，一定能夠培育出優(yōu)良自交系和雜交種。