新時期玉米育種存在的問題及其對策研究

李立勇

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)附屬實驗場，遼寧沈陽 110161）

0 引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，在機械化、自動化技術(shù)應(yīng)用支持下，優(yōu)化調(diào)整了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。在玉米育種方面，也取得了諸多的成效，培育出較多的良種，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了保障。因此展開深入的研究，持續(xù)創(chuàng)新玉米育種方式方法。

1 玉米育種歷史發(fā)展情況

1.1 農(nóng)家種和品質(zhì)間雜交種應(yīng)用階段

我國玉米種植密度在20世紀(jì)50年代中期較小，同時，玉米生產(chǎn)和管理發(fā)展上還存在技術(shù)不完善、引進(jìn)玉米品種進(jìn)度緩慢等問題，某種程度上降低了玉米的產(chǎn)量。在20世紀(jì)，農(nóng)家種和部門品種雜交種是玉米的主要品種，比如燈籠紅和大馬牙等等。

1.2 優(yōu)良農(nóng)家種和雙交種應(yīng)用階段

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國越來越關(guān)注農(nóng)作物的種植發(fā)展，國家也陸續(xù)出臺了一些玉米雙交種等制度，也將發(fā)展目光集中在國外種植技術(shù)的引進(jìn)上，一時間讓我國玉米產(chǎn)量猛增，在發(fā)展到20世紀(jì)60年代后期，我國開始將實踐重心集中在單交種上，在此基礎(chǔ)上引進(jìn)雙交種等種植技術(shù)，傳統(tǒng)的品種雜交種開始被取代。

1.3 單交種應(yīng)用階段

在20世紀(jì)70年代初期，各個生產(chǎn)商開始響應(yīng)國家號召，引進(jìn)各項技術(shù)，利用雜交優(yōu)勢，為玉米產(chǎn)量的提升提供了保障，在此之后，我國進(jìn)入了以種植單交種為主的局面。同時，各部門開始優(yōu)化調(diào)整玉米品質(zhì)，由單純地關(guān)注玉米產(chǎn)量過渡到關(guān)注玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量，并加大了創(chuàng)新力度，推廣了特有的玉米品種。

1.4 玉米育種應(yīng)用階段

我國自進(jìn)入21世紀(jì)之后，玉米產(chǎn)量隨年遞增，在糧食生產(chǎn)中，玉米產(chǎn)量已經(jīng)成為衡量生產(chǎn)力的主要指標(biāo)，然而，玉米供需關(guān)系隨著產(chǎn)量的不斷增加發(fā)生了變化。我國在新形勢下，也由玉米出口國發(fā)展為玉米進(jìn)口國。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)顯示：2015年，我國從其他國家進(jìn)口的玉米總量為100萬t，2021年已增加到230萬t，直觀的數(shù)據(jù)表明，我國每年在其他國家進(jìn)口的玉米數(shù)量非常之多。參照現(xiàn)實情況，我國玉米種植業(yè)對比國外發(fā)達(dá)國家來說起步較晚，因此不論是技術(shù)能力，還是品牌影響力都存在一定的差距，再加上不少農(nóng)民在市場認(rèn)知上缺乏了解，存在認(rèn)可品種不認(rèn)品牌的現(xiàn)象，也讓我國玉米產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出多而散的局勢。

科技部以及地方政府在此形勢下，開始將目光集中在玉米育種研究和技術(shù)研發(fā)上，在科技部門和政府的引導(dǎo)下，玉米育種工作取得了顯著的進(jìn)展，一定程度上推進(jìn)了國內(nèi)經(jīng)濟(jì)實力的發(fā)展。

2 基于新時期背景下玉米育種問題分析

2.1 種質(zhì)資源匱乏

據(jù)了解，部分地區(qū)玉米育種模式較為單一，且玉米種類型相似，如抗病性能、抗倒伏能力、抗蟲害能力等，當(dāng)遇到連續(xù)性的自然災(zāi)害時，將會造成玉米產(chǎn)量下降，經(jīng)濟(jì)損失較為嚴(yán)重。為此，要創(chuàng)新玉米育種方法，持續(xù)改良育種模式，增加種質(zhì)資源，拓寬育種渠道，更好滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。

2.2 科研力度薄弱

玉米良種培育科研項目，需要大量的資金支持和輔助，部分科研單位雖有科研意愿，但缺乏多方的配合和支持，依靠單一力量，難以取得最佳的科研成果。同時，相關(guān)科研工作者已經(jīng)取得的研究成果被盜取，打擊了育種科研人員的積極性，損害了職業(yè)道德素養(yǎng)。

2.3 育種行業(yè)秩序混亂

研究發(fā)現(xiàn)，玉米育種期間，受多種因素影響和干擾，影響到育種效率和品質(zhì)，尤其在利益驅(qū)使下，部分個體商戶更加追究經(jīng)濟(jì)效益，甚至出現(xiàn)不正當(dāng)競爭現(xiàn)象，多家非玉米育種個體也參與到玉米育種項目中，影響和擾亂了玉米新品種培育秩序；嚴(yán)重影響了玉米育種工作的開展，造成行業(yè)秩序紊亂?；诖耍^續(xù)建立準(zhǔn)入機制，加強對玉米育種行業(yè)的規(guī)范，對育種行業(yè)資質(zhì)進(jìn)行審核，核查相關(guān)的證明文件，創(chuàng)建有序、規(guī)范、穩(wěn)定的玉米育種市場，進(jìn)而推動玉米育種工作高質(zhì)量開展。

2.4 未應(yīng)用相配套的栽培技術(shù)

基于玉米種植面積不斷擴大，玉米育種工作也如火如荼地進(jìn)行中，地區(qū)政府及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門高度重視玉米育種工作的開展。但育種成功后，忽視了玉米高產(chǎn)栽培工作，大多數(shù)種植戶在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營理念下，仍然沿用的是傳統(tǒng)的栽培方法，產(chǎn)量提升幅度很小，未能從根本上發(fā)揮玉米新品種的性能，降低了新品種的生產(chǎn)能力。尤其在惡劣天氣影響下，玉米良種的生產(chǎn)效能受到制約，喪失了玉米育種的意義。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，部分育種機構(gòu)在推廣和普及玉米新品種過程中，采取多渠道方式進(jìn)行宣傳，介紹新品種的優(yōu)勢，擴大玉米新品種的影響力，逐步拓寬新品種的種植范圍，雖取得了一定的成效，但未能提供新品種種植相配套的技術(shù)方法。多數(shù)種植戶雖有種植意愿，但對相應(yīng)的技術(shù)、設(shè)備使用不熟悉和不了解，因而選擇新品種意向不明確；加之，缺乏科學(xué)的評價體系，造成部分地區(qū)種植新品種受限，甚至降低了玉米產(chǎn)量，增加了種植戶的經(jīng)濟(jì)損失，也損害了新品種在市場中的口碑和影響力[1]。

3 研究新時期下玉米育種效率提升的有效對策

3.1 遵循因地制宜的原則，科學(xué)育種

為提高玉米育種效率，必須結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、土壤條件等進(jìn)行育種，基于環(huán)境氣候因素基礎(chǔ)上明確育種的切入點，結(jié)合實際情況，明確育種目標(biāo)，做好育種規(guī)劃設(shè)計，堅持多樣化和廣泛性原則；基于種質(zhì)資源基礎(chǔ)上廣泛收集外來種質(zhì)資源，保證玉米新品種的多樣性，優(yōu)選高產(chǎn)、抗病性能好、病蟲害少的玉米種，并在外來種質(zhì)資源結(jié)合下，改良本土種質(zhì)資源，進(jìn)一步提高玉米新品種的綜合性能優(yōu)勢；通過外來種質(zhì)資源與本土種質(zhì)資源的融合，實現(xiàn)兩種種質(zhì)群體遺傳基因的融合，進(jìn)而創(chuàng)建更加優(yōu)質(zhì)的綜合性群體，實現(xiàn)種質(zhì)資源多樣性目標(biāo)[2]。為此，在玉米育種工作開展過程中，相關(guān)部門加強政策傾斜和資金支持，鼓勵和引導(dǎo)引進(jìn)外來種質(zhì)資源，持續(xù)創(chuàng)新新品種育種模式，充分彰顯雜交玉米種的性能優(yōu)勢，進(jìn)而更好適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候，達(dá)到提質(zhì)增效的目的。

同時，在玉米育種期間，工作人員要全面掌握玉米的育種要點，具體對策即：第一，有效控制溫度條件。在種子前期培育期間，要合理控制外界溫度，將溫度保持在10℃～15℃，以此保證玉米胚芽的順利生長，在此期間，為解決溫度問題，可以采取集中大棚培育的模式，有效地控制外部溫度。同時，在玉米種子幼苗生長時期，也要控制其溫度，將溫度控制在12℃～15℃，此時的種子已經(jīng)進(jìn)入到土壤中，為保證幼苗的順利生長，可以應(yīng)用扣地膜的方法來有效地掌控外界溫度條件。第二，合理控制水源條件。在種子培育期間使用的水源最好使是自來水，為避免影響種子發(fā)芽情況，也要控制水溫，保持在3℃～8℃，水溫過高，會催熟種子胚胎，降低種子的成活率，水溫過低，會影響種子的發(fā)芽情況。選擇的水源盡可能不要摻雜化學(xué)物質(zhì)，以免影響玉米的培育。第三，合理控制土壤環(huán)境。玉米種子在前期進(jìn)行了無土栽培，栽植后要移栽玉米種子置于土壤環(huán)境中，因此合理控制土壤環(huán)境非常重要。農(nóng)戶要關(guān)注土壤覆蓋的厚度，要將土壤厚度控制在3～5 cm，土壤覆蓋過薄，會讓種子無法吸收營養(yǎng)，影響后續(xù)的生長發(fā)育，土壤覆蓋過厚，也會降低種子出芽的效率。為了提升玉米育種的效率，種植人員在移栽的土壤中也要保證玉米種子可以吸收充足的營養(yǎng)。第四，合理控制營養(yǎng)條件。為推進(jìn)玉米育種工作的順利進(jìn)行，種植人員要調(diào)節(jié)和控制玉米種子的營養(yǎng)供應(yīng)，比如在培養(yǎng)玉米種子期間，要在前期種子發(fā)芽過程中，注入無土栽培營養(yǎng)液。在移栽培育玉米種子過程中，可以施加氮磷等復(fù)合肥，對玉米種子營養(yǎng)資源做出調(diào)節(jié)和補充，保證玉米種子在發(fā)育的各個階段都能得到營養(yǎng)供應(yīng)。

3.2 加大科研力度

玉米生長環(huán)境具有多樣化特征，不同玉米種生長態(tài)勢也存在諸多的差異性，有研究認(rèn)為，要高度重視玉米新品種的抗逆性培育和研究。當(dāng)玉米生長中后期遭遇雨季的話，容易造成爛根情況；在玉米開花授粉階段，會受溫度條件的影響，不利于玉米幼苗生長發(fā)育?；诖?，在玉米育種工作開展期間，必須結(jié)合地區(qū)實際情況進(jìn)行育種，重點培育耐高溫、耐陰雨的良種，在科研中，以多組合雜交培育為主，提高現(xiàn)有種質(zhì)資源的綜合利用率。研究發(fā)現(xiàn)，玉米生長中后期，容易遭受病蟲害的襲擊，若未采取科學(xué)的防治手段，將會降低玉米的產(chǎn)量，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在玉米病害高發(fā)期，多是患銹病、小斑病、青枯病等，影響到玉米植株生長，部分玉米植株感染病毒后，植株變得矮小，最終枯死，給玉米種植戶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。為提高玉米產(chǎn)量，達(dá)到高產(chǎn)的目標(biāo)，育種過程中，首選單抗、多抗性的材料，并采取單抗與多抗基因相結(jié)合的方式進(jìn)行培育，融合基因技術(shù)、回交技術(shù)等技術(shù)輔助育種，最大程度上提高玉米新品種的綜合性能[3]。在玉米生產(chǎn)種植期間，加強對品種布局的規(guī)劃和指導(dǎo)，同一區(qū)域內(nèi)，種植不同的玉米品種，防止致病小種的出現(xiàn)，持續(xù)提高玉米新品種抗病性能。

3.3 加大育種管理力度，規(guī)范育種行業(yè)秩序

地方政府部門要充分發(fā)揮自身的職能作用，明確定位自身的角色，加強對玉米育種行業(yè)秩序的規(guī)范，制定嚴(yán)格的準(zhǔn)入機制，建立健全完善的育種管理機構(gòu)，明確分工，切實將具體的責(zé)任意識落到實處，并加強對科研成果的保護(hù)，建立與之相配套的責(zé)任追究機制。強化問責(zé)，出現(xiàn)問題時，避免人員相互推諉，追究到具體的責(zé)任人，保護(hù)科研成員的利益，維護(hù)科研人員的合法權(quán)益，降低科研成果盜取事件發(fā)生的可能性。同時，重視玉米新品種審定工作，規(guī)范審核程序，梳理審核流程，安排專人進(jìn)行鑒定和檢驗，從中優(yōu)選出最佳的玉米雜交品種，確保新品種得到廣泛的推廣和應(yīng)用，最大程度上提升地區(qū)的育種能力，促使科研成果轉(zhuǎn)化為實踐，從而提高育種科研人員的積極性。結(jié)合地區(qū)綜合情況，統(tǒng)一玉米育種目標(biāo)，建立育種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，與多方建立合作關(guān)系，共同參與到玉米新品種培育工作中，同時，加強技術(shù)層面的頂層設(shè)計，主攻技術(shù)難關(guān)，加強技術(shù)支持，并建立起高質(zhì)量的育種團(tuán)隊，提高育種效率和水平，突破技術(shù)創(chuàng)新，打破新品種的局限性，更好發(fā)揮玉米新品種的性能優(yōu)勢。此外，在多方協(xié)同參與和配合下，實現(xiàn)種質(zhì)資源共享，進(jìn)而做出明確的育種規(guī)劃，避免交叉或是重復(fù)工作，加強各個部門之間的協(xié)調(diào)和溝通，有序參與到育種項目中，消除不良競爭的影響，共同營造健康、有序的育種行業(yè)秩序，推動玉米育種工作高效、有序開展。

3.4 加強育種栽培技術(shù)指導(dǎo)

為進(jìn)一步發(fā)揮玉米新品種的性能優(yōu)勢，必須提供與之配套的高產(chǎn)栽培技術(shù)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門要加強技術(shù)支持，安排技術(shù)員深入到田間地頭進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，為玉米種植戶介紹良種栽培技術(shù)的實施標(biāo)準(zhǔn)和實施方法，介紹新型農(nóng)機用具的操作方法，規(guī)范農(nóng)戶使用行為，促使玉米種植戶牢牢掌握良種技術(shù)實施要點，能夠熟練操作新型農(nóng)機設(shè)備，從而提高良種的生產(chǎn)力水平，持續(xù)提高玉米高產(chǎn)能力。政府部門要加大資金扶持力度，加強設(shè)備引進(jìn)和使用補貼，給予政策上的優(yōu)惠，鼓勵玉米良種種植戶積極使用新技術(shù)、新設(shè)備，更好為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供保障。在玉米育種過程中，高產(chǎn)栽培研究人員，重點分析玉米品種的選育需求，包括養(yǎng)分需求、生長條件等，充分考慮新品種生長地塊條件、土壤屬性，如土壤通透性、肥沃度等，確保養(yǎng)分平衡，更好滿足良種的生長需要。同時，在多部門聯(lián)合作用下，建設(shè)了兩種高產(chǎn)栽培示范基地，定期組織種植戶進(jìn)行技術(shù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，參觀示范基地，由高資質(zhì)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)示范，進(jìn)一步推廣玉米新品種高產(chǎn)栽培技術(shù)，促使兩種與配套技術(shù)深度融合，進(jìn)而發(fā)揮二者的協(xié)同作用，從根本上提升玉米新品種的產(chǎn)量，增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入，提高地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平，并在兩種應(yīng)用普及下，進(jìn)一步得到廣泛的推廣，逐步擴大新品種的種植面積，為玉米產(chǎn)量提升和經(jīng)濟(jì)效益提升提供保障。

4 結(jié)語

綜上所述，新時期玉米育種存在諸多的問題，包括技術(shù)問題、種質(zhì)資源問題等，通過科學(xué)育種、加大科研力度、規(guī)范育種行業(yè)秩序、提供良種配套技術(shù)，可解決玉米育種過程中出現(xiàn)的問題及面臨的困境，切實提高玉米新品種培育能力，提升育種效率，并在高產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用下，保證玉米產(chǎn)量，提高經(jīng)濟(jì)收入。