形势与任务
—在国家玉米产业体系2015田间开放日的讲话(摘要)
(2015年9月24日,衡水)
我国农业经济正面临调结构、转方式的艰巨过程。玉米产业技术研发应继续遵循“一机两改一保障”的发展战略,并落实到各项研发活动。
科技人员要抓住契机,主动调整育种方向、技术路线和促进资源整合。若在计划经济和产业高速发展时期调育种方向,会遇到较大阻力;现在是调转育种方向的最佳时机。在从单一数量型增长转换成现代增长方式,调整育种方向和技术路线,缩小了与发达国家的差距以后,将会在新的基础上,在全国范围,以更快的速度和更高的经济质量发展玉米生产和相关产业。若干年后,还会经历一轮以新技术为核心的育种技术调整,玉米产业将能够继续保持合理的发展速度。
一、育种进展
仅就看到的情况讲几点意见,共大家参考。
从2015年各地玉米品种展示和区域试验来看,经过十几年的不懈努力,全国玉米育种方向转型速度明显加快,尤以西北地区进步突出,东北和黄淮地区也加快了速度。在这个基础上,5-10年内,我国必定会育出一批明显创新型的优良品种,增加了同跨国公司抗衡的能力。但要全面超越跨国公司,还需要长期努力。
我察看东北和西北地区的综合试验站,也考察了国家和个别省的玉米品种区域试验。总体印象,体系(含科企合作)培育的新品种,明显好于8+1,育种水平进步很快。这两个区域,8+1育成的品种略好于国家区试和省区试,但内部分化很明显。
在黄淮海区,国家玉米产业体系的品种略好于8+1,后者与国家区域试验水平相当,而省区试的品种明显差一些。
8+1个别企业的育种水平提高较快,虽然只在管理机制上稍有改变,企业就不敢马虎。这说明机制创新很重要。但8+1排排坐分果果的办法不妥,企业之间分化很明显,有的企业创新驱动比较好,有的企业就很差;平均主义没有反映客观形势,在社会上反响不好。品种试验应当实事求是。本来品种审定制度就有毛病,如果再把这件事做坏了,政府机构的公信力可就全毁了。
国家和省区试品种分化很明显,一些品种与5年前看到的差别不大,好的少,赖的多,整体进步慢。管理部门和大腕专家们需要促一下,特别是阶级弟兄们,哪怕言不由衷地讲几句空话,或许也能推动育种技术进步。
体系的科研机构和企业都有创新的好品种出现,也都有老式品种;其中有的企业,创新型品种较多些,有的企业少些,总体上大家都在努力创新,表达了积极向上的意向。给我印象深刻的是大民(非体系)、真金、潞玉、九禾等几家企业。前几年印象较差的甘肃种业和兰州试验站育成的品种也有明显进步。
体系外面仍有许多企业育种方向不明确,品种依然落后,例如东亚种业原地踏步。黄淮海区还没有完全摆脱紧凑型的束缚,看来夏播玉米区的育种创新难度比较大,要奋起直追。
体系内的品种,前几年吉林农科院、衡水、铁岭、克山、乌鲁木齐、新乡试验站走在前面,今年给我印象深刻的是黑河、杨凌、忻州、鹤壁等试验站的品种变化明显,其他试验站推出创新型品种只是时间早晚的事。个别地方可能得益于直接使用美国自交系,加快了育种进步。某些美国自交系比较适应西北和东北地区的生态环境,可直接使用,而其他地区则需要更多时间才能把理论、方向和技术路线的转型落实到种质改良与创新。
体系科技人员和企业都不要自满。我们不过早走一步,所以显得好一点。体系外面一些企业,起步虽晚,但动作快。我们要加快速度,不然就会被别人超过,体系也就边缘化了。
许多不在体系,又不在8+1的企业育成品种普遍较差,但一些小型公司或个体育种者的品种却有特色,创新力度大,任何人都不要忽视,更不要轻视他们。为了普遍提高企业的育种理论和技术水平,建议种子局和种子协会举办一些深度培训班或高级研讨班。
二、转方式
在体系引领下,全国玉米育种调转方向,已成大势所趋,取得明显进步。我们注意到,东北早熟组的试验品种变化很大,这可能与使用欧洲育种材料有关,但都没有解决大斑病问题。早熟种质的改良与创新应当引起关注。
既然已经开始调转育种方向,今后不可急躁。我们花了十几年时间正确引导育种的理论、方向和技术路线,今后落实到种质改良与创新,需要更长的时间和过程。大田生产要逐渐增加种植密度,不可急躁。但育种圃的密度要尽快增加到位,以增加选择压。实际上,这是一个协调过去与未来之间差距的过程。商业育种不是为了昨天和今天,至少想到5年以后机械化收获和市场竞争因素对品种的要求,甚至想到10年以后的市场需求。
以前我们强调不要“走猫步”,现在多数育种者都做到了,今后更多地强调不要“狗熊掰棒子”。现有种质改良难度很大。
矮密早,脱水快和宜机收的育种方向须长期努力。初期阶段只能实现低水平目标,个体与群体的矛盾需要较长时间才能克服。现在育种界刚有一点创新气氛,要保护和激励创新,就需要彻底改革品种审定制度,不可压制创新,更不可推波助澜再次刮起浮躁育种的不良风气。
要解决“形似”而“神不似”的问题。从外形看,许多新品种与美国品种几乎没有区别,但内涵可能有很大距离,需要更多地关注产量稳定性。这历来是中国玉米品种的薄弱环节。
现在全国玉米育种水平和产量潜力都比较高,区试品种之间的产量差异不很大,但生产中的实际产量和表现却相差很大,这关系到农民利益,是农民最不容忍的遗传缺陷,而品种区域试验、数据处理和审定规则都忽视抗逆性缺陷。企业也不大重视,听天由命,但就怕出问题,却不肯从育种的技术路线上想办法解决。
提高产量稳定性的办法是抗逆育种,关键措施是推广高密度筛选。它的理论基础是产量来源,什么是产量?产量就是抗逆性。
三、美国种质
美国种质的配合力水平普遍超过国内种质,现在已经没有人说三道四,可我却要略说一二。
引进和利用美国种质须了解生态特点。美国种质适宜日照充足的冷凉条件,病害压力较小。而中国玉米主产区的环境特点是病害压力大,病菌小种复杂。在黄淮海区域,阴雨寡照,播种时土壤高温干旱,根系容易老化和发生倒伏。尽管美国种质适宜日照充足的冷凉条件,但美国自交系和杂交种的上部叶片少短窄小薄稀疏和颜色偏黄的特点,与国内种质形成鲜明反差。
1.对美国自交系不要盲目,更不可迷信。改良和创新的基础是对美国种质的深入了解,这正是我们进行大规模配合力分析的目的。
2.创新是一种能力,买不来,偷不来,甚至仿不来;要从根上学理论和改变育种技术,才能提升能力。自主创新并不是很难的事,虽然我们有许多方面不如跨国公司,但也有自己的相对优势。例如个人经验比较丰富和全面,育种研发小团队的投入产出效率相对较高,我们对中国玉米产区的生态和生产问题了解得较深入,而且能够与种质相对应;我们了解自己的传统文化,能够充分利用它的优点和缺点。这些都是先锋公司没办法与我们竞争的。今后要充分发挥自己的相对优势,应对跨国公司的挑战;学习国外先进经验,用现代育种理论和技术路线提高小规模育种的效率。人脉(含便宜的劳动力)资源也是我们的优势,但通常比较脆弱,斗不过资本的力量。
3.当前普遍问题是缺乏自信心。提高自信心不需要思想教育,更不需要民粹主义口号和说教。我们需要加强理论培训,深刻理解育种技术路线的理论基础,然后转化为自觉的种质创新行动和改革育种研发管理。提高理论水平,才能拥有自信心。
四、抗病性不可忽视
近年来,随着感病品种先玉335的大面积推广种植,种质单一化,大斑病在东北、西北等地区逐年加重,病菌小种趋于单一。某些美国种质引起大斑病重新流行。这可能与两国的病害小种差异有关。
需要对引进的美国自交系做系统的病害鉴定,然后与种质背景比对。从遗传原理来说,改良抗病性相对容易。中国育种家历来重视抗病育种,几十年来,更积累了许多抗病种质,与美国种质杂交后选育二环系,可以改良美国种质的抗病性。
抗病育种需要利用基因型与环境互作原理,在发病严重地区高密度种植分离群体,创造发病环境,然后从大群体筛选抗病基因型。这样才能抓住小概率事件。
五、转变育种技术路线
下一步做什么?对有创新能力的企业来说,今后主要是改变种质创新的技术路线。目标是提高育种效率。调整技术路线比改变育种方向涉及到的理论知识更多些。
脱水速率的改良复杂而困难,需要多年积累才能见效。现在情况好些,可以利用美国种质提高品种的灌浆和脱水速度。
我们开展大规模配合力分析的意义不仅是获得自交系的相关信息,更要建立商业育种的技术流程(育种工艺),给全国玉米育种做示范。玉米育种的五项基本原则,浓缩成一句话,就是以配合力为核心。早代鉴定一般配合力,中高代鉴定特殊配合力。这是育种流程的核心。
今后要重点改革育种技术路线。一些倾向性问题普遍存在,说明育种者重视了国外种质,但还需要改进育种方法。
各地新选育的杂交种穗轴普遍较粗。要寻找原因,是国内种质还是美国种质引起粗穗轴。通过机械收获和在收获时测籽粒含水量,可以逐渐筛选到穗轴较细的自交系和杂交种。这需要很长时间;若利用美国种质改良国内自交系,效果会比较好,进展比较快。
最近几年,黄淮海地区的新品种秃尖严重,绝非个别品种个别年份的偶然现象。这需要研究,可能与美国种质不适应黄淮海地区阴雨寡照有关,但国内种质抗逆性不强和不耐密植也是重要原因。解决途径是高密度抗逆育种。
果穗秃尖现象严重,问题表现在杂交种,根源却在自交系选育过程没有施行高密度抗逆育种策略,还可能是育种圃过度水肥管理抵消了部分逆境选择压。
倒伏严重。这不是利用了美国种质就自然能解决的,要通过高密度育种,在分离群体内筛选抗倒伏基因型。倒伏的原因比较复杂,既有茎秆质量,也有根系发育问题。
六、科企合作要升级
下一个五年,科企合作要打开新局面。要坚持前育种研究,这是于国家、于产业、于自己都有利的事情。通过前育种研究加强科企合作,有利于培养创新型自交系和杂交种。
下一个五年,要扩大到全产业链合作,把育种、栽培、植保、农机、加工、农经等各个领域包括进来。这需要在农业部领导下通过独立法人机构进行尝试。
七、培训:育种能力建设
国内育种界缺少可持续的技术研发和产品创新能力,对育种方向和技术路线缺少深刻认识。为了普遍提高育种能力,体系制定计划,逐年开展理论和技术培训。目的是提高自主创新的能力和信心。
第一年(2013)从选择响应开始,第二年(2014)讲解GCA,第三年(2015)SCA,第四年(2016)G × E,最后一年(2017)回归到选择相应。耗时5年,能够把育种的技术路线和理论基础讲清楚。
在这过程里,还要穿插试验设计与统计分析及其他育种技术培训。
经过理论和技术培训,仍然理解不了玉米育种的理论基础,不能提高自主创新的自信心,那就不适合做育种研究了。
八、育种与环境控制
国家和各地方的品种区域试验、生产试验和品种展示普遍存在过度管理现象,施肥量过多,灌溉也比较充足。这样选育自交系和杂交种不符合G×E原理,会抵消一部分对品种抗逆性的改良。纵观品种比较试验,遗传方差缩小,不利于筛选抗逆性强的优良基因型。今后要严格控制试验田的水肥,停止过度管理。岗位专家、试验站和企业的育种圃都要纠正这个偏向。要在适当选择压下测试杂交种和选育自交系。
九、提高自信心
金色农华海外盗种事件暴露出理论、技术、管理都不自信。这是国内育种界必须克服的思想障碍。
建立自信心,需要几个条件。
1 理论、方向和技术路线要正确。这是建立自信心的基础。
2 承认差距,鸵鸟心态不可能建立自信心。利用美国自交系可以改良和提高国内自交系的配合力水平。现在种质基础比过去丰富,改良起来不困难,但需要时间积累。
3 理论自信,技术路线要清晰,态度须端正。坚持两个杂种优势群的理论,施行向两边推、循环育种和抗逆育种的技术路线,核心是配合力,早代测验GCA,中晚代测SCA,并测验G×E。要推广多点测试和利用逆境条件筛选杂交种。这些是育种者应当熟知的科学道理,在中国却成了天书。国家玉米产业体系要责无旁贷地坚持做好理论和技术培训,带领全国玉米育种人与跨国公司竞争。
4 增加投入与改善设施条件。购置现代化的育种研究设备;有实力的企业应整合资源,提高效率;科企合作,发挥科研机构的作用。
5 改进管理,通过整合资源,弥补个人知识缺陷。企业育种要的不是完美个人,而是由许多不同专业的普通个人组成的完美团队。育种是水到渠成的事,通过改善管理,把种质创新的功课做足,整合各方面资源优势,一定能够培育出优良自交系和杂交种。对企业来说,管理也是生产力。
十、结束语
跨国公司不神秘,他们的今天是多年积累的产物,而且融入育种流水线,规范管理。这比我们强很多,但我们也有独特优势。双方的竞争优势都是暂时和可逆转的。在种业发展的低级阶段,我们的育种规模小,可以充分挖掘个人潜力,提高资金使用效率。学习美国的先进经验,然后发挥我们小规模和高效率的优势,组织育种研发。目前,经验育种仍可以发挥重要作用,使我们以较低的代价追赶跨国公司的育种技术和种质改良与创新能力。追赶并不困难。但追赶到一定程度,继续提高效率,经验育种就不够用了,需要施行一套更先进的管理方法。