玉米育種新概念打破傳統規律
來源:環球糧機網發布時間:2015-04-29 21:15:28
傳統的育種規律是衡量一個品種單株產量的一般性規律。一個農作物品種的生育期與產量之間存在著明顯的正相關的關系,即一個品種的生育期越長,其光合作用和吸收養分的時間就會越久,因而其產量也會越高,這一點也是遺傳育種的基本常識。但根據美國從1979年至2005年間26年的玉米產量和生育期的統計數據來看,美國的玉米單產在這26年間增加了接近50%,但是其生育期卻從125天變為115天,縮短了大約10天左右。這一現象與傳統的遺傳學認知和育種思路相違。
美國從半個世紀以前就開始通過增加玉米的種植密度來增加玉米產量,而不再是通過增加單株的產量,并取得了成功。中國的育種界在15年前也開始認識和接受了這一規律,并陸續培育出鄭單958、浚單20等一系列相對耐密的品種。在過去這15年來,我國玉米品種的種植密度從平均的每畝3500株增加到4000~4500株,品均增加了20%左右。并且,這批品種比之前的主栽品種“掖單13”和“農大108”更早熟。
從鄭單958和浚單20之后,中國的育種出現停滯,中國的育種界開始陷入模仿育種的怪圈。新推出的品種基本上都是“類鄭單958”和“類先玉335”兩大系列,其產量和抗逆性沒有超過鄭單958和先玉335的水平,種植密度沒有超過每畝4500株。同時,新品種呼聲較高的品種,如中單909、隆平206、登海605、偉科702等雖然也各具特色,但是品種的生育期越來越長,耐密性不但不增加反而有所下降。
中國的育種界出現了基本思路的問題,即通過改造“鄭單958”和“先玉335”的親本來達到小幅度改良和產量的提升。這種千軍萬馬過獨木橋的“改良路線”限制了育種界的思路和眼界,其結果是雖然模仿品種在某些方面有所“改良”,但也隨之帶來了一些缺陷,產品缺乏差異化和根本上的進步,而且產品的生育期越來越長,希望以此來獲得更長的光合作用的時間,從而獲得少許的增產效益。中國的育種界集體走入了誤區。
此外,玉米品種生育期的縮短還可以增加玉米品種的脫水時間,使得農業機械直接收獲籽粒成為可能,因而也可以大大提高農業的生產效率和經濟效益,符合未來農業產業化發展的方向。在現代農業產業的框架下,要想增加玉米品種的產量就必須增加品種的種植密度;而為了增加品種的種植密度,就必須適當縮短品種的生育期,減少植株葉片數字,降低植株高度和單株所占用的空間的大小。這一邏輯關系可以簡單表述如下:縮短生育期、減少品種葉片數和單株所占空間、增加品種種植密度、增加農作物群體產量(即單位面積的產量)。
玉米育種存在一個悖論:即增加玉米的單株產量靠延長生育期,而增加玉米的群體產量靠縮短玉米的生育期。如果這一設想能夠成立,則未來育種的思路應該從縮短生育期開始,要顛覆現行的通過延長生育期獲得增產效益的基本思路。