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　　兩樣種一起，優(yōu)勢(shì)能互補(bǔ)

繪圖：吳狄

去年玉米收獲的時(shí)候，山東省高唐縣南鎮(zhèn)村農(nóng)民唐書旺很是高興，相比于其他村民的玉米由于前期高溫干旱后期陰雨寡照導(dǎo)致果穗發(fā)育異常進(jìn)而造成減產(chǎn)的不利局面，他種植的玉米依舊獲得了豐收?！皼](méi)想到玉米品種還大有學(xué)問(wèn)，兩個(gè)品種種在一起，效果真是不一樣?！碧茣f(shuō)。

唐書旺的變化，得益于山東登海道吉種業(yè)面向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民推廣的“1+1高產(chǎn)栽培方式”?！拔覀儗蓚€(gè)品種打包賣給農(nóng)民，農(nóng)民同時(shí)種下去，能夠獲得比單一種植高得多的產(chǎn)量?！鄙綎|登海道吉種業(yè)有限公司總經(jīng)理周偉告訴記者。

周偉所說(shuō)的“1+1模式”，其實(shí)是源自于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李潮海和他的團(tuán)隊(duì)針對(duì)黃淮海區(qū)域玉米病害特點(diǎn)而研發(fā)的互補(bǔ)增抗減災(zāi)技術(shù)。

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“跳躍式災(zāi)情”成為玉米最大殺手

“氣候?yàn)?zāi)害一年一個(gè)樣，選起品種來(lái)很費(fèi)勁”，這是黃淮海區(qū)域農(nóng)民面臨的普遍問(wèn)題。

作為我國(guó)的玉米主產(chǎn)區(qū)之一，近年來(lái)，伴隨著全球性的氣候變化，黃淮海的玉米連年經(jīng)受考驗(yàn)。

一些數(shù)據(jù)可以直觀說(shuō)明。在初夏旱的年際變化方面，從上個(gè)世紀(jì)50年代起，初夏旱發(fā)生概率平均每年升高0.2個(gè)百分點(diǎn)左右，呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，與此同時(shí)，初夏旱的發(fā)生面積也逐年擴(kuò)大。伏旱的變化情況也同樣如此，并且發(fā)生概率每年升高的幅度比初夏旱還要高，達(dá)到0.4個(gè)百分點(diǎn)。

相比于旱情的逐年變化，寡照的影響則要更加兇猛。2003年，寡照的發(fā)生概率高達(dá)97.3%，黃淮海的全部區(qū)域幾乎都收到了影響?！霸谏蟼€(gè)世紀(jì)50年代，寡照還屬于極其偶發(fā)的災(zāi)害，但80年代后，隨著全球氣候變暖，空氣中氣溶膠等顆粒物逐年增多，太陽(yáng)輻射量下降，寡照的發(fā)生率直線走高。”李潮海介紹。

災(zāi)害頻發(fā)，盡管對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)帶來(lái)了不利影響，但對(duì)于在品種抗逆性選育上已經(jīng)取得一定技術(shù)優(yōu)勢(shì)的我國(guó)玉米育種來(lái)說(shuō)，解決玉米耐高溫或者耐寡照的問(wèn)題并不是難事。然而，黃淮海地區(qū)的難點(diǎn)可不僅僅是災(zāi)害頻發(fā)。

2013年，黃淮南部遭遇70年不遇的高溫干旱疊加災(zāi)害，部分品種出現(xiàn)較為嚴(yán)重的雌雄穗異常；2014年，又是在黃淮南部，前期干旱后期陰雨寡照的“跳躍式災(zāi)情”又導(dǎo)致青枯病全面爆發(fā)；2015年，突如其來(lái)的臺(tái)風(fēng)天氣則造成了往年少見(jiàn)的南方銹病在黃淮地區(qū)流行起來(lái)；2016年的高溫?zé)岷?dǎo)致了部分玉米品種結(jié)實(shí)率嚴(yán)重下降；去年，再次出現(xiàn)了“跳躍式災(zāi)情”，部分品種的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)更是全面下降。

“實(shí)際上，多種不同類型的氣候?yàn)?zāi)害輪流發(fā)生，才是制約黃淮海玉米生產(chǎn)的最主要問(wèn)題。”在中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員李少昆看來(lái)，無(wú)論單一品種的抗高溫或抗寡照性再?gòu)?qiáng)，也無(wú)法適應(yīng)多種災(zāi)害的“輪番轟炸”。

這一系列特點(diǎn)從黃淮海區(qū)域的玉米品種發(fā)展進(jìn)程上就可以得到印證：最開始，來(lái)自美國(guó)的“先玉335”因其較好的產(chǎn)量表現(xiàn)獲得了市場(chǎng)歡迎，但由于在抗逆性上難以適應(yīng)黃淮海區(qū)域的極端天氣，因此本土品種“鄭單958”漸漸獲得了優(yōu)勢(shì)。但是，即便是“生于”黃淮海的“鄭單958”，應(yīng)對(duì)起近些年頻繁切換的生物逆境，也有些力不從心。

例如，在市場(chǎng)上諸多的品種中，偏先玉335類型在遭遇高溫?zé)岷笕菀壮霈F(xiàn)較多半裸穗現(xiàn)象，而偏鄭單958類型在降雨量偏多的年份則會(huì)出現(xiàn)雞頭穗（小穗）的問(wèn)題?！翱梢哉f(shuō)，無(wú)論哪種類型或者衍生品種，最多只能應(yīng)對(duì)一兩種病害，在現(xiàn)有的育種手段上，還沒(méi)有抵御全面生物逆境的能力?！崩畛焙１硎?。

2

互補(bǔ)原理讓品種抗性“1+1＞2”

既然品種抗性有局限，栽培管理上是否有提升空間？“從目前的情況看，如果采取超高產(chǎn)栽培方式，尚且能夠緩解災(zāi)害的影響，但這種超高產(chǎn)栽培成本過(guò)高，投入到大田生產(chǎn)中并不現(xiàn)實(shí)?！崩畛焙Ｕf(shuō)。其實(shí)不僅僅是農(nóng)民生產(chǎn)達(dá)不到要求，就拿河南農(nóng)業(yè)大學(xué)自己的試驗(yàn)田來(lái)說(shuō)，很多地塊的受災(zāi)情況也不容樂(lè)觀。

現(xiàn)有的辦法解決不了問(wèn)題，但農(nóng)民等不起，黃淮海區(qū)域的糧食安全更等不起。還有沒(méi)有其他的解決方案？

“多年的育種工作總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)讓我們認(rèn)識(shí)到，必須研究品種與品種之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)現(xiàn)象。”李潮海告訴記者。

在實(shí)踐摸索中，李潮海和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，如果將兩個(gè)抗性不同的品種以間混的方式進(jìn)行種植，那么兩個(gè)品種除了能夠發(fā)揮出自身的抗性外，還能夠“獲得”對(duì)方的抗性，共同抵御逆境。

2011年，在河南新鄉(xiāng)的試驗(yàn)田里，“登海662”和“浚單20”的互補(bǔ)種植方式就已經(jīng)獲得了成功。單獨(dú)種植的“浚單20”，出現(xiàn)了大面積的倒伏，而間混作之后，“浚單20”的倒伏情況大大改善，同時(shí)“登海662”也表現(xiàn)出了抗小斑病等“浚單20”的抗性特點(diǎn)。

“之所以出現(xiàn)互補(bǔ)的現(xiàn)象，是因?yàn)槠贩N間存在的密度效應(yīng)和阻擋效應(yīng)。”李潮海解釋了不同品種抗性互補(bǔ)的原理：“‘葉片揮發(fā)物’在其中起到了重要作用，對(duì)于間混種之后的品種來(lái)說(shuō)，由于已經(jīng)有了其他品種作為‘屏障’，相當(dāng)于玉米生長(zhǎng)的環(huán)境得到了凈化，病害被阻擋或稀釋了，另一品種的抗性也就隨之提高?！?/p>

除了簡(jiǎn)單的阻擋，在品種之間，還存在著誘導(dǎo)效應(yīng)?！巴ㄟ^(guò)研究后發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行間混作之后，易感病品種的葉片揮發(fā)性物質(zhì)組分發(fā)生了改變，誘導(dǎo)易感病品種的抗病代謝酶活性增強(qiáng)，進(jìn)而增強(qiáng)品種抗性?！崩畛焙＝榻B。

抗性互補(bǔ)還僅僅是不同品種間混作的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)之一，此外，育性互補(bǔ)也發(fā)揮了很大作用?！安煌衩灼贩N的雌雄穗發(fā)育和授粉結(jié)實(shí)能力對(duì)災(zāi)害的反應(yīng)存在很大差異，利用這種差異進(jìn)行間混作，可以緩解產(chǎn)量損失，提高玉米的穩(wěn)產(chǎn)性?！崩畛焙Ｕf(shuō)。

在品種選育的過(guò)程中，雜交的優(yōu)勢(shì)十分明顯，實(shí)際上，在種植過(guò)程中，雜種優(yōu)勢(shì)也同樣存在。“不同品種間作后，花粉會(huì)相互傳播，如果組配得當(dāng)，粒重比自交粒要提高5%以上?！痹诶畛焙？磥?lái)，種植過(guò)程中的雜種優(yōu)勢(shì)，可以輕松實(shí)現(xiàn)“小粒變大粒、小穗變大穗”。

“通過(guò)構(gòu)建品種復(fù)合群體來(lái)提高抗性，解決品種缺陷，發(fā)揮品種優(yōu)勢(shì)，這個(gè)對(duì)于任何一個(gè)育種單位來(lái)說(shuō)都要更容易、更有效?！崩钌倮ケ硎?。

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組配、機(jī)播和包裝巧妙應(yīng)對(duì)保推廣

“按照‘互補(bǔ)增抗’的原理，我們面向山東省推出了由‘登海701’和‘登海662’組成的‘道吉1+1’產(chǎn)品，農(nóng)民種下去后，可以獲得‘1+1＞2’的效果。”周偉表示。

不過(guò)，要想真正實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”，還有一系列現(xiàn)實(shí)問(wèn)題必須解決。

“如果兩個(gè)品種熟期不一樣，收獲怎么辦？”“可以自己找兩個(gè)品種混種在一起嗎？”“如何操作，是隨便撒種子還是按照一定的步驟來(lái)？”……在推廣過(guò)程中，登海道吉經(jīng)常會(huì)收到來(lái)自農(nóng)民的一些疑惑。

“在實(shí)踐中挑選品種時(shí)，首先要保證兩個(gè)品種都能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)環(huán)境，其次熟期必須一致，再者抗性必須有差異，不能夠隨便拿來(lái)就種。”李潮海給出了自己的建議。

針對(duì)農(nóng)民自己挑選品種存在困難的現(xiàn)實(shí)局面，登海道吉種業(yè)聯(lián)合山東黎明種業(yè)、中農(nóng)天泰種業(yè)等幾家企業(yè)進(jìn)行了一系列試點(diǎn)，希望提供給不同細(xì)分地區(qū)的農(nóng)民更多選擇。據(jù)了解，像“連勝15+連勝188”“天泰33+天泰55”“魯單1108+魯單999”等組合今年都取得了不錯(cuò)的試驗(yàn)效果。

而在具體的操作方法上，李潮海給出了他所認(rèn)為的適宜方式：抗性互補(bǔ)的品種間作時(shí)，高矮不同的采用2:4間作模式，株高相近的采用2:2間作模式或者進(jìn)行混作；育性互補(bǔ)的品種，可以直接采用混作模式。

“‘道吉1+1’不是隨意的組配，而是選擇了熟期接近、性狀互補(bǔ)的姊妹系，這樣更有利于規(guī)范化操作，發(fā)揮品種優(yōu)勢(shì)?！鄙綎|農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張吉旺說(shuō)。

張吉旺幾年前在美國(guó)也曾見(jiàn)到過(guò)此類技術(shù)，在他看來(lái)，“1+1”模式要想成功應(yīng)用于大田生產(chǎn)，機(jī)械化適配性的問(wèn)題必須得到解決。

“兩個(gè)品種外形難免有差異，現(xiàn)有的播種機(jī)無(wú)法滿足同時(shí)播種的需要，目前在試驗(yàn)中采用的都是人工點(diǎn)穴播種，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，必須針對(duì)‘1+1’模式研究相應(yīng)的種子加工技術(shù)，讓不同品種也能一次性機(jī)播?！睆埣J(rèn)為。

除此之外，種子的包裝也是個(gè)挑戰(zhàn)?！坝捎陂g混作對(duì)比例的要求較高，因此必須保證農(nóng)民拿到的是整體包裝，而非將兩個(gè)包裝好的品種分散著直接拿給農(nóng)民?！鄙綎|登海道吉種業(yè)有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人胡孟表示。

過(guò)去，登海道吉采用的是將兩個(gè)品種的紅藍(lán)粒種子放在一個(gè)包裝袋內(nèi)，但是新的種子包裝規(guī)定出臺(tái)后，已經(jīng)不允許此類操作。因此，登海道吉只能將目光轉(zhuǎn)向包裝袋的密封方式上。

“通過(guò)改造生產(chǎn)線，我們把兩個(gè)品種的包裝袋封口粘接在一起，這樣既確保農(nóng)民拿到的是配比好的種子，又保證每個(gè)品種有獨(dú)立的包裝和品種說(shuō)明，符合管理規(guī)定?！焙辖榻B了登海道吉的解決方法。