張世煌
(中國農業科學院作物科學研究所,北京 100081)
在考察了北方春播玉米品種試驗后,又連續考察了黃淮海夏播區的玉米品種試驗。國家和部分省的品種試驗情況都不太樂觀,育種思路比較守舊,創新力度不夠。原因可能是狼還沒有踏進領地,背后又有鄭單958作依靠,生存壓力不那么迫切,所以前幾年創新動力不足,種質改良跳不出鄭單958的小圈子。但在省和國家區域試驗外面,卻從一些科研單位、企業和個體育種者的展示田里看到了一些較好的后備品種,體現了創新和崛起的希望。
從生產試驗來看,連續三年,參試的仿鄭單958類型品種占85%,而在區域試驗中,仿鄭單958類型品種從47%下降到36%,所謂美國式品種則從19%上升到33%。生產試驗如此穩定,說明前幾年進入黃淮海地區國家試驗的品種絕大多數為仿鄭單958類型,這意味著,現有的審定品種到了生產上很難超越鄭單958。而這兩年區域試驗的品種類型正在緩慢變化。但這里面也隱含著令人擔憂之處,今后不要過度依賴模仿育種,要立足于自主創新,特別要加強種質的改良與創新,才可能應對跨國公司的挑戰。這是黃淮海地區育種者需要特別注意的。
2012年秋季,從黃淮海玉米新品種試驗看出兩個不好的傾向,需要制止和糾正,即:遺傳單一性(俗稱同質化)愈發嚴重和晚熟趨勢越來越明顯。目前生產上遺傳單一性還不嚴重,可是今天的區域試驗,放大到明天的玉米生產就可能出問題。而晚熟趨勢在幾個省的玉米品種試驗和生產上都看得很清楚。在收獲機械面前,這類晚熟品種沒有競爭力。
在國家夏玉米品種預試中看到,2012年79個參試品種,只有4個品種看起來不錯,估計其中兩個是跨國公司產品,另外兩個或許是國內育成品種,但明顯使用了美國種質。
從很多地點可以看到黃淮海夏播玉米品種雷同現象愈演愈烈,已成為普遍性問題。在某地展示田看到鄭單958、浚單20、偉科702、中單909、吉祥1號恰好種在一起,容易比較。應該說這些品種都不錯,但難分伯仲,反復比較看出偉科702的果穗較粗,比鄭單958脫水更慢,不利于機械收獲。模仿和搭車育種到了這個程度該告一段落,需要在模仿的基礎上朝著創新轉型。我們注意到,國內材料改良鄭58的供體還算豐富,在東北和黃淮海都有一些遺傳關系較近但來源不同的SS群自交系可資利用,但能夠改良昌7-2的供體卻明顯不足,該類種質缺少必要的遺傳多樣性。從理論上來說,引入其他類群種質才能增加育種分離群體的遺傳方差,從而提高選擇增益。這是個效益和競爭力問題。當然,中國盛行模仿育種,種質群內的遺傳基礎狹窄,相近似的基因型較多,不論改良哪一群自交系,都需要引入外來種質和擴大遺傳變異,只是改良四平頭種質的難度更大,迫切性更強。
針對這種情況,我們從美國引進數百份普通玉米自交系,發放給育種者使用,經多地點鑒定,公布信息,引導育種者正確使用這些種質,目的是鼓勵創新。
春播區玉米育種和種業的生存壓力大,反而促進育種研發更趨活躍,企業和基層科研單位積極調整育種方向和技術路線,但在夏播區玉米品種的同質化現象越來越嚴重。一些明顯抄襲鄭單958或先玉335的品種堂而皇之地參加區域試驗,不但田間看不出差異,據說有的品種連分子檢測也找不到差異,競能通過審定,這不但有冒犯知識產權的嫌疑,更扭曲育種方向,不利于創新,從行政管理角度不宜提倡。這對堵純信先生也極不公平。
考察中見到一個國審品種,不但抄襲鄭單958,其“創新”點恰恰是技術倒退,不知道審定所依據的數據是怎么來的!這是一個很失敗的“超級”品種,植株高大繁茂,晚熟,頂部葉片寬、長、密集,完全是在鄭單958原有缺點的基礎上向后倒退擴大缺點!或許這正是該類品種能通過審定的訣竅。這樣的“超級”品種透著浮躁,親本自交系未純合,高價轉讓給企業后第一年投放生產,母本自交系在制種基地就出現不能容忍的性狀分離和雜株,更重要的,2012年在東北各地發生嚴重倒伏,而鄭單958卻倒伏輕微,一些新品種能夠抗住強臺風而不倒伏。育種者和管理者應該意識到這其中的涵義。
在2011年的篩選試驗中,偉科702表現比較好,但2012年細看,創新性不足,個別性狀表現不如意,很難超越鄭單958。偉科702的克星不是其他競爭性品種,而是機械收獲。果穗粗和脫水慢這兩條限制機械收獲,成為大面積推廣的障礙。
在北方某地,我們注意到中單909和鄭單958在1000~5000株/667m2密度下看不出差別,從6000株便顯現差距,在7000~12000株密度下,鄭單958基本上沒有空稈,禿尖不明顯,而中單909則果穗變小,禿尖和空稈增多。
從生產和展示來看,中單909在東北和黃淮海發生折莖倒伏,而它的本家鄭單958卻基本不倒伏或倒伏輕微。這說明中單909還是有點不一樣,但即使搭車也要認真,把功課做到家,至少別把鄭單958的優點給搞丟。鄭單958集中那么多優點帶有偶然性,而我們學習和模仿,就不能靠偶然,要施行高密度和抗逆育種,把偶然變為必然。這是主動創新。
登海系列不屬于搭車育種這個行列,但登海605比對照晚熟,葉色濃綠,脫水慢,像許多“超級”品種一樣,擺脫不了虛尖的困惑。這些毛病是育種方法不當造成的。若育種方向失誤,僅靠改進方法也難以奏效。
農華101顯然是在中國種質基礎上融入美國種質(或反過來),因此具有創新性。創新就有風險,就有難度。農華101植株高而清秀,2012年在東北表現抗倒伏,這比京科968好了許多。黃淮海地區不希望植株高大的品種,在利用美國種質選育二環系方面要特別注意降低植株高度及相關雜種優勢效應。
農華101是一個成功的品種,但仍面臨一些需要解決的新問題,開花期對陰雨天氣敏感,結實不好,有空稈,果穗不均勻,產量穩定性和籽粒品質有待提高。這可能是因為育種早代在東北而目標市場在黃淮海,生態條件差異較大,在育種過程中缺少黃淮海夏播玉米育種所需要的選擇壓。這個品種盡管有缺點,但不要輕易放棄,應分析親本自交系的種質基礎,尋找根源,針對性地擴大種質利用范圍,并在目標區域和逆境下穿梭篩選,或許能夠改良出更好的新品種。
品種審定尤其是文件“標準”不應該成為玉米育種的“指揮棒”,但要高屋建瓴地保障創新機制和育種方向的調整,不能管得過細過死。管理者要尊重科學,尊重知識,尊重專家意見,更要尊重市場規律,不要一味遷就少數利益集團而忽視企業和農民利益。在品種審定制度方面,要聽一聽企業的意見。他們對育種方向和育種目標的理解更貼近生產需求,具有一定的前瞻性考慮,而不會盲從于雙重利益集團的誤導。
黃淮海夏播區的玉米育種競爭激烈,卻沒有充分發揮出創新能力,原因是跨國公司還沒有大規模進入,外部壓力不夠大,但外國公司的產品必然要進入這個市場,一旦進入,產量潛力將不是最具決定性的因素,機械收獲將吸引農民去種植外國品種,如果我們不積極創新和儲備資源,后果將很難預料。
與跨國公司競爭,必須培育早熟、耐密植和脫水快的種質材料。黃淮海夏玉米品種選育應弱化雜種優勢效應,而品種的抗逆性將越來越重要。如果品種審定這根“指揮棒”不能引導育種者培育早熟抗逆和適應機械化作業的新品種,幾年以后,黃淮海這個大市場很有可能會丟失。
我們注意到,跨國公司在中國黃淮海夏玉米區尚有較多困惑。這就給了我們機會,但是需要激發出育種者的創新積極性。產業政策要鼓勵創新,更要改革品種審定制度,如果改不動,就徹底取消過時的審定辦法,代之以注冊制。這條道路完全走得通,而且不傷及太多的集團利益。
春播區的生存壓力大,在考察中體會到了積極進取的力量和看到一線希望,而在夏播區育種創新的動力和奮進精神明顯弱一些。希望這種令人擔憂的局面2013年會有所改觀。
依靠晚熟品種在試驗田里制造高產假象是飲鴆止渴,必須遏制。晚熟品種的克星是機械收獲,現在農民需要的已經不僅僅是機械摘穗,而是直接脫籽粒。晚熟品種滿足不了農民利益,也削弱企業的競爭力。所以,我們必須認識到品種早熟性對中國企業將是生死攸關的決定性競爭要素,痛下決心度過這道難關。
我和專家一起考察國家預試圃,79個參試品種,普遍水平比不過正式的區域試驗,這說明參試單位之間育種水平差距比較大。我們共同看好4個參試品種,其中兩個像是跨國公司提供的品種,另外兩個品種都在鄭單958的基礎上融入部分美國種質。沒有被看上的那些組合顯示出一個基本趨勢:晚熟;在京科968的帶動下,靠延長生育期培育“超級”品種,這是投機取巧。育種者不在種質創新上下工夫,依靠投機取巧,難免自取其辱。
在我國黃淮海地區,這已經是第二輪發生品種生育期趨于晚熟的倒退現象。第一次是中單2號和黃四17時代,后續品種延長生育期才容易通過區試,豫玉22達到巔峰,導致黃淮海地區的玉米生育期延長3個星期。鄭單958的創新性就在于將生育期往回縮短10多天,隨后又發生第二波倒退潮。這在前幾年的“超級”育種和2012年的預備試驗中都看得清楚。對種子行業的市場經濟不宜過多行政干預,企業參與品種篩選和增加話語權,才可能制止生育期延長的倒退趨勢。借助于鄭單958,黃淮海地區原本有一些競爭優勢,今后要遏制倒退趨勢。中國企業須擺脫計劃經濟的陰影,依靠技術創新和體制與機制創新,才可能在與跨國公司的競爭中守住地盤。
在考察中看到,大多數品種到國慶節以后還沒有達到生理成熟,相當一部份品種比鄭單958晚熟,個別品種胚乳線只跑到1/3,大多數是1/2~2/3,只有極個別品種達到生理成熟。推波助瀾的當然是品種審定制度。
據說幾個省的玉米區試將施行機械收獲,凡是生育期比對照鄭單958晚熟的自然沒有優勢。這個舉措看似很絕,但為了農民利益,也為了回避育種者之間的矛盾,管理者只能采取這個措施。
這也反襯出問題的嚴重性。實際上,鄭單958在山東大部分地方并不算早熟,灌漿和脫水緩慢,成熟度不夠,不適應機械收獲,因此,今后需要在對照的基礎上逐漸縮短生育期,才能適應機械化作業的需要,也才能抗得住跨國企業的競爭壓力。
緊湊型似乎也與晚熟聯系在一起,以前強調糧食產量,忽略了農民對經濟效益的追求。這只是一個表面現象,即使緊湊型也不應該晚熟和繁茂,但國內看到的緊湊型品種卻比較單一,多樣性不足,這是緊湊型育種思路再也走不下去的重要限制因素。
表面看,我們在黃淮海地區憑借鄭單958還有一些競爭優勢,但隱含的問題相當多,哪一個都不容忽視。針對鄭單958所存在的缺陷,跨國公司那里卻有優勢。只不過跨國公司還沒有充分整合內部資源,育種效率還不高,所以在中國培育的品種缺少適應性和競爭力??鐕镜挠N研究一旦適應了黃淮海地區的生產特點和生態需求,將會給我們帶來巨大的競爭壓力。
幸好先鋒公司的育種思路比較保守,育種方法有待改進,目前還難以突破先玉335的育種水平。但先鋒公司的優勢在于種質資源豐富,整體水平較高,一旦調整育種思路與方向,將很快推出更好的品種。明白了這個形勢,我們只能笨鳥先飛,不要再依賴過去的成績,盡快培育鄭單958的接班品種,先搶占了地盤再謀更大發展。
黃淮海地區玉米育種需要使用熱帶種質解決抗病性難題,還必須使用美國種質滿足早熟、密植、抗倒伏、灌漿、脫水和適應機械收獲等一系列要求。這兩條技術措施,跨國公司都做到了,推出更好品種只是時間早晚的事。
孟山都在中國的表現似乎與先鋒不一樣,比較有創新精神,大膽使用熱帶種質,改良中國種質,而且增加試驗密度。這三條加在一起有可能提高產品的競爭力。
目前,美國種質在黃淮海區域的適應性還比較差,跨國公司都還沒有找到適應中國黃淮海的育種材料和創新之路。這就給了我們機會。我們注意到,研究機構、企業和個體育種者新培育的一些好品種還沒有進入區域試驗,而時間卻對中國企業不利,所以不得不提出改革品種審定制度,加快中國品種誕生的速度,扶持中國企業搶先占領黃淮海種業市場。中國育種者,特別是官方研究機構應該以聯合起來守住各自領地為責任,大家都先占住自己周邊領地,再進一步積累實力和提高下一步的競爭力。
談到競爭力,就不能不說一說個體育種者的作用。
在黃淮海地區也有一些突出的個體育種者,他們做事低調,心無旁騖地從事基層育種,盡管條件差,但抓的都是正確育種方向和關鍵技術環節,所以他們的運作效率高。大型企業應該與他們建立合作關系,幫助個體育種者解決經費不足和測試點少的困難,同時個體育種者也針對性地幫助企業開發新品種。在這個過程里,一些個體育種者將朝著基礎種子公司的方向發展,那樣的話,個體育種者將會為我國種業發展作出更大貢獻。
河南某個體育種者在北京注冊研究所,但研發基地在河南。早年曾追隨高稈大穗和晚熟稀植型品種,下海單干以后,完全改變育種方向和目標,改造種質基礎,培育了一批不錯的新品種,轉讓給多家企業。這些品種有天賜17號、天賜 19號、良碩 118、豫豐 3358、陽光 98、豫豐96-68、陽光99、大京九6號,還有一批表現更好的新品種即將問世。
基礎種子公司在美國已經完成歷史使命,但在我國卻剛剛興起,是玉米種業轉型階段必然要經歷的一個新事物,將成為我國種業發展的重要支撐力量。但我們的法律法規卻沒有鼓勵基礎種子公司的政策安排。個體育種者只是苦苦支撐,勉強維持。國家玉米產業體系只能從種質資源、育種技術和人才培訓方面予以幫助,而國家層面應堅定地放開市場,給這些小型高科技型企業和個體育種者掃清障礙。
類似這樣的個體育種者還有很多,不但東北和黃淮地區涌現出許多個體育種者,西南地區也發現一些有作為的個體育種者。他們當中少數優秀者和基層科研單位的改革前景應該朝著基礎種子公司的方向演進。國家層面向他們提供種質資源的幫助能夠發揮巨大作用,從國家角度來說是很劃算的事情。國家科研單位不應該用種質資源換錢或變相換錢,制造不平等競爭局面,用了納稅人的錢就應該平等地向社會提供技術服務,包括個體育種者。
大企業要靈活處理與個體育種者的關系,別動不動就收編人家??梢月摵贤顿Y,通過共建基礎種子公司的方式,協調大企業與個體育種者的利益關系。
面對跨國公司的競爭壓力,特別是孟山都公司雇用國內科技人員針對黃淮海夏玉米主產區培育的新品種具有很強的競爭力,我們必須采取非常措施,與跨國公司在該市場爭奪先手,為此,需要改革品種審定制度,開辟綠色通道,改進試驗方法,縮短試驗年限和審批手續,優先釋放國產的創新型雜交種。
現行品種試驗方法和審定制度壓抑技術創新,鼓勵倒退,隱含著制度性漏洞,潛規則愈演愈烈,扭曲了品種試驗的技術性和科學性,以至于形成雙向潛規則。某些公司有能力把一些不能推廣的品種抬上桌面,另一方面又把生產需要而被審定標準所淘汰的好品種挖掘出來,低價轉讓給經銷商或制種企業去作為套牌品種開發使用。品種一旦出問題,誰都可以不承擔責任,最后政府買單,而倒霉的總是農民。這說明,現行的品種試驗方法和審定制度已經難以改良,或者說在腐敗的道路上走到了盡頭,應該退出歷史舞臺,而代之以施行品種注冊制度。
品種注冊制度公開透明,把主動權交給了注冊人,但同時也把市場責任和風險交給了企業和育種者。這實際上是借助于市場經濟的杠桿約束育種者和企業責任,協調育種者、企業和農民的利益關系。許多園藝作物品種沒有經過試驗和審定就直接投放生產,完全依靠市場的力量平衡技術、生產和社會責任之間的關系,政府徹底失去監督的可能性,這并不是好事,但這么多年,那些作物生產并沒有發生大問題,而品種管理者和利益集團只是盯著大宗農作物的種子市場,想要嚴管,卻總是管不好,實際上處于很難管理的尷尬境地,原因就在于那些蔬菜小作物已經徹底商業化,失去了權力尋租的機會。從計劃經濟的準入管理轉型到市場經濟的監管,其實是很難的一件事。
政府部門對任何作物品種投放市場都不能不管不問,但要依照簡便易行的規則和市場經濟規律調動企業自我監督的積極性,那就是注冊制。所有品種投放市場,包括從國外引進的園藝作物品種,都必須登記注冊,品種在生產上出了問題,就按照注冊信息進行調查和處置。這實際上迫使企業自我約束和自我監督。政府對大宗農作物可以組織品種試驗,然后通過注冊制度進行釋放和市場監管。在這過程里,政府只負責監督,而不要搞什么審定制度。品種試驗應交給非政府機構去組織和管理。
加強知識產權保護力度,不能再袒護剽竊式育種,即使搭車育種也要嚴格限制。建議我國加入UPOV的1991文本。建立保護知識產權的技術途徑,采用成熟的田間DUS測試技術和標準,而不依賴DNA分子指紋作為品種保護的依據;分子指紋僅作為司法鑒定的輔助工具,如果強行用作品種Unique(國內誤作真實性)和同一性鑒定的依據,不僅技術上沒有依據,法律上也沒有依據。
保護知識產權,要一視同仁,否則就會有漏洞,容易被鉆空子。如果不能尊重跨國公司的知識產權,中國優勢品種的知識產權也不可能得到有效保護。如果對外企和內企兩頭出現漏洞,那對國外和國內都是傷害,到頭來,最受傷害的是我們自己的產業。鄭單958遭遇的不公平就是明證。這實際上對中國育種家和企業都很不利。要保護中國企業和育種者的知識產權,就必須一視同仁地保護跨國公司的知識產權,管理部門才能夠堵住任何借口,做到嚴肅認真和嚴格執法。
越來越多的育種者接受了密植育種策略,但表現得猶豫,態度不堅決。黃淮海地區夏播玉米生育期短,雖然自然降水和熱力資源豐富,但和玉米生育進程及對資源的需求趨勢與春播玉米完全相反,所以黃淮海地區玉米生產歷來實行密植。夏播玉米推廣機械收獲以后,更需要早熟品種,通過密植增加產量和提高產品質量。高稈大穗晚熟和稀植型品種不是今后的育種方向。
夏播玉米從播種到成熟,經歷許多逆境考驗,不宜種植高稈大穗和稀植型品種。而抗逆育種最簡單有效的途徑是增加試驗圃的種植密度。通常選育自交系的早代群體應比品種篩選試驗的密度高一倍,而品種初篩試驗應比市場目標密度增加25%,現階段提倡每667m2增加1000株,但在新疆和黑龍江要比照農民的種植習慣和應對跨國公司的競爭壓力,更大幅度地提高密度增量。新疆現在已經實現6000株/667m2的區試密度,今后還應繼續增加,才能滿足當地農民種植玉米5000~6000株的習慣密度。
從本質上來說,育種圃密植是利用基因型與環境互作效應,放大遺傳方差,提高選擇的準確性和育種效率。而多年多點測試也是利用基因型與環境互作效應,篩選適應性廣和產量穩定的優良品種。
從2012年的品種試驗看出,自從調整了育種方向和技術路線,我國玉米品種水平有了普遍提升,育成的新雜交種比前幾年有了突出進步。我們在幾個科研單位和企業看到,每個點都有十幾個優良新品種,甚至在一個公司就看到十幾個產量水平相當的好品種,但在目前的試驗密度下難分伯仲;不可能這十幾個品種都值得推廣,到了生產上肯定會表現各異。
這成為當前困擾企業育種者的普遍現象,迫切需要在試驗田里盡可能較準確地予以區分。建議把這些品種放到更高密度下,區分不同品種的優劣和抗逆性的差別。我在東北某地,竟然從一個新品種的密度試驗中看到抗莖腐病的能力隨著密度而嚴重下降的趨勢!從低密度下基本抗病到密植條件下幾乎80%感病。這才是品種密度試驗的功能。在普遍增加試驗密度的基礎上,還要逐漸增加其他選擇壓力,更嚴酷地識別和發現優良品種。
黃淮海地區的玉米產品質量一直比較差?,F在機械收獲發展迅速,現有品種經機械收獲以后,產品質量會降低等級。現在推廣雙晚種植,某些地方乘機推廣晚熟品種,導致產品質量進一步下降。如果推脫起來,這與農民的種植習慣有關,但更與前些年不理智地忽視品質育種有關,人為地擾亂了基層育種者的思路。今后要尊重市場規律,重新重視品質,包括商品品質、營養品質、加工品質和衛生品質 (即安全性)。育種者要明白一個道理,糧食安全不是農民的責任,他們要的是增加收益,而不是降了等級的所謂高產。
在黃淮海地區提高玉米產品質量,要在現有種質基礎上縮短生育期,加快灌漿和脫水速度,還要適應機械收獲。這幾年,各地通過行政手段要求農民推遲收獲增加產量,已經取得明顯進展。但要農民進一步推遲收獲期到完全生理成熟,難度很大。只有通過縮短品種的生育期,加快灌漿和脫水速度,既適應農民回避風險和追求高價位的心理需求,也適應機械收獲,才可能大范圍提高產品等級。現在的目標是爭取把品種的生育期縮短5~7天。
現代品種的特點是提早開花時間,但不延長也不縮短生育期,這就等于延長了灌漿時間,如果再提升灌漿強度和脫水速度,就成為現代品種獲得高產的生理學基礎。中國品種一直在延長生育期上下工夫,開花晚,灌漿和脫水速度緩慢,資源過剩和無謂消耗,晚熟反而降低產量增益,所以現在就有一個適當縮短生育期的需要。所謂推遲收獲,是對早熟品種適當推遲收獲,不是乘機推廣晚熟品種,這就要求進一步調整品種內部生理結構和物質分配的比例。
這顯然是一個很艱難的轉型。美國人已經做了很多年,種質積累相當豐富,而我們卻要奮力追趕,所以有難度。但首先要轉變理論和思路,技術上才會有出路?;谶@些考慮,品種審定制度必須改革,代之以更適應市場經濟的品種注冊制度。這樣才能解放生產力,促進產業科技進步。