我國(guó)玉米種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及展望

黃 保

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，河南 鄭州 450002）

1 玉米種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

玉米不僅是全球種植面積最大和產(chǎn)量最高的糧食作物，也是重要的工業(yè)原料和飼料作物。隨著我國(guó)畜牧業(yè)和玉米加工業(yè)迅速發(fā)展，玉米在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位不斷凸顯。

我國(guó)玉米生產(chǎn)發(fā)展迅速，總產(chǎn)值逐年增加[1]。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2016 年我國(guó)玉米種植面積達(dá)到0.37 億hm2，年產(chǎn)量為2.20 億t；2020 年玉米種植面積達(dá)到0.41 億hm2，年產(chǎn)量為2.61 億t，與2016 年相比增幅高達(dá)18.7%。2016—2020 年，玉米單位面積產(chǎn)量從5 973 kg/hm2增加到6 316.5 kg/hm2，增幅5.8%。

近年來(lái)，玉米單產(chǎn)水平穩(wěn)步持續(xù)提高，基本保障了玉米生產(chǎn)的安全性。然而，隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)政策的調(diào)整、品種審定制度的改革以及市場(chǎng)化需求的不斷變化，我國(guó)玉米種業(yè)現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 玉米品種同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，數(shù)量呈井噴之勢(shì)

隨著國(guó)家和省級(jí)聯(lián)合體、“育繁推”企業(yè)綠色通道品種審定制度的實(shí)施，導(dǎo)致玉米品種審定周期縮短，數(shù)量猛增。2016—2019 年，國(guó)審和省審玉米品種總計(jì)為5 738 個(gè)，然而大多數(shù)審定的玉米品種遺傳基礎(chǔ)狹窄、同質(zhì)化現(xiàn)象十分嚴(yán)重[2]，品種間具有很高的遺傳相似性，不足以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的自然環(huán)境帶來(lái)的生物和非生物脅迫的壓力，導(dǎo)致局部地區(qū)玉米倒伏、果穗畸形、穗腐病等大面積發(fā)生，從而引起玉米減產(chǎn)。2018 年河南省年推廣面積在0.07 萬(wàn)hm2以上的玉米品種有209 個(gè)，但年推廣面積在6.67 萬(wàn)hm2以上的全域性玉米品種只有9 個(gè)，包括鄭單958、偉科702、浚單20 等，品種的遺傳多樣性明顯不足。

1.2 玉米種子產(chǎn)能過(guò)剩，種業(yè)形勢(shì)異常嚴(yán)峻

近10 年來(lái)，我國(guó)玉米雜交種植面積出現(xiàn)了大幅度下滑現(xiàn)象，由2012 年的29 萬(wàn)hm2降為2022 年的17.3萬(wàn)hm2；市場(chǎng)上出現(xiàn)了玉米種子供大于求的現(xiàn)象。據(jù)報(bào)道，2022 年我國(guó)玉米需種量?jī)H為11 億kg，而玉米雜交種供種量達(dá)16.2 億kg，面對(duì)這種情況，部分玉米種子企業(yè)通過(guò)主動(dòng)減少制種面積來(lái)緩解目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的產(chǎn)能過(guò)剩壓力，但一些中小企業(yè)仍違規(guī)制種，加劇了國(guó)內(nèi)玉米種子供應(yīng)失衡[3]。大型種子企業(yè)面臨種子產(chǎn)能過(guò)剩和玉米生產(chǎn)面積縮減的雙重壓力。

1.3 玉米生產(chǎn)成本偏高，全程機(jī)械化管理勢(shì)在必行

近年來(lái)，隨著土地流轉(zhuǎn)進(jìn)程加快、農(nóng)村大力推行規(guī)?；a(chǎn)，加之農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工導(dǎo)致農(nóng)村勞動(dòng)力流失，玉米全程機(jī)械化管理已經(jīng)提上日程，尤其是玉米籽粒機(jī)械化收獲是制約玉米全程機(jī)械化管理的重要環(huán)節(jié)，也是降低玉米生產(chǎn)成本的重要因素之一，玉米能夠機(jī)械收獲的關(guān)鍵因素之一是能夠快速脫水，若含水量較多，機(jī)收時(shí)會(huì)造成籽粒破損，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。目前我國(guó)玉米機(jī)械化收獲的比例為63%，其中籽粒機(jī)械化收獲的比例只有1.89%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足玉米生產(chǎn)的需求[4]。制約玉米籽粒機(jī)械化收獲的主要因素包括兩個(gè)方面：一是現(xiàn)有玉米品種本身還不能滿足玉米籽粒機(jī)械化收獲的要求。二是現(xiàn)有農(nóng)機(jī)具整體裝備水平較低，且作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不同，難以滿足不同生態(tài)區(qū)玉米籽粒機(jī)械化收獲的需求。

1.4 專用型玉米品種缺乏，玉米生產(chǎn)與市場(chǎng)需求脫鉤

在我國(guó)種業(yè)市場(chǎng)中，大多為歷史悠久、研發(fā)能力強(qiáng)的國(guó)際品牌公司，其綜合技術(shù)領(lǐng)先，具有較高的成果水平。與國(guó)外企業(yè)相比，我國(guó)玉米種業(yè)存在發(fā)展時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱、生產(chǎn)規(guī)模較小、綜合實(shí)力較弱、缺乏制定長(zhǎng)期發(fā)展的計(jì)劃、科研創(chuàng)新能力不足、抵抗風(fēng)險(xiǎn)能力較弱以及玉米生產(chǎn)與市場(chǎng)需求相脫節(jié)等缺點(diǎn)。

隨著國(guó)家農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，玉米種植結(jié)構(gòu)逐漸趨于多樣化，出現(xiàn)了以鮮食為主的甜、糯玉米品種，以淀粉深加工為主的高淀粉玉米品種，以飼料為主的普通籽粒玉米、專用青貯玉米及糧飼兼用型玉米品種，以抗旱節(jié)水、利用氮素較高為主的綠色玉米品種[5]。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2019 年河南省鮮食玉米種植面積1.13 萬(wàn)hm2，青貯玉米種植面積2.67 萬(wàn)hm2，品種類型和品種數(shù)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展需要，而高直鏈淀粉、高賴氨酸、高蛋白的綠色玉米品種在我國(guó)玉米市場(chǎng)上幾乎不存在，部分專用型玉米主要依賴進(jìn)口，市場(chǎng)需求與科技研發(fā)嚴(yán)重脫節(jié)。

2 制約玉米種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的原因

2.1 種質(zhì)資源保護(hù)與利用協(xié)調(diào)發(fā)展不平衡

目前我國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)保有量達(dá)到51 萬(wàn)份，然而真正能在商業(yè)化育種中得到應(yīng)用的種質(zhì)資源不到10%，有的作物甚至低至3%。種質(zhì)資源與育種親本之間的矛盾越來(lái)越突出。

近20 年來(lái)，通過(guò)國(guó)家或省級(jí)審定的玉米品種主要為先玉335、鄭單958 的衍生品種，玉米品種的遺傳相似度非常高。雜種優(yōu)勢(shì)模式主要為瑞德/ 黃改和SS/NSS，育種親本主要集中在鄭58、昌7-2、PH6WC、PH4CV 等玉米自交系[6]，大量地方品種和熱帶種質(zhì)束之高閣，導(dǎo)致已經(jīng)審定的玉米新品種遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄、同質(zhì)化日益嚴(yán)重，在生產(chǎn)上抗風(fēng)險(xiǎn)能力差。

2.2 育種水平參差不齊，育種技術(shù)落后

一是育種規(guī)模小，科研投入不足。目前我國(guó)玉米育種以科研單位和高等院校為主，育種團(tuán)隊(duì)規(guī)模小，力量薄弱。種子企業(yè)作為玉米育種的新生力量，科技創(chuàng)新的積極性顯著提高，但科研經(jīng)費(fèi)投入不足，科研團(tuán)隊(duì)能力參差不齊，科企合作還沒(méi)有形成合力。

二是育種理論和育種實(shí)踐脫鉤，育種手段相對(duì)落后。目前，我國(guó)玉米育種以常規(guī)育種的方法為主，先進(jìn)的育種技術(shù)和育種理論仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，尚未形成工程化、商業(yè)化育種模式，急需加大科技成果的轉(zhuǎn)化力度。

三是種子市場(chǎng)存在準(zhǔn)入門(mén)檻低、企業(yè)多、規(guī)模小、研發(fā)能力弱、育種資源和人才不足以及育種水平參差不齊等問(wèn)題，造成個(gè)人育種家、民間組織（農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)）、種子企業(yè)、科研單位同時(shí)參與農(nóng)作物育種的局面[7]。主流的農(nóng)作物育種技術(shù)仍然停留在傳統(tǒng)育種技術(shù)階段，極大地消耗和浪費(fèi)資源，一些國(guó)際上先進(jìn)的育種技術(shù)，如基因編輯、全基因組選擇技術(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，未在商業(yè)化育種實(shí)踐中得到真正應(yīng)用。

2.3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)不強(qiáng)，種質(zhì)創(chuàng)新積極性不高

目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上品種同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，生產(chǎn)出來(lái)的基本是低水平重復(fù)品種，種子市場(chǎng)上套包侵權(quán)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。維權(quán)打假成本高、相關(guān)法律法規(guī)不能完全適應(yīng)農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展形勢(shì)的需要，違法經(jīng)營(yíng)及不公平競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象較為普遍，種子市場(chǎng)監(jiān)管技術(shù)和手段落后，監(jiān)管不到位，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度不大，因此大多數(shù)育種家追求“短平快”育種思路，原始創(chuàng)新動(dòng)力不足。

我國(guó)大部分的玉米品種均為某幾個(gè)品種的相似品種或衍生品種，對(duì)玉米種質(zhì)資源的研究重視程度不夠，過(guò)度追求玉米新品種的選育，導(dǎo)致大量的種質(zhì)資源束之高閣，而在育種實(shí)踐中可利用的優(yōu)異種質(zhì)越來(lái)越少。應(yīng)加大種質(zhì)資源的研究力度，從源頭上解決玉米生產(chǎn)中面臨的瓶頸問(wèn)題，拉近種質(zhì)資源研究和遺傳育種之間的距離。

2.4 育種體系分工不明確，種子企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)

《關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)〔2011〕8 號(hào)）明確提出對(duì)科研院所和高等院校加大基礎(chǔ)性、公益性研究項(xiàng)目的投入力度，充分利用公益性研究成果，逐步建立以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種新機(jī)制[8]。目前大多數(shù)科研院所和高等院校是以農(nóng)作物遺傳育種為主，基礎(chǔ)性、公益性的研究項(xiàng)目得不到重視；種子企業(yè)商業(yè)化育種體系建設(shè)仍處于起步階段，種子企業(yè)的研發(fā)投入不足，可持續(xù)性不強(qiáng)，造成種子企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力弱，科企合作緊密度不夠，社會(huì)分工不明確。

2.5 玉米新品種井噴，審定制度需要完善

自從綠色通道和聯(lián)合體等品種審定程序?qū)嵤┮詠?lái)，品種審定數(shù)量出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)?！笆濉逼陂g全國(guó)審定各類型品種1.68 萬(wàn)個(gè)，比“十二五”期間增加117%。以玉米為例，2016 年國(guó)審玉米品種達(dá)到40 多個(gè)，2017 年國(guó)審玉米品種達(dá)到170 多個(gè)，2018 年國(guó)審玉米品種達(dá)到500 多個(gè)，2019 年國(guó)審玉米品種達(dá)到1 095 個(gè)，2020 年國(guó)審玉米品種達(dá)到1 379 個(gè)。

新品種的井噴不是新品種質(zhì)量的井噴，而是新品種數(shù)量的井噴，這樣不僅打亂了種子市場(chǎng)，助長(zhǎng)了投機(jī)心理，并且嚴(yán)重降低了育種人員的積極性和種子企業(yè)創(chuàng)新能力。

3 對(duì)策建議

3.1 加強(qiáng)玉米種質(zhì)資源的保護(hù)和利用

品種選育的物質(zhì)基礎(chǔ)是種質(zhì)資源，我國(guó)擁有的玉米種質(zhì)資源數(shù)量尚可，但是在種質(zhì)資源的遺傳變異方面認(rèn)識(shí)不足。

中華人民共和國(guó)成立初期，我國(guó)擁有的玉米品種有12 000 個(gè)，種植面積達(dá)1 100 萬(wàn)hm2?，F(xiàn)階段，隨著人們對(duì)玉米的需求越來(lái)越多，玉米種植面積達(dá)4 200 萬(wàn)hm2，但是年推廣面積在0.67 萬(wàn)hm2以上的雜交種不足1 000 個(gè)[9]。應(yīng)加強(qiáng)建設(shè)農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫(kù)，加大基礎(chǔ)性、公益性科研項(xiàng)目的投入力度，保護(hù)稀有的種質(zhì)資源，開(kāi)展與種質(zhì)資源的形成和演化有關(guān)的研究，加強(qiáng)種質(zhì)資源創(chuàng)新，組建一支穩(wěn)定的玉米種質(zhì)資源保護(hù)與利用的科研隊(duì)伍，建立完善的種質(zhì)資源保護(hù)體系。

3.2 完善玉米種質(zhì)資源的鑒定評(píng)價(jià)體系

建立起地方種質(zhì)和外來(lái)優(yōu)勢(shì)種質(zhì)之間的雜種優(yōu)勢(shì)聯(lián)系，尋找重要的核心資源，為培育高配合力對(duì)應(yīng)的自交系奠定基礎(chǔ)。開(kāi)展玉米資源的抗逆性、適應(yīng)性、結(jié)實(shí)性等有關(guān)的鑒定和遺傳分析，加強(qiáng)創(chuàng)新該類種質(zhì)資源，為玉米的遺傳育種提供相應(yīng)的基礎(chǔ)材料[10]。加強(qiáng)建設(shè)玉米種質(zhì)資源目標(biāo)性狀測(cè)試設(shè)施，開(kāi)展種質(zhì)資源目標(biāo)性狀精準(zhǔn)鑒定，基因型高通量鑒定、功能基因深度發(fā)掘，建成農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)綜合中心，建立國(guó)家種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定的評(píng)價(jià)體系。

3.3 加快現(xiàn)代育種技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

加強(qiáng)先進(jìn)育種技術(shù)平臺(tái)建設(shè)，尤其是玉米單倍體育種技術(shù)平臺(tái)、基因編輯技術(shù)平臺(tái)、全基因組選擇育種技術(shù)平臺(tái)，加快創(chuàng)新種質(zhì)資源，通過(guò)采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)手段改良種質(zhì)，促進(jìn)商業(yè)化育種技術(shù)體系迅速建成，并廣泛應(yīng)用在育種實(shí)踐中。創(chuàng)新育種方法，采用生物技術(shù)育種與傳統(tǒng)育種相結(jié)合的方法，提高育種的效率和技術(shù)水平。

3.4 加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)

加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，嚴(yán)厲打擊種子市場(chǎng)上套包侵權(quán)現(xiàn)象，鼓勵(lì)種質(zhì)創(chuàng)新，制定登記制度且登記優(yōu)異種質(zhì)資源，明確登記的主題、內(nèi)容、流程等，且要有合理的監(jiān)督管理措施。健全創(chuàng)新種質(zhì)權(quán)益保護(hù)機(jī)制，加強(qiáng)權(quán)益保護(hù)和侵權(quán)管理監(jiān)督的舉措，支持新種質(zhì)上市進(jìn)行公開(kāi)交易，激發(fā)種質(zhì)資源保護(hù)與創(chuàng)新的活力，與玉米機(jī)械化發(fā)展的趨勢(shì)相適應(yīng)。制定新的檢測(cè)種子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格檢查和監(jiān)督種子質(zhì)量，嚴(yán)禁不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的種子進(jìn)入市場(chǎng)，以此來(lái)提高我國(guó)玉米種子的競(jìng)爭(zhēng)力。要求種業(yè)單位在種子生產(chǎn)階段嚴(yán)格選擇、包裝種子產(chǎn)品等，提高種子產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)建我國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源共享利用體系。

3.5 加大對(duì)玉米種業(yè)的科研投入力度

在當(dāng)前環(huán)境背景下，我國(guó)種業(yè)企業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，企業(yè)需強(qiáng)化理解和投入商業(yè)育種，以加強(qiáng)科研院所和高等院校公益性、基礎(chǔ)性科研項(xiàng)目的投入為基礎(chǔ)，聯(lián)合各地的研發(fā)力量，與建立密切的合作關(guān)系，形成合理的產(chǎn)學(xué)與研發(fā)聯(lián)合攻關(guān)的模式，重點(diǎn)扶持“育、繁、推”一體化企業(yè)，加強(qiáng)科企合作，支持科研人才、種質(zhì)資源等要素有序向種子企業(yè)流動(dòng)，逐步形成以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、資本為紐帶的利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)的農(nóng)作物種業(yè)科技創(chuàng)新模式。鼓勵(lì)企業(yè)兼并重組，接納非農(nóng)資本進(jìn)入種業(yè)，通過(guò)借鑒其先進(jìn)的管理理念，啟用相關(guān)資金鏈，實(shí)現(xiàn)資源整合。

3.6 提高玉米品種的審定標(biāo)準(zhǔn)

要進(jìn)一步完善品種審定制度，提高種子市場(chǎng)的準(zhǔn)入門(mén)檻，嚴(yán)厲打擊品種惡性競(jìng)爭(zhēng)。要制定和把關(guān)玉米品種審定、品種試驗(yàn)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提高玉米品種審定技術(shù)要求，解決好目前出現(xiàn)的品種多且同質(zhì)化嚴(yán)重的問(wèn)題。加強(qiáng)國(guó)家與省級(jí)之間試驗(yàn)審定的協(xié)同，強(qiáng)化聯(lián)合體，為玉米品種審定開(kāi)辟綠色通道。

3.7 與現(xiàn)代育種結(jié)合，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)創(chuàng)新

長(zhǎng)期以來(lái)，在玉米遺傳育種方面我國(guó)都采用傳統(tǒng)的育種技術(shù)，傳統(tǒng)育種方式周期長(zhǎng)且效率低下，對(duì)玉米種業(yè)的發(fā)展不能起到良好的推動(dòng)作用。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生物技術(shù)育種已成為現(xiàn)代育種的發(fā)展趨勢(shì)，目前單倍體育種已取得了較大的進(jìn)展，但仍存在單倍體誘導(dǎo)率較低的問(wèn)題。此外，在玉米的遺傳育種中分子育種技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，在今后應(yīng)以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)育種和分子標(biāo)記育種的有效結(jié)合為基本目標(biāo)，探索表型與基因型之間的關(guān)系，為我國(guó)玉米種業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，玉米在我國(guó)糧食作物生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，其種業(yè)發(fā)展與我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，因此種業(yè)單位的發(fā)展要緊跟市場(chǎng)發(fā)展的需要。但就目前來(lái)看，在玉米種業(yè)發(fā)展的過(guò)程中面臨著優(yōu)質(zhì)玉米種子較少、玉米種業(yè)產(chǎn)值過(guò)剩等問(wèn)題，嚴(yán)重威脅著我國(guó)玉米種業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展。為解決此問(wèn)題，在有關(guān)部門(mén)的支持下，要不斷提高自身素質(zhì)，引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，合理充分的利用土地資源，培育出高品質(zhì)、高質(zhì)量的玉米種子。為確保在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中我國(guó)玉米種業(yè)可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)加大對(duì)優(yōu)質(zhì)玉米品種的培育力度，以滿足本土特色優(yōu)勢(shì)作為玉米種業(yè)發(fā)展的首要目標(biāo)，推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。