◇張世煌（中國農科院作科所研究員、國家玉米產業(yè)技術體系首席科學家）

不可把栽培困惑轉化為育種方向和技術路線
——小議土壤肥力與密植育種

◇張世煌（中國農科院作科所研究員、國家玉米產業(yè)技術體系首席科學家）

當栽培專家說土壤肥力決定種植密度時，品種是固定效應，密度是可變因素。但育種專家說，種植密度與土壤肥力關系不大，關鍵是品種。這時候，土壤肥力是固定效應，而品種的基因型是可變量。這體現(xiàn)了育種家的責任和栽培專家的困惑與無奈。

黃淮海地區(qū)多年的生產實踐證明，把鄭單958那樣的老品種種到4 000株/667 m2以上會發(fā)生倒折，而新品種可以耐較高密度。

不管多大密度，現(xiàn)代農作物生產的田間總生物量基本穩(wěn)定，這是問題的關鍵。換句話說，影響相對產量的主要原因不是土壤肥力，而是品種。我們只是比較某塊土地上種植什么類型品種既能夠節(jié)省資源，又能獲得更高產量。

我們討論密植，以土地為固定效應，以往種植的老品種和今后要種植的新品種為可變量，其表現(xiàn)（函數(shù)）是不一樣的。既然生物量變化不大，但籽粒產量卻明顯增長；這背后是被中國育種者忽略的作物生理學特征，更不一樣的是不同基因型在特定生態(tài)區(qū)的產量穩(wěn)定性，延伸了說，就是基因型與環(huán)境互作（G×E）。

密植高產，不需要增加施肥量（把施肥量設為固定效應）。如果密植后還要多施肥，那樣的密植有什么意義？現(xiàn)在不是50年前，合理密植伴隨著增施化肥，逐漸提高了全國玉米產量。現(xiàn)在全國已經超量施肥，要想辦法在增加密度和減少施肥量的前提下，繼續(xù)提高產量。在這一點上要防止詭辯。

這實際上是把栽培困惑轉化為了育種方向和技術路線。從另一方面來說，恰恰是肥力低的土壤應適當密植，因為中國和許多發(fā)展中國家種植玉米與俄羅斯不同，必須靠大量施用化肥才能維持較高產量。隨著施肥量的增加，邊際效應遞減。在較貧瘠土壤，如果稀植，反而浪費肥料，尤其在化肥當家的貧瘠土壤，稀植必然浪費大量化肥。我們關注的不是栽培困惑，而是育種方向，要培育能夠提高資源效率的新品種。

在科學領域不能偷換概念。偷換概念必然是詭辯。栽培困惑源自忽視G×E，或者固定了G（品種）又強調了不可改變的E（環(huán)境）對密度的限制，同時順帶著掩蓋了育種行為的主動性，而育種者是能夠改變基因型（G）的，包括消除栽培學困惑。

美國、歐洲、中國、阿根廷、巴西、泰國、越南等國的玉米產量提高了很多倍，絕不是今天的土壤肥力比30年或50年前提高了很多倍，而主要是推廣了新品種，合理利用土、肥、水和光熱資源所致。具體來說，是增施化肥在起決定性作用。老品種浪費了太多的肥料和水資源，而耐密植品種的肥水資源利用效率較高，其他資源的利用效率也一樣。在中國各年代典型的玉米雜交品種中，氮利用效率最高的是先玉335。如果培育矮早密型新品種，盡管增加了種植密度，氮利用效率還會繼續(xù)提高。從土壤、肥料和作物生理學角度這個道理不難理解，但我們面對的卻是育種難題。

同理，種植密度與水資源效率之間也不是固定和僵化的關系。因為我們同樣說的是當前品種與未來品種的競爭性關系。我們只能理解為，旱地需要耐密植品種。如果培育出新品種，就可能種植到更高的密度，提高資源利用效率，產量也會更高。因為同樣的生物量和耗水量，密植以后資源利用效率會明顯提高，所以產量就比以前高。我們應該認識到，這是一個育種問題，絕非栽培困惑，更不是僵化的栽培概念。