去年玉米收獲的時候，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]想到玉米品種還大有學問，兩個品種種在一起，效果真是不一樣。”唐書旺說。

唐書旺的變化，得益于山東登海道吉種業(yè)面向當?shù)剞r(nóng)民推廣的“1+1高產(chǎn)栽培方式”。“我們將兩個品種打包賣給農(nóng)民，農(nóng)民同時種下去，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)理周偉告訴筆者。周偉所說的“1+1模式”，其實是源自于河南農(nóng)業(yè)大學教授李潮海和他的團隊針對黃淮海區(qū)域玉米病害特點而研發(fā)的互補增抗減災(zāi)技術(shù)。

“跳躍式災(zāi)情”成為玉米最大殺手

“氣候災(zāi)害一年一個樣，選起品種來很費勁”，這是黃淮海區(qū)域農(nóng)民面臨的普遍問題。

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

一些數(shù)據(jù)可以直觀說明。在初夏旱的年際變化方面，從上個世紀50年代起，初夏旱發(fā)生概率平均每年升高0.2個百分點左右，呈波動上升的趨勢，與此同時，初夏旱的發(fā)生面積也逐年擴大。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，達到0.4個百分點。

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97.3%，黃淮海的全部區(qū)域幾乎都受到了影響。“在上個世紀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，太陽輻射量下降，寡照的發(fā)生率直線走高?！崩畛焙＝榻B。

災(zāi)害頻發(fā)，盡管對農(nóng)作物的生長帶來了不利影響，但對于在品種抗逆性選育上已經(jīng)取得一定技術(shù)優(yōu)勢的我國玉米育種來說，解決玉米耐高溫或者耐寡照的問題并不是難事。然而，黃淮海地區(qū)的難點可不僅僅是災(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，突如其來的臺風天氣則造成了往年少見的南方銹病在黃淮地區(qū)流行起來；2016年的高溫熱害導(dǎo)致了部分玉米品種結(jié)實率嚴重下降；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)、千粒重等指標更是全面下降。

“實際上，多種不同類型的氣候災(zāi)害輪流發(fā)生，才是制約黃淮海玉米生產(chǎn)的最主要問題?！痹谥袊r(nóng)科院作物科學研究所研究員李少昆看來，無論單一品種的抗高溫或抗寡照性再強，也無法適應(yīng)多種災(zāi)害的“輪番轟炸”。

這一系列特點從黃淮海區(qū)域的玉米品種發(fā)展進程上就可以得到印證：最開始，來自美國的“先玉335”因其較好的產(chǎn)量表現(xiàn)獲得了市場歡迎，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。但是，即便是“生于”黃淮海的“鄭單958”，應(yīng)對起近些年頻繁切換的生物逆境，也有些力不從心。

例如，在市場上諸多的品種中，偏先玉335類型在遭遇高溫熱害后容易出現(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出現(xiàn)雞頭穗（小穗）的問題。“可以說，無論哪種類型或者衍生品種，最多只能應(yīng)對一兩種病害，在現(xiàn)有的育種手段上，還沒有抵御全面生物逆境的能力?！崩畛焙１硎?。

互補原理讓品種抗性“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)栽培方式成本過高，投入到大田生產(chǎn)中并不現(xiàn)實?！崩畛焙Ｕf。其實不僅僅是農(nóng)民生產(chǎn)達不到要求，就拿河南農(nóng)業(yè)大學自己的試驗田來說，很多地塊的受災(zāi)情況也不容樂觀。

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

“多年的育種工作總結(jié)出來的經(jīng)驗讓我們認識到，必須研究品種與品種之間的優(yōu)勢互補現(xiàn)象?！崩畛焙８嬖V筆者。

在實踐摸索中，李潮海和他的團隊發(fā)現(xiàn)，如果將兩個抗性不同的品種以間混的方式進行種植，那么兩個品種除了能夠發(fā)揮出自身的抗性外，還能夠“獲得”對方的抗性，共同抵御逆境。

2011年，在河南省新鄉(xiāng)市的試驗田里，“登海662”和“浚單20”的互補種植方式就已經(jīng)獲得了成功。單獨種植的“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“登海662”也表現(xiàn)出了抗小斑病等“浚單20”的抗性特點。

“之所以出現(xiàn)互補的現(xiàn)象，是因為品種間存在的密度效應(yīng)和阻擋效應(yīng)?！崩畛焙＝忉屃瞬煌贩N抗性互補的原理：“‘葉片揮發(fā)物’在其中起到了重要作用，對于間混種之后的品種來說，由于已經(jīng)有了其他品種作為‘屏障’，相當于玉米生長的環(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>