粟月萍 胡婷婷 程偉東 蘇 浩 孟菲平 韋昌聯(lián)
(1 廣西壯族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所,南寧 530022;2 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所,南寧 530007;3 廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院,南寧 530003)
玉米是廣西第二大糧食作物,根據(jù)《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)顯示,2000-2020 年期間廣西糧食播種面積平均每年為308.39 萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量為1445.90 萬(wàn)t,單位面積產(chǎn)量為4698.30kg/hm2。而玉米播種面積平均每年為57.01 萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量為230.12 萬(wàn)t,單位面積產(chǎn)量為4037.42kg/hm2。廣西玉米平均播種面積占糧食平均播種面積的18.49%,玉米平均總產(chǎn)量占糧食平均總產(chǎn)量的15.92%。玉米平均單位面積產(chǎn)量只占糧食平均單位面積產(chǎn)量的85.93%,明顯低于糧食平均單位面積產(chǎn)量。廣西屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),是開展熱帶、亞熱帶玉米種質(zhì)創(chuàng)新的理想場(chǎng)地。2022 年4 月10 日習(xí)總書記在三亞崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室考察時(shí)強(qiáng)調(diào),中國(guó)人的飯碗要牢牢端在自己手中,就必須把種子牢牢攥在自己手里,用中國(guó)種子保障中國(guó)糧食安全[1]。當(dāng)前,為響應(yīng)國(guó)家“打好種業(yè)翻身仗”號(hào)召,通過對(duì)廣西種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行摸底調(diào)研,并對(duì)重要信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理,供種業(yè)創(chuàng)新主體參考。
廣西種質(zhì)資源非常豐富,特別是野生糯玉米種質(zhì)資源儲(chǔ)量居全國(guó)前列。2015 年廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所開展種質(zhì)資源普查與征集工作,收集和征集玉米地方品種資源308 份,鑒定評(píng)價(jià)玉米資源270 份,為玉米品種培育提供了優(yōu)勢(shì)種源[2]。廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院牽頭聯(lián)合了廣西境內(nèi)產(chǎn)學(xué)研共12 個(gè)單位承擔(dān)的廣西創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目“玉米優(yōu)異種質(zhì)資源挖掘、自交系創(chuàng)制及新品種選育”,開展玉米材料和品種聯(lián)合攻關(guān),篩選出玉米優(yōu)異種質(zhì)資源200 多份,挖掘玉米優(yōu)良基因12 個(gè),育成優(yōu)良自交系69 個(gè)及具有突破性的自交系15 個(gè),利用這些自交系育成并通過審定的玉米雜交新品種有34 個(gè),涵蓋了普通玉米、甜玉米、糯玉米、甜糯玉米等,品種種類豐富[3]。
廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所率先在國(guó)內(nèi)應(yīng)用玉米“熱×熱”雜優(yōu)模式并取得突破。利用SRAP 分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)來(lái)自熱帶的58 份玉米核心種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性研究及雜種優(yōu)勢(shì)群劃分,組建出熱帶種質(zhì)選系基礎(chǔ)群體S 群和M 群。從S和M 育種群體選育出高配多抗玉米自交系S8232、S8233、SM981、SF19-715、S84-5、S84-6、S3-13、S313211 等,采用自交系育成了桂單589、桂單591、桂單160 和兆豐588,4 個(gè)品種品質(zhì)均達(dá)食用和飼用一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),具有耐砷、耐鎘、耐寒性強(qiáng)等特點(diǎn),累計(jì)推廣面積40.35 萬(wàn)hm2[4]。廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所引進(jìn)美國(guó)商業(yè)玉米種質(zhì),創(chuàng)制抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高配玉米自交系桂A10341、桂D21-121[5]。廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院運(yùn)用輪回選擇法在對(duì)群體輪回改良中滲入新的種質(zhì)來(lái)提高群體中有利基因的頻率,育成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、高配玉米自交系南99,利用熱帶血緣材料選育成南校15 號(hào)[6]。廣西恒茂農(nóng)業(yè)科技有限公司、廣西亞航農(nóng)業(yè)科技有限公司等釆用“本地骨干系×國(guó)外選系”雜種優(yōu)勢(shì)模式進(jìn)行玉米新種質(zhì)資源創(chuàng)制,育成YHM2411、YHF21A、旱 農(nóng)11、FM528、YHM18K、YHM182、FL804 七個(gè)優(yōu)質(zhì)骨干自交系,育成熱帶血緣玉米新品種亞航639 和適宜全自治區(qū)種植、高產(chǎn)、多抗、廣適型玉米新品種亞航670、亞航0919、亞航689、恒玉821,其中,YHF21A 作為親本配出5 個(gè)品種,并通過審定[7]。
以授權(quán)公告日為時(shí)間節(jié)點(diǎn),2001-2021 年廣西獲得授權(quán)玉米品種數(shù)量62 個(gè),其中2011-2021 年獲得授權(quán)品種數(shù)量52 個(gè),占廣西玉米授權(quán)總數(shù)的83.87%。從表1 可以看出,在獲得玉米植物新品種權(quán)機(jī)構(gòu)中有1 家科研院所,1 家高校,7 家企業(yè)及1家個(gè)人,可見廣西科研院所和企業(yè)在品種授權(quán)方面占主導(dǎo)地位。廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所在2011-2021 年間獲得28 個(gè)品種的授權(quán),其中,自交系10 個(gè)、新品種18 個(gè)。廣西恒茂農(nóng)業(yè)科技有限公司擁有授權(quán)品種7 個(gè),其中包括自主選育品種恒泰1901、恒美1801、W105,廣西亞航農(nóng)業(yè)科技有限公司轉(zhuǎn)讓的品種YHF8211、YHM2411、亞航670 以及廣西南寧歐米源農(nóng)業(yè)科技有限公司轉(zhuǎn)讓的品種哈寶009。南寧市桂福園農(nóng)業(yè)有限公司自主選育品種W075、天貴糯932、天貴88、多優(yōu)39 獲得授權(quán)。
表1 2011-2021 年廣西選育品種獲植物新品種權(quán)數(shù)量及機(jī)構(gòu)分析
截至2022 年3 月10 日,在廣西種業(yè)信息品種查詢平臺(tái)查到廣西審定通過的農(nóng)作物品種總數(shù)達(dá)4178條審定記錄,其中,玉米919 條記錄,占農(nóng)作物品種總數(shù)的22%。2011-2021 年廣西累計(jì)審定玉米品種529個(gè),占廣西玉米總審定數(shù)的57.56%(表2)。通過審定的品種以本土自育為主,本土自育427 個(gè),占80.72%。由于2016 年新修訂頒布的《中華人民共和國(guó)種子法》和《主要農(nóng)作物品種審定辦法》的施行,統(tǒng)一試驗(yàn)、聯(lián)合體試驗(yàn)、綠色通道、自主試驗(yàn)等多種試驗(yàn)渠道并存,品種試驗(yàn)渠道拓寬[8-9],因此,玉米審定品種數(shù)量從2017 年開始顯著增加,尤其是2019 年通過審定玉米品種高達(dá)104 個(gè),2020 年為101 個(gè)。
表2 2011-2021 年廣西玉米品種通過審定數(shù)量
1991-2010 年廣西通過國(guó)審品種只有桂頂1 號(hào)(1991 年)、桂青貯1 號(hào)(2008 年)及桂糯518(2010年),桂頂1 號(hào)為廣西首個(gè)通過國(guó)審的玉米品種。2011-2021 年廣西通過國(guó)家審定品種64 個(gè)(表3),占全國(guó)玉米國(guó)審總數(shù)量的2.69%(64/2377)。表3、表4顯示廣西兆和種業(yè)有限公司通過國(guó)家審定和區(qū)外審定品種數(shù)量達(dá)67 個(gè),壯玉181、壯玉183、文研195 等35 個(gè)品種通過國(guó)審,正興606、顯玉699、顯玉宏7 等30 個(gè)品種通過四川省審定,安玉668、兆豐688 分別通過云南和廣東審定。從品種名稱分析,廣西兆和種業(yè)有限公司申請(qǐng)國(guó)審和區(qū)外審定的品種沒有重疊。廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所有桂單203、桂糯528、桂甜糯525 等6 個(gè)獨(dú)立選育品種通過國(guó)家審定,桂甜糯525 同時(shí)通過貴州審定,桂單1125、桂甜612 分別通過貴州和四川審定,榮玉青貯1 號(hào)、豐農(nóng)88、榮玉豐贊、川單99 為合作選育品種也均通過國(guó)家審定。南寧市桂福園農(nóng)業(yè)有限公司擁有區(qū)外審定品種6 個(gè),分別通過13 個(gè)地區(qū)審定,國(guó)審品種1 個(gè),主打的優(yōu)質(zhì)鮮食玉米天貴糯932 通過國(guó)審及天津、山東、福建多個(gè)地區(qū)審定。天貴糯161 通過福建、上海審定,紅玉2 號(hào)通過福建、湖南審定,金桂3 號(hào)通過福建、云南審定,脆甜糯5 號(hào)通過浙江、江西、上海審定,銀糯18 通過云南審定。南寧市正昊農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院(廣西青青農(nóng)業(yè)科技有限公司)自主選育品種青青7141、青青711、青青16 號(hào)、青青921、青青700、青青100、正昊玉822、正昊玉877 通過國(guó)家審定,青青300 通過湖南審定。廣西皓凱生物科技有限公司主打的青貯玉米桂先青貯1208、桂先青貯1618、桂青貯5 號(hào)、桂青貯7號(hào)通過國(guó)家審定。通過國(guó)家審定及區(qū)外審定為廣西自主品種“走出去”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
表3 2011-2021 年廣西主要育種單位通過國(guó)審品種
表4 2011-2021 年廣西主要育種單位通過區(qū)外審定品種
2011-2021 年廣西玉米種業(yè)領(lǐng)域獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)11 項(xiàng)(表5),國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2 項(xiàng),廣西科學(xué)技術(shù)進(jìn)步類二等獎(jiǎng)4 項(xiàng)、三等獎(jiǎng)4 項(xiàng),自然科學(xué)類1 項(xiàng)。獲獎(jiǎng)的品種有普通玉米桂單0810、亞航670、桂單589,鮮食玉米玉美頭601、桂糯518、桂甜糯525。由廣西壯族自治區(qū)玉米研究所參與的項(xiàng)目“熱帶、亞熱帶優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)玉米種質(zhì)創(chuàng)新及利用”“玉米優(yōu)異種質(zhì)資源規(guī)模化發(fā)掘與創(chuàng)新利用”分別獲2012 年、2020 年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。從獲獎(jiǎng)機(jī)構(gòu)分析,科研院所單獨(dú)申報(bào)3項(xiàng),高校單獨(dú)申報(bào)1項(xiàng),科研聯(lián)合申報(bào)2 項(xiàng),科企合作申報(bào)5 項(xiàng)。廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所獲獎(jiǎng)9 項(xiàng),其中3 項(xiàng)為單獨(dú)申報(bào),為廣西玉米育種研發(fā)最具實(shí)力機(jī)構(gòu)。
表5 2011-2021 年廣西玉米種業(yè)獲獎(jiǎng)情況
根據(jù)廣西壯族自治區(qū)種子管理站提供的數(shù)據(jù)顯示,廣西2011-2021年的11年間,推廣面積591.53萬(wàn)hm2,平均每年推廣應(yīng)用面積為53.78 萬(wàn)hm2(表6)。每年推廣應(yīng)用面積在300hm2以上的玉米品種有1046 個(gè),平均每年推廣應(yīng)用的玉米品種為95.09 個(gè)。因存在個(gè)別玉米品種重復(fù)推廣情況,為避免數(shù)據(jù)誤差,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整理,剔除重復(fù)推廣品種,得出11 年來(lái)實(shí)際推廣玉米品種共計(jì)397 個(gè)。從表6 可以看出,全區(qū)玉米品種推廣面積主要集中在1 萬(wàn)hm2以下,隨著推廣面積的增加,品種推廣數(shù)量減少,表明廣西普適性、高抗性、適合大范圍面積應(yīng)用的玉米品種數(shù)量較少。
表6 2011-2021 年廣西玉米品種推廣應(yīng)用面積情況
表7 的數(shù)據(jù)顯示2011-2021 年廣西玉米推廣應(yīng)用面積前五的品種中迪卡系列、正大系列等外來(lái)品種占據(jù)了廣西的大部分市場(chǎng)。表8 顯示,2011-2021年廣西累計(jì)推廣應(yīng)用面積前十玉米品種排名中,也多為迪卡、正大、先達(dá)系列外育品種,其中,迪卡008以累計(jì)推廣面積58.63 萬(wàn)hm2位居榜首,占總面積的9.91%,占據(jù)廣西市場(chǎng)一席之地。正大619 較受市場(chǎng)歡迎,穩(wěn)居2011 年和2012 年玉米推廣品種榜首(表7)。正大619 以累計(jì)推廣面積53.48 萬(wàn)hm2排名第二,最大推廣年份的面積達(dá)12.03 萬(wàn)hm2(表8)。說明這些品種具有一定優(yōu)勢(shì),其抗逆性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性得到一定認(rèn)可。
表7 2011-2021 年廣西每年推廣應(yīng)用面積前五的玉米品種
表8 2011-2021 年廣西累計(jì)推廣應(yīng)用面積前十的玉米品種
2011 年以來(lái),廣西陸續(xù)選育的桂單0810、亞航639、桂單162 等優(yōu)良品種脫穎而出,并擴(kuò)大種植面積,也以產(chǎn)量和品質(zhì)躋身前五,一定程度扭轉(zhuǎn)了外來(lái)“洋品種”在廣西唱主角的壟斷局面。
桂單0810 累計(jì)推廣面積37.34 萬(wàn)hm2,排名第四(表8),在審定后的9 年間有6 年推廣應(yīng)用面積都排在前5 名的位置(包括2 年排名第一,2 年排名第二,2 年排名第三),說明該品種具有較強(qiáng)的生命力,其豐產(chǎn)性、抗逆性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性都受到老百姓認(rèn)可,但是種子生產(chǎn)成本的問題使該品種的推廣應(yīng)用面積有所下降。
亞航639 累計(jì)推廣面積17.94 萬(wàn)hm2,排名第七,11 年間有2 年推廣應(yīng)用面積排在前5 名的位置(包括1 年排名第四,1 年排名第五),該品種有一定的生命力,其在豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性和種子供應(yīng)穩(wěn)定方面都有優(yōu)勢(shì),前期市場(chǎng)勢(shì)頭較好,后期由于服務(wù)問題,應(yīng)用面積開始下降。
桂單162 累計(jì)推廣面積17.25 萬(wàn)hm2,排名第八,該品種審定后8 年間有2 年推廣應(yīng)用面積排在前5 名的位置(即2020 年排名第二,2021 年排名第五),由于具有很強(qiáng)的生命力,該品種無(wú)論在豐產(chǎn)性、抗病性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性,還是耐旱、耐瘠性和種子市場(chǎng)的穩(wěn)定供應(yīng)方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),是國(guó)家熱區(qū)和廣西的對(duì)照品種,推廣應(yīng)用面積穩(wěn)步增加,相信其市場(chǎng)的號(hào)召力會(huì)繼續(xù)增強(qiáng),推廣應(yīng)用面積會(huì)進(jìn)一步提高。
但從2011-2021 年廣西推廣應(yīng)用面積累計(jì)面積前十的玉米品種看,外育品種占據(jù)七席,本土品種占據(jù)三席,正大集團(tuán)的正大619、正大808、正大999、正大719 等,孟山都公司的迪卡008、迪卡007等,先正達(dá)(中國(guó))投資有限公司的先達(dá)901,這些品種累計(jì)推廣面積占比高達(dá)41.58%,因此,外來(lái)品種仍然占據(jù)廣西的半壁江山。
綜上所述,廣西2011-2021 年期間在玉米育種創(chuàng)新及品種推廣方面取得了豐碩的成果和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。主要成果有如下方面:(1)豐富了玉米種質(zhì)資源,隨著項(xiàng)目實(shí)施的加強(qiáng),收集保存了地方種質(zhì)及外來(lái)種質(zhì),極大豐富了廣西玉米種質(zhì)資源,并利用種質(zhì)資源創(chuàng)制了突破性的自交系,育成桂單0810、亞航639、桂單162、天貴糯932、青青100 等一系列高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),抗逆性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)良品種。(2)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)顯著增強(qiáng),2011-2021年獲得授權(quán)品種數(shù)量52 個(gè),占廣西玉米授權(quán)總數(shù)的83.87%。(3)品種審定數(shù)量上新高,2011-2021年廣西累計(jì)審定玉米品種529 個(gè),占玉米總審定數(shù)的57.56%。通過審定品種以本土自育為主,本土自育427 個(gè),占80.72%。通過國(guó)家審定玉米品種64個(gè)。(4)2011-2021 年廣西玉米種業(yè)領(lǐng)域獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)11 項(xiàng),其中,國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)。(5)本土品種凸顯優(yōu)勢(shì),廣西本土選育的桂單0810、亞航639、桂單162 等優(yōu)良品種脫穎而出,并逐步擴(kuò)大種植面積,以產(chǎn)量和品質(zhì)躋身廣西累計(jì)推廣應(yīng)用面積前十品種行列,一定程度扭轉(zhuǎn)了“洋品種”在廣西唱主角的壟斷局面。
雖然廣西近年來(lái)通過科技創(chuàng)新取得上述可喜成效,但是仍存在諸多困難和問題:(1)獲得保護(hù)的玉米品種少,2011-2021 年廣西通過審定品種達(dá)529 個(gè),而獲得品種保護(hù)權(quán)的只有52 個(gè)。(2)2011-2021 年間通過廣西審定品種達(dá)529 個(gè),實(shí)際推廣玉米品種共計(jì)397 個(gè),說明有部分品種沒有進(jìn)入市場(chǎng)推廣,存在同質(zhì)化嚴(yán)重或推廣困難狀態(tài)。(3)突破性品種較少,11 年內(nèi)累計(jì)推廣應(yīng)用面積前十的品種中外來(lái)品種占了七席,廣西本土品種能進(jìn)前十名單的只有桂單0810、亞航639、桂單162,大多數(shù)品種的種子質(zhì)量難與外來(lái)品種比肩,外來(lái)品種不僅在產(chǎn)量、穩(wěn)定性、抗性、品質(zhì)等方面有優(yōu)勢(shì),還在于其高度重視種子質(zhì)量和營(yíng)銷策略創(chuàng)新,“精加工、小包裝、全包衣、單粒播”是其面積穩(wěn)定增長(zhǎng)的重要原因[10],因此,在與外來(lái)品種產(chǎn)量及品質(zhì)較量不相上下的情況下,種子質(zhì)量及營(yíng)銷手段是本土品種推廣的重要制約因素之一。另外一個(gè)原因是廣西育種技術(shù)主要以傳統(tǒng)育種為主,育種技術(shù)相對(duì)落后,選育的品種突破性不強(qiáng),同質(zhì)化較為嚴(yán)重。(4)廣西在2011-2021 年雖然獲得兩項(xiàng)國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì),但都不是牽頭單位,可見玉米育種突破性創(chuàng)新成效不顯著。
廣西由于土地資源條件和農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略的限制,玉米產(chǎn)業(yè)難以形成大規(guī)模發(fā)展的產(chǎn)業(yè)種類。但是玉米仍然是廣西部分山區(qū)群眾的主要口糧來(lái)源,是部分貧困農(nóng)民擺脫貧困的主要收入來(lái)源。所以,培育高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗逆抗病、耐旱耐瘠、綠色豐產(chǎn)和適應(yīng)性廣的品種仍然是玉米科研發(fā)展的主要方向。(1)建議農(nóng)業(yè)部門及科技部門加大研發(fā)經(jīng)費(fèi)支持力度,尤其要加強(qiáng)對(duì)玉米核心種質(zhì)改良創(chuàng)新、培育突破性顯著的優(yōu)異種質(zhì)資源的支持力度,同時(shí)考慮育種領(lǐng)域周期長(zhǎng)、投入大、成果產(chǎn)出慢等特殊性,對(duì)玉米育種基礎(chǔ)研究工作給予長(zhǎng)期穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支持,提高育種研究人員的積極性以期創(chuàng)造更多突破性的成效。(2)在引導(dǎo)企業(yè)注重育種創(chuàng)新的同時(shí),兼顧親本制種純度的技術(shù)攻關(guān),提高玉米種子質(zhì)量,并通過加注“非單粒播種”和“單粒播種”兩種情形,來(lái)規(guī)范傳統(tǒng)播種、精量播種不同情形的最低種子質(zhì)量要求[11],提高本土品種的核心競(jìng)爭(zhēng)力及市場(chǎng)占有率。(3)建議政府加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作。公益性科研院所充分發(fā)揮種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì),與企業(yè)加大合作力度,建立科研院所科研育種材料共享機(jī)制及交流平臺(tái),彌補(bǔ)企業(yè)科研育種材料的不足。(4)建議建立種子發(fā)展基金,強(qiáng)化政府頂層設(shè)計(jì)的政策引導(dǎo),鼓勵(lì)體制機(jī)制大膽創(chuàng)新,使社會(huì)資本、人才、技術(shù)等要素向產(chǎn)業(yè)聚集。