玉米早熟高產(chǎn)是一個(gè)老話題了，隨著玉米機(jī)械化籽粒收獲的興起，如今成為熱門話題。對于早熟高產(chǎn)，仁者見仁，智者見智。理論、實(shí)踐和推想上存在不同看法，甚至悖論。筆者在本文中進(jìn)行一個(gè)范圍較廣的討論。文中的早熟和晚熟只是相對概念，并不指熟期組。
一、不規(guī)范的熟期
玉米種業(yè)中有一個(gè)很多人知道但很少有人談及的問題，那就是種子袋上標(biāo)的生育日數(shù)比實(shí)際生育日數(shù)少5—10天（吉林?。?。似乎沒人能說清此現(xiàn)象的來龍去脈。雖明知有誤，但誰也不敢改自己的種子表識(shí)，因?yàn)槟菢臃N子就沒法賣了。所以，育種界一般不用生育日數(shù)，而用標(biāo)桿品種進(jìn)行比較。另外，書本上講，生育日數(shù)是從播種到成熟，但有些地區(qū)實(shí)際用出苗到成熟。因?yàn)槔錄龅貐^(qū)不管你播得多早，出苗期都差不多。
判斷玉米的成熟日期也不是個(gè)簡單事。書上講的成熟有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這本身就讓人犯糊涂，是需要全達(dá)到還是達(dá)到其中幾個(gè)？一般公認(rèn)的單一的生理成熟標(biāo)準(zhǔn)是出現(xiàn)黑色層，但死稈、病株即使不成熟也會(huì)出現(xiàn)黑色層。而且挖籽?？春谏珜颖容^麻煩，還要破壞果穗。更麻煩的是如果用黑色層做標(biāo)準(zhǔn)的話，很多品種會(huì)沒有成熟期。在育種實(shí)踐中，調(diào)查熟期的標(biāo)準(zhǔn)五花八門，所以調(diào)查熟期最好一個(gè)人調(diào)查到底，換人可能引起較大誤差。
外企一般不大量調(diào)查熟期，而是以收獲水分判斷熟期。這種方法在產(chǎn)業(yè)上來說更實(shí)用，特別是對機(jī)械籽粒收獲更有現(xiàn)實(shí)意義。條件是要及時(shí)脫粒，并有快速測水系統(tǒng)。使用這種方法時(shí)應(yīng)注意死稈的影響。
不規(guī)范的熟期直接影響到熟期組的劃分，熟期組之間2—3天的差距（吉林?。┡c實(shí)際不符。 另外，由于生長條件會(huì)改變生育期，低肥力時(shí)期的老品種如果拿到現(xiàn)在來種，可能會(huì)改變熟期組。四單8就從中晚熟變成中熟。熟期組也有一個(gè)演變過程。
二、早熟高產(chǎn)的沿革
吉林省從1950年代開始搞玉米育種時(shí)就提出“早熟高產(chǎn)”。當(dāng)時(shí)要求有安全成熟期，主要是從穩(wěn)產(chǎn)角度考慮。由于當(dāng)時(shí)地域間引種剛開始，某些引入的早熟品種配以相應(yīng)的栽培措施，可以獲得高產(chǎn)。早熟也一直是雜交種的選育的重要指標(biāo)。但隨著產(chǎn)量水平的提高，早熟高產(chǎn)的難度越來越大。
1980年代，農(nóng)村實(shí)行生產(chǎn)責(zé)任制后，化肥用量快速增加。肥力提高使品種生育期縮短，南種北移，越區(qū)種植遍及北方。當(dāng)時(shí)的這一潮流，確實(shí)使產(chǎn)量迅猛提高，“早熟高產(chǎn)”被拋棄一邊。越區(qū)種植產(chǎn)生大量高水分糧，農(nóng)民卻沒有積極降水，那是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的收購政策加上不正之風(fēng)，高水分玉米有的還多賣錢。這一現(xiàn)象延續(xù)了相當(dāng)長的時(shí)期。后來收購政策強(qiáng)調(diào)了水分和品質(zhì)，農(nóng)民才對早熟優(yōu)質(zhì)品種感興趣。
先玉335問世以后，人們重新關(guān)注早熟高產(chǎn)。特別是機(jī)械化籽粒收獲成為國家大計(jì)之后，早熟高產(chǎn)猛然間受到各方重視。但早熟高產(chǎn)的含義與以往不同。過去重點(diǎn)是高產(chǎn)，早熟主要是為了穩(wěn)產(chǎn)；現(xiàn)在的重點(diǎn)是早熟，靠早熟降低收獲時(shí)水分，要的是綜合效益，高產(chǎn)只是一個(gè)追求。
三、早熟與晚熟的優(yōu)缺點(diǎn)比較
早熟品種的優(yōu)點(diǎn)：有完整的生育期，有成熟安全期，可達(dá)到完熟，水分低，品質(zhì)好。春旱時(shí)可等雨播種。可晚播，減少土傳病害，避開生育關(guān)鍵期的不良?xì)庀髼l件。營養(yǎng)體小，可密植。發(fā)苗快，前期葉面積指數(shù)高。缺點(diǎn)：成熟后積溫浪費(fèi)。完熟前一段灌漿緩慢。后期抗性差，易早衰?？偣夂蟿莸?。
晚熟品種的優(yōu)點(diǎn)：抗性好，后期綠葉面積大，光合效率高（葉年輕）。全生育期光合勢高，光合產(chǎn)物多。 根系強(qiáng)大。單株產(chǎn)量高。缺點(diǎn)：后期灌漿不足。其它器官養(yǎng)分向籽粒的轉(zhuǎn)移尚未完成，收獲指數(shù)低。成熟不好，水分高，品質(zhì)差。
適宜熟期品種（不考慮水分）：由于玉米的灌漿曲線為S型，接近成熟時(shí)，灌漿緩慢，因此完熟（生理成熟）收獲，光熱利用率率低。有試驗(yàn)表明，在乳線達(dá)到60%時(shí)，與完熟籽粒產(chǎn)量相差3—7%，時(shí)間差5—10天，品質(zhì)也達(dá)到較好水平。因此，可以把這個(gè)成熟度稱之為農(nóng)藝成熟，它是光能利用率與收獲指數(shù)的平衡，實(shí)現(xiàn)最高產(chǎn)量。它的好處還有，正常年景可以達(dá)到農(nóng)藝成熟，高積溫年達(dá)到完熟，有效利用后期積溫。
四、密度是早熟高產(chǎn)的核心
早熟品種需要密植，這是一個(gè)共識(shí)。近來又成了熱門話題，那是因?yàn)橛辛艘环N觀點(diǎn)的轉(zhuǎn)變，從過去的早熟可能高產(chǎn)變成早熟才能高產(chǎn)。這是對傳統(tǒng)早熟高產(chǎn)概念的顛覆。這一觀點(diǎn)的邏輯是，高產(chǎn)必須密植，密植必須葉片少，葉片少只能是早熟種。就是說，用縮小株型的方式增加密度，即使減少生育期也能獲得更高的產(chǎn)量。要想密度優(yōu)勢超過光熱優(yōu)勢，有兩種可能，一種是光合效率高，另一種是光分布合理。光合效率是種性問題，早熟材料光合效率缺少研究。對于光分布，早熟種株型?。▎沃耆~面積?。梢悦苤?，而密植是提高庫源比的有效方法，主要是提高單位面積粒數(shù)。相當(dāng)多的資料認(rèn)為增加玉米庫源比，拉動(dòng)源的生產(chǎn)力是增產(chǎn)的重要途徑。密植會(huì)帶來下部葉片受光差，可能低于補(bǔ)償點(diǎn)，造成浪費(fèi)。葉片少則可減少了遮光層次，下部葉片能得到合適光照。也就是說，在高葉面積指數(shù)條件下，單株葉片少則光分布更為合理，可顯著提高總體光能利用率。按照這個(gè)思路分析：由于玉米的各熟期品種的出葉速度大體一致，可見葉片數(shù)是在低密度條件下形成的與熟期相對應(yīng)的穩(wěn)定形狀。要進(jìn)一步提高密度，人們只好選擇葉片少的早熟種。
多數(shù)情況下，收獲指數(shù)隨密度提高而下降，可塑性低的品種這一下降不顯著，有資料認(rèn)為早熟種可塑性低，收獲指數(shù)較穩(wěn)定。在筆者的試驗(yàn)中，有的品種的收獲指數(shù)隨密度的提高而上升（應(yīng)該是在一定范圍內(nèi)）或下降少，適應(yīng)性強(qiáng)的大品種普遍有這個(gè)趨向。
早發(fā)性與生育期負(fù)相關(guān)是普遍現(xiàn)象，它是早熟種前期光能利用的優(yōu)勢，加上密植，更增強(qiáng)了這一優(yōu)勢。
五、其它作物的早熟高產(chǎn)
大豆的研究結(jié)果值得借鑒。吉林省曾研究從黑龍江引入的早熟大豆品種，發(fā)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)系數(shù)高、葉綠素含量高、光合強(qiáng)度大、葉柄細(xì)胞濃度變化有利于生長發(fā)育，而且籽粒形成期有高溫多雨的環(huán)境優(yōu)勢。對于早熟種的內(nèi)在優(yōu)勢，分析認(rèn)為：大豆是典型的短日照作物,早熟品種是從遲熟、短光照性強(qiáng)的品種中經(jīng)長期定向選擇培育出來的，承受了較高的選擇壓力，積累了較多的生理優(yōu)勢。玉米也應(yīng)該有類似情況。
水稻由于較容易出現(xiàn)早熟突變體，所以早熟的研究比較多。早熟突變體普遍表現(xiàn)為：生育期越短,則植株越矮,主莖葉片數(shù)和節(jié)間數(shù)越少，但穗部性狀變化相對較小。水稻還確定了一些完全顯性的早熟基因，帶有這一基因的材料與任何熟期的品種配，雜交種都表現(xiàn)出基本相同的早熟熟期。水稻早熟基因的利用，主要是發(fā)揮過去無法利用的晚熟種的雜交優(yōu)勢，使早熟品種產(chǎn)量有所提高。資料中并未提及利用其增加密度來提高產(chǎn)量。玉米和水稻同屬禾本科作物，水稻的熟期通常也是數(shù)量性狀，但確有完全顯性的質(zhì)量性狀基因。如果玉米存在早熟基因，并能夠找到，則可以利用晚熟種質(zhì)資源，可能解決早熟×晚熟植株偏大的問題，拓寬早熟高產(chǎn)途徑。
六、早熟高產(chǎn)的實(shí)踐
在早熟高產(chǎn)實(shí)踐中，最具說服力的是美國。按中國的標(biāo)準(zhǔn)，美國浪費(fèi)了大量的光熱資源，單產(chǎn)卻遠(yuǎn)超中國。特別是有材料稱美國從1979年至2005年間（26年）的玉米產(chǎn)量和生育期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，美國的玉米單產(chǎn)在這26年間增加了接近50%，但是其生育期卻從125天變?yōu)?15天，縮短了大約十天左右；由于美國早已實(shí)現(xiàn)機(jī)粒收，應(yīng)該沒有早熟壓力，還在縮短生育期并提高單產(chǎn)，似乎說明早熟是高產(chǎn)的因素之一。但有一些其它的美國材料認(rèn)為幾十年來熟期一直沒有變?；蛟S這里邊有數(shù)據(jù)年代的問題、地域問題或其它統(tǒng)計(jì)問題，筆者無力查證，只能討論到這里。但美國以比氣候條件短得多的玉米熟期，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，并穩(wěn)定快速發(fā)展是不爭的事實(shí)。
在中國，即使是越區(qū)種植盛行的時(shí)期，也不時(shí)出現(xiàn)早熟高產(chǎn)品種。在吉林省，具有代表性的有掖單51、吉單209、四密25，以及后來的先玉335。這些品種不僅在晚熟之林中占有一席之地，而且是創(chuàng)造高產(chǎn)田的主力品種。它們共同特點(diǎn)是耐密。
在區(qū)域試驗(yàn)中也有早熟高產(chǎn)現(xiàn)象。有材料統(tǒng)計(jì)遼寧省8年預(yù)試結(jié)果，表明中熟組平均產(chǎn)量最高。吉林省區(qū)試，1990年代中，5年中有4年中熟組對照高于其它熟期組對照。
吉林省1990年代，玉米畝產(chǎn)800公斤以上高產(chǎn)田統(tǒng)計(jì)，不同熟期品種產(chǎn)量差異只有2.9%。當(dāng)時(shí)畝產(chǎn)1000公斤的最高產(chǎn)量是由中熟品種創(chuàng)造的。
七、早熟高產(chǎn)與晚熟高產(chǎn)并存
吉林省玉米生產(chǎn)的歷史上雖然出現(xiàn)過多個(gè)早熟高產(chǎn)品種，但遠(yuǎn)不如中晚熟品種多。而且這些早熟高產(chǎn)品種缺少繼承性和連續(xù)性，并沒有形成大氣候?？赡苁菑姆N質(zhì)資源上來講，要求更高，因?yàn)樵跍p少光照的情況下不減產(chǎn)，還要增產(chǎn)，顯然是困難的。從人為選擇上來說，可能缺少密度壓力和籽粒降水壓力。
早熟品種創(chuàng)高產(chǎn)，一般是在早熟區(qū)，往往是當(dāng)?shù)氐臐M生育期品種。有材料指出，一般的玉米品種，每南移一個(gè)緯度，生育期減少2-3天，積溫減少80-90度，千粒重減少2-4%，株高減少2-3%，產(chǎn)量降低5.5%，穗位降低3%?？梢姡帽狈N南移的方式利用早熟種，是有不少問題的。
吉林省區(qū)試的多年統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，中晚熟組（適期）產(chǎn)量略高于中熟組，耐密組也是如此。中熟組的一些高產(chǎn)主要出現(xiàn)在中熟試驗(yàn)點(diǎn)。中熟區(qū)的優(yōu)勢---海拔高，光照多，溫差大，降雨多。
另外，參試品種中，常常有人想利用略超熟期的方式獲得產(chǎn)量優(yōu)勢。這種現(xiàn)象應(yīng)該反映的是晚熟優(yōu)勢。
以上問題似乎可以用沒有考慮密度來解釋，但不能解釋所以問題。事實(shí)上很多比較都是在各自的適宜密度上進(jìn)行的。
八、早熟高產(chǎn)的理論問題
當(dāng)代玉米生產(chǎn)以提高密度來增加產(chǎn)量是共識(shí)。根據(jù)是幾十年來玉米的單株產(chǎn)量潛力變化不大，育種的主要進(jìn)展是在高密度壓力下，單株產(chǎn)量下降越來越小，即耐密性不斷提高。但這只是實(shí)踐結(jié)果，并不能從理論上說明低密度大穗不能高產(chǎn)。雖然可以從提高庫源比、改善株型等方面解釋，可這些主要來自于其它資料的推導(dǎo)。耐密高產(chǎn)理論的直接研究幾乎是個(gè)空白。
早熟品種和密植結(jié)合起來進(jìn)一步提高產(chǎn)量，這當(dāng)然是兩全其美。 但在實(shí)踐中尚不能普遍驗(yàn)證，理論上還只是個(gè)推測。在損失光熱資源的情況下繼續(xù)提高產(chǎn)量，難度顯然要大。
玉米育種的程序化應(yīng)該是作物育種中走在最前面的，因?yàn)樗纬闪斯J(rèn)的種質(zhì)群。也許正是由于程序化的普及，使人們忽略了理論研究。另外，整個(gè)玉米育種界都卷入激烈的商業(yè)競爭也讓人無暇進(jìn)行理論研究。事物的發(fā)展，有時(shí)理論走在前面，有時(shí)實(shí)踐走在前面。玉米育種的理論研究顯然落伍了，好多問題差不多是黑箱。如果你廣泛分析各種早熟高產(chǎn)的說法，會(huì)發(fā)現(xiàn)存在諸多悖論，令人疑惑。
筆者搞耕作栽培出身， 覺得育種與栽培的結(jié)合部有文章可做，可以做一些育種的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。也有人認(rèn)為可以產(chǎn)生一門交叉學(xué)科——育種栽培學(xué)。
筆者通過對緊湊型耐密品種的研究和資料收集，發(fā)現(xiàn)事實(shí)上緊湊型品種的增產(chǎn)中有一部分并非葉片緊湊所致。在大量的平展型品種和緊湊型品種的對比試驗(yàn)中，普遍存在以下幾個(gè)現(xiàn)象：
1、緊湊型品種后期葉片保綠度好。
2、開花到成熟的光合勢占總光合勢的比例，緊湊型比平展型高。
3、開花后干物質(zhì)積累占總干物質(zhì)積累的比例，緊湊型高于平展型。
4、據(jù)6個(gè)試驗(yàn)報(bào)告得到的平均收獲指數(shù),平展型為0.457,緊湊型為0.530,多16%。
5、緊湊型品種根條數(shù)顯著多于平展型品種。
從以上不同試驗(yàn)的結(jié)果來看，有很多同收獲指數(shù)有明顯的因果關(guān)系。緊湊型品種普遍收獲指數(shù)高，是一個(gè)早已被發(fā)現(xiàn)但缺少研究的問題。
以上問題超出緊湊型的優(yōu)勢，應(yīng)該是耐密型的共同特點(diǎn)。
另外，密度提高后，單株環(huán)境壓力加大且更加不均。這對玉米各器官的平衡能力要求更高，平衡能力高才能合理地配置庫源關(guān)系，防止空稈，提高群體產(chǎn)量。單株收獲指數(shù)可作為平衡能力的指標(biāo)，而且它還能反映出品種的其它一些重要性狀，值得研究。
九、機(jī)械籽粒收獲與早熟高產(chǎn)
過去很少有人關(guān)注玉米收獲籽粒水分和秸稈質(zhì)量，覺得美國的收獲方式離我們還很遠(yuǎn)，中國“特色”會(huì)長期延續(xù)下去。再說嚴(yán)酷的種業(yè)大環(huán)境使生存競爭逼人，叫人有心無力，只能顧及眼前。近年來，世界糧食格局和國家糧食政策變化很快，玉米機(jī)粒收提上日程。這顯然對有備者是一個(gè)機(jī)遇，但對大多數(shù)人是一個(gè)挑戰(zhàn)。這也是個(gè)預(yù)示，預(yù)示著經(jīng)濟(jì)效益終將是任何行業(yè)的根本所在，今后玉米種業(yè)的發(fā)展必須遵守經(jīng)濟(jì)規(guī)律。
機(jī)粒收關(guān)鍵是要有籽粒降水時(shí)間，只能縮短生育期?？s短生育期有兩個(gè)途徑：對于有早熟資源的單位一般是在早熟中選高產(chǎn)；沒有資源的只能在現(xiàn)有材料中選早熟。前者出品種會(huì)快一些，但產(chǎn)量目標(biāo)比較難完成。后者雖然路途要遠(yuǎn)，但也許是比較可靠的方法。就目前看，要做到既早熟又高產(chǎn)是很有難度的。應(yīng)該看到的是，機(jī)粒收本身是個(gè)經(jīng)濟(jì)效益問題，即使品種產(chǎn)量不夠高，只要在機(jī)粒收整個(gè)大環(huán)境中有利可圖，該品種就有應(yīng)用價(jià)值。
適合機(jī)粒收的品種已經(jīng)出現(xiàn)，今后的趨勢會(huì)怎樣？筆者在統(tǒng)計(jì)吉林省區(qū)試結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象。剛建立耐密組試驗(yàn)時(shí)，品種數(shù)上升很快，但兩年后明顯下降。原因可能是手頭的材料很快配完了，而后續(xù)的材料還沒有跟上來，出現(xiàn)一個(gè)斷檔期。機(jī)粒收品種也可能出現(xiàn)這類問題。
還有，機(jī)粒收是個(gè)系統(tǒng)工程，不光是品種問題，其它瓶頸問題也會(huì)影響其進(jìn)程，只是目前量小，一些問題沒反映出來。比如烘干設(shè)備，若全面實(shí)現(xiàn)機(jī)粒收，全國需要多少設(shè)備？對機(jī)粒收的進(jìn)程需要有一個(gè)理智的判斷，對自己的優(yōu)勢和劣勢要有一個(gè)客觀分析，以此決定育種力量的投入。
20170106
徐航，吉林農(nóng)大農(nóng)機(jī)系畢業(yè)，先后在吉林省農(nóng)科院、孟山都、先正達(dá)從事與玉米相關(guān)的耕作栽培、育種、機(jī)械設(shè)備等工作?，F(xiàn)已退休。加上知青的經(jīng)歷，玉米地里41年。
徐航，吉林農(nóng)大農(nóng)機(jī)系畢業(yè)，先后在吉林省農(nóng)科院、孟山都、先正達(dá)從事與玉米相關(guān)的耕作栽培、育種、機(jī)械設(shè)備等工作?，F(xiàn)已退休。加上知青的經(jīng)歷，玉米地里41年。
