玉米作為世界上最重要的糧食作物之一,其產量的提高對于全球糧食安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。通過美國1985-2020年間主推品種的種植密度和產量來看,密度和單產相關性非常高。簡言之,通過增加種植密度來提高玉米的單產,是在有限的耕地面積下提高總產量的一條重要的途徑。


美國主推品種的種植密度和產量的變化(Assefa et al., 2018)
一、“密”的思考
種植密度的優(yōu)化,是提升玉米單位面積產量的關鍵。從歷史數(shù)據(jù)來看,美國玉米品種的種植密度與產量之間存在著顯著的正相關關系,證明了高密度種植對提高產量的有效性。然而,密度的設定并非盲目追求數(shù)字的最大化,而是需要綜合考慮技術進步、種植模式、土壤肥力、品種特性及市場需求等多方面因素。但從發(fā)展來看密度逐漸增加是必然趨勢。
我國玉米種植密度在各生態(tài)區(qū)間種植密度雖然有所不同,但大多集中在3500-4500株/畝左右,于美國的目前的5000-6000株/畝,有不小差距。
如果育種目標是為未來5-10年培育品種,那么現(xiàn)在的育種目標,品種選育密度應在5500-6000左右,以培育出更加耐密的玉米品種,為未來的農業(yè)生產奠定堅實基礎。
二、“矮”的策略分析
“矮”不是目標,是增加種植密度的一個手段,一般來說植株越矮所占的單位面積就會越小,種植密度就能增加。
增加密度,倒伏發(fā)生幾率變高,矮化主要有利于抗倒。
通過玉米的理想株型,改良栽培措施,也能夠達到一定的增加密度的目的,因此矮并不是增加密度的唯一手段。
株高相關的功能基因發(fā)現(xiàn)較多,“矮”是容易利用分子育種實現(xiàn)的目標性狀之一。
株高與單株產量相關較大,比較難實現(xiàn)矮化不減產的目標。
通過重疊一部分血緣,降低雜種優(yōu)勢,從而可以降低株高,也是一個矮化育種的途徑。
總之,“矮”應作為增加種植密度的重要手段之一,但并非唯一途徑,需與其他措施相結合,共同推動玉米產量的提升。
三、“早”的理性看待
一般來說,生育期的長短與產量成正相關,生育期長,生長期的積溫多,產量會高一些。
在一年一熟的種植區(qū)域,沒必要搞太早,適當長點的生育期可能提高產量。
在黃淮海地區(qū)推行的一年兩熟種植模式中,玉米與小麥間對光熱資源的競爭尤為顯著。鑒于此,適度提前玉米的生育期以優(yōu)化資源配置是可行的策略之一。然而,長遠來看,實現(xiàn)玉米籽粒的直收送入烘干塔處理,這樣的方法品質更有優(yōu),適合種植大戶,這種模式需要生育期短、籽粒脫水較快的品種。
就當前普遍采用的收獲方式而言,即將玉米穗收集后置于玉米網中囤存,對于當前多數(shù)玉米品種而言,其生育期已能滿足這一生產流程的需求,因此,沒有必要再進一步提前其生育期。
總之,個人覺得在生育期適當就行,沒必要把“早”當成主要的育種目標。
四、抗性
抗性直接關聯(lián)著玉米的產量。在黃淮海地區(qū),一個好的玉米品種,其對于穗腐病、莖腐病及銹病這三大主要病害的抗性表現(xiàn),必須至少達到中抗水平或以上,以確保作物健康生長,穩(wěn)定提升產量。
各生態(tài)區(qū)的主要病害有所不同,但在育種上,對目標生態(tài)區(qū)的主要病害至少應達到中抗以上水平。
綜上所述,在未來的育種工作中,應秉持前瞻性的視角與科學的態(tài)度合理設定育種目標、優(yōu)化育種策略、加強科技創(chuàng)新與成果轉化工作,為推動我國玉米產業(yè)的高質量發(fā)展貢獻力量。同時各階段品種比例布局的合理規(guī)劃也是實現(xiàn)這一目標的重要保障。例如,各階段品種比例布局:未來5年的品種類型占30%,未來10年品種占60%,未來15年以上的品種的材料儲備占20%。
我們課題組長期從事玉米穗腐病遺傳研究,如果材料做抗性遺傳改良或全基因組選擇育種相關應用,可以聯(lián)系。












