不可把栽培困惑转化为育种方向和技术路线——小议土壤肥力与密植育种

◇张世煌（中国农科院作科所研究员、国家玉米产业技术体系首席科学家）

不可把栽培困惑转化为育种方向和技术路线
——小议土壤肥力与密植育种

◇张世煌（中国农科院作科所研究员、国家玉米产业技术体系首席科学家）

当栽培专家说土壤肥力决定种植密度时，品种是固定效应，密度是可变因素。但育种专家说，种植密度与土壤肥力关系不大，关键是品种。这时候，土壤肥力是固定效应，而品种的基因型是可变量。这体现了育种家的责任和栽培专家的困惑与无奈。

黄淮海地区多年的生产实践证明，把郑单958那样的老品种种到4 000株/667 m2以上会发生倒折，而新品种可以耐较高密度。

不管多大密度，现代农作物生产的田间总生物量基本稳定，这是问题的关键。换句话说，影响相对产量的主要原因不是土壤肥力，而是品种。我们只是比较某块土地上种植什么类型品种既能够节省资源，又能获得更高产量。

我们讨论密植，以土地为固定效应，以往种植的老品种和今后要种植的新品种为可变量，其表现（函数）是不一样的。既然生物量变化不大，但籽粒产量却明显增长；这背后是被中国育种者忽略的作物生理学特征，更不一样的是不同基因型在特定生态区的产量稳定性，延伸了说，就是基因型与环境互作（G×E）。

密植高产，不需要增加施肥量（把施肥量设为固定效应）。如果密植后还要多施肥，那样的密植有什么意义？现在不是50年前，合理密植伴随着增施化肥，逐渐提高了全国玉米产量。现在全国已经超量施肥，要想办法在增加密度和减少施肥量的前提下，继续提高产量。在这一点上要防止诡辩。

这实际上是把栽培困惑转化为了育种方向和技术路线。从另一方面来说，恰恰是肥力低的土壤应适当密植，因为中国和许多发展中国家种植玉米与俄罗斯不同，必须靠大量施用化肥才能维持较高产量。随着施肥量的增加，边际效应递减。在较贫瘠土壤，如果稀植，反而浪费肥料，尤其在化肥当家的贫瘠土壤，稀植必然浪费大量化肥。我们关注的不是栽培困惑，而是育种方向，要培育能够提高资源效率的新品种。

在科学领域不能偷换概念。偷换概念必然是诡辩。栽培困惑源自忽视G×E，或者固定了G（品种）又强调了不可改变的E（环境）对密度的限制，同时顺带着掩盖了育种行为的主动性，而育种者是能够改变基因型（G）的，包括消除栽培学困惑。

美国、欧洲、中国、阿根廷、巴西、泰国、越南等国的玉米产量提高了很多倍，绝不是今天的土壤肥力比30年或50年前提高了很多倍，而主要是推广了新品种，合理利用土、肥、水和光热资源所致。具体来说，是增施化肥在起决定性作用。老品种浪费了太多的肥料和水资源，而耐密植品种的肥水资源利用效率较高，其他资源的利用效率也一样。在中国各年代典型的玉米杂交品种中，氮利用效率最高的是先玉335。如果培育矮早密型新品种，尽管增加了种植密度，氮利用效率还会继续提高。从土壤、肥料和作物生理学角度这个道理不难理解，但我们面对的却是育种难题。

同理，种植密度与水资源效率之间也不是固定和僵化的关系。因为我们同样说的是当前品种与未来品种的竞争性关系。我们只能理解为，旱地需要耐密植品种。如果培育出新品种，就可能种植到更高的密度，提高资源利用效率，产量也会更高。因为同样的生物量和耗水量，密植以后资源利用效率会明显提高，所以产量就比以前高。我们应该认识到，这是一个育种问题，绝非栽培困惑，更不是僵化的栽培概念。