1. 持續高產高效是小麥生產之目標。“種”是小麥高產之核心,此“種”既是種(zhǒng)(品種的種)、又是種(zhòng)(種植的種),種(zhǒng)與種(zhòng)合而為一字,意為品種(陰)與栽培(陽)不可分也!“種”字又是由“禾”和“中”組成的,“禾”為小麥,“中”(河南語)即為好!“好種”+“種好”即良種與良法配套,才能高產高效。是故,“種子是芯片,技術是操作系統,農田是硬盤,農機是鼠標”,不斷生成和復制著豐收的篇章與圖景。

2. 讀王陽明而思“致良知”,理解到“致良知”的過程乃是達良知和行良知的知行合一的過程,知而不行非良知也。育種人在“致良種”,栽培者在“致良法”,其“致”同也。從知行合一看,所謂“良種”,乃“五良”共致而合一也:一曰“良品”,即性狀優良的品種;二曰“良子”,即質量精良的種子;三曰“良技”,即精準配套的技術;四曰“良推”,即先進的營銷推廣模式;五曰“良效”,即農民與企業共同增效。此五良,若有一良不致,皆非良種也。所謂“良法”,乃“五適”協同而良配也:一曰“適境”,即順天時而盡地利;二曰“適種”,即選好種而用其長(并補其短);三曰“適機”,即載良機而行其功;四曰“適人”,即簡作業而少人力;五曰“適標”,即達高產而至高效之目標。此五適,若有一適不致,皆非良法也。
3. 如果把小麥栽培全過程分為“種”(zhòng)(從播前準備到播種出苗)和“管”(從出苗至成熟收獲)兩大過程環節的話,“種”是基礎,在現代栽培中,“種”是最重要、最關鍵的環節!我們建立的“冬小麥節水省肥高產技術”,從2000年開始在河北省推廣應用,當時,在衡水召開的一次全省節水農業會議上,我們提出“小麥節水栽培要轉變觀念,其中之一是,要改變‘三分種、七分管’的傳統觀念,要建立‘小麥要高產,七分在種、三分在管;小麥要種好,七分在農機(包括機械和機手)、三分在農戶’的觀念”,特別強調了現代小麥栽培“種好”和“機好”的重要性!多年的實踐已反復證明,高產主要是“種”出來的,種好了,“苗全、苗齊、苗勻、苗壯、苗美”,是高產的底盤!高效也是“種”出來的,只有種好了,苗好了,才可以減少投入、減少管理、減少災害!農民往往因為種不好,苗不好,才增加肥水、加強管理、“促苗情轉化升級”,希望通過多投入、多管理來補償播種過程的失誤,結果產量難以上去、效益卻下降了!因此,全面提升播種質量既是高產突破的關鍵,也是全面均衡增產增效的基礎!對于小麥生產來說,沒有種好,就沒有管好,“種好+管好”等于好上加好,才是真正的好!“一年之際在于秋”,不可不察也!
4. 在麥田走一走,便想起《安娜.卡列尼娜》(托爾斯泰著)的開篇之語:“幸福的家庭都是一樣的,不幸的家庭各有各的不幸”,是啊,看看千家萬戶的麥田吧,好的麥田都是一樣的(或相似的),均表現“苗全、苗齊、苗勻、苗壯、苗美”,不好的麥田則各有各的不好,有的種肥燒苗、有的藥害枯苗、有的金針蟲咬苗、有的地表板結小老苗、有的播得太深黃弱苗,有的播量不夠稀缺苗,有的播得過多擁擠苗,有的坷垃成堆壓彎苗,有的土壤塇松秸稈不碎懸根吊苗,有的一片一片漏播雜草欺苗,有的葉長葉披形成旺苗,有的旱了凍了干葉死苗,有的地頭邊10米之內無苗或孬苗......問題多種多樣啊!田稼有不幸,農人何以安?
5. “中庸”和“均勻”是值得放在心頭的兩個非常重要的整體性狀概念。品種性狀要追求“中庸”,所謂中庸即產量性狀指標的相對均衡優配,發揮綜合性狀的互補協同作用而不是追求極端,中庸則易廣適,廣適性品種往往是中庸性品種,但中庸是有層次的,要因地制宜,培育更高產量水平的品種,則需要在更高水平層次上實現目標性狀的中庸和諧!群體性狀要突出“均勻”,均勻有利增產,“勻”是高產田最明顯的長相或特征,高產群體必須是均勻群體,“確保足夠穗數,著力提高穗群均勻度”乃高產之要略。穗群之均勻來自于苗群之均勻,苗群之均勻來自于播種環節各項技術效果之均勻(見下圖),以播種之均勻致苗群之均勻,以苗群之均勻致穗群之均勻,以穗群之均勻致粒群之均勻,終致高產優質高效。

6. 高產創建是個系統工程,需要“天、地、人、禾”的協同作用。就“禾”而言,小麥的個體和群體也是兩個不同層次的生產系統,皆為復雜系統,且相互關聯和制約,育種更多關注個體系統性狀,栽培更多關注群體系統性狀,育種和栽培均需關注各系統的結構與功能之要求,以實現“個體高活力”和“群體高效率”之統一。高產設計育種應在理想群體的架構下設計理想的個體性狀組合,高產設計栽培應基于農田生態系統和高產目標設計理想的群體結構體系。何謂理想?理想終歸于“美”矣,求理想一如求“美人”矣!栽培為育種畫出“美人之像”,育種為栽培獻出“美人之身”,“窈窕淑女,君子好逑”“有美一人,清揚婉兮;邂逅相遇,適我愿兮”。
7. 關于根。小麥種子根數目是品種重要性狀,品種間有差異,有的僅3條(如煙農15),有的僅4條(如魯麥21),有的5-6條(如石家莊8號)。種子根多,則深層根多,則可在后期能吸收深層土壤水分,有利于后期干旱下維持光合和灌漿。培育抗旱節水品種,選擇單株種子根多的基因型是有利的;實施節水高產栽培,則應擴大種子根群數量,其途徑:一是選用種子根多的節水品種,二是適當增加播種量。試想,若單株5條種子根,播種量從15萬苗增加到30萬苗,則地下種子根群數量理論上就增加了一倍,增加了75萬條根啊!這就是節水栽培增苗增產增效的重要秘密之一!以抗旱豐產為目標,抗旱品種第一位要求是能擴根以增加吸水能力,以吸水來增加光合生產,以增加光合來維持和增強根系吸水活性,從而形成“根-冠”互作反饋以促增產。那種認為“通過減少根系生長冗余,以增加同化物向生殖器官分配”的抗旱增產設想,實踐中可能既不能抗旱也不能增產。
8. 關于苗。高產需要培育壯苗,但什么是壯苗?通常要求冬小麥冬前達到的壯苗(個體)標準是:主莖6-7片葉,單株5-7個蘗,7-10條次生根,按此要求,則北部冬麥區和晚播條件下是難以達到標準的,在今天提倡適當晚播節水節肥栽培重要背景下,上述壯苗的標準過于局限了,也不符合生產實際。華北冬小麥-夏玉米一年兩熟“雙晚”栽培(即冬小麥晚播和夏玉米晚收)是我們在上世紀80-90年代就提出并建立的技術模式(即最早的“噸糧田”種植模式),直到今天仍在生產中顯示其重要價值(在氣候變化的背景下其意義更為重要了),多年的應用實踐告訴我們,只要播種質量好、播量與播期匹配群體合適,冬小麥冬前單株4-6(7)葉均可能高產、均應被視為壯苗,且適當晚播減少冬前水肥消耗、減少冬春灌溉,有利于節水減肥,并有利兩茬高產,這就是我們提出的“退一進三”之思想(“退一”即冬小麥播期推遲,“進三”即增進周年產量、水分利用效率和氮素利用效率)。那種把基本苗足夠且合適的晚播小苗歸為弱苗是不科學的,把群體足夠的晚播苗當作弱苗并過早水肥促進更是重大錯誤!近年來隨著氣候變暖,特別是秋冬季氣候變化異常,華北大部分地冬小麥推遲播種(至冬前4-6葉),成為適應氣候變化和安全越冬的智慧型栽培之策。另外,為了節水抗旱栽培,還應關注品種的出苗速度和幼苗活力,觀察到在同樣播期下,品種的出苗是有快有慢的,如石麥15、石麥22的出苗速度明顯快于其他品種,這對抗旱生產是有益的。在國外,“幼苗活力”常作為品種抗旱性的重要指標,但如何選擇需要有簡易的方法,現代高通量光譜檢測技術值得開發利用。當幼苗長出一定次生根后,拔出幼苗根系,我們會發現不同品種根系粘附的土粒(農民稱“抓土”)多少是不一樣的,粘附的土壤多,說明根系分泌物多、根毛多,幼苗活力應該是較強的,這是否可作為品種幼苗(根-苗)活力觀察的直觀方法?
9. 關于莖。高產品種要適應高產栽培,由于高產栽培群體較大,抗倒性要求突出,高產品種的株高是不宜過高的,控制在70-80cm應是最適宜的。對品種株高的選擇還要考慮水肥管理模式,例如,在冀中北和京津等北部冬麥區,常年播種密度較大,且生產上還需澆越冬水,春季第一水也較早,需在返青后或起身期澆水施肥,這就會促進莖稈基部節間伸長,因此,這一麥區的品種對株高的選擇就要更為嚴格。在適宜的株高下應關注節間長度的配比,嚴格控制基部節間長度并適當控制穗下節間的長度是有利的。對于穗下節間,我們曾犯過一些認識上的錯誤,第一個錯誤即認為穗下節間較長為好,節間較長可以增加非葉光合面積有利增加粒重,但實際的觀察則多顯示出穗下節間較長的品種穗粒數較少或難以增粒,原因可能是穗下節間的伸長過程是與小穗小花兩極分化過程相同步,并相競爭同化物,節間過長則會降低穗的生長,也不利于同化物快速向穗運輸。第二個錯誤即認為穗下節間較粗為好,頸節較粗則節間維管束較多或較粗,而節間維管束數是與小穗數相關的,而維管束較粗也有利灌漿。但許多育種人的實際觀察則不然,往往穗頸節間較粗的品種,可能粒容較大,但籽粒灌漿并不好,而穗頸稍細稍短且略有彎曲的品種,灌漿卻往往較好。這些值得進一步研究,特別是旱地品種與水地品種可能存在不同的表現需要觀察。
10. 北方的春天多風。我站在麥田邊,看風吹麥浪一波一波的滾動,在這麥浪的滾動中,我也看到陽光一縷一縷的散落在田間,鉆入群體的深處,那深處的葉子一閃一閃露出綠色的亮光。哦,我突然明白如此高密度的群體,下層葉片仍然綠而不黃的原因了!它們在享受著波動的光照啊!這是否給我們以啟示,在高密度栽培下,品種莖稈具有較大彈性和一定的擺動性是有利于受光的呀!在麥田居高臨下看冠層,會發現不同品種麥穗和旗葉在水平方向上散布的均勻性有很大差異,一些多穗節水型品種不論行距多大,穗-葉總能均勻、均等的散布開來,分不出行內行間,呈現明顯的水平“勻散性”,而其他許多品種(特別粗稈品種)則不具有這種勻散性,從而表現出行內葉群密集而行間空曠漏光。這種上層穗葉“勻散性”可能主要與上部節間的自動外展調節能力有關。穗-葉的“勻散性”是否可作為節水高光效品種的選擇指標?穗-葉“勻散性”與冠層光照波動性的結合是否是群體高光效的某種機制?有待精確研究。
11. 關于蘗。由于長期致力于晚播大群體節水栽培,也曾認為品種以獨稈無蘗或極少蘗為理想,認為獨稈品種容易調控群體并能減少無效生長,從而易于獲取高產,這可能是一個最大的認識錯誤!這樣的認識若付諸于育種行動,不僅不能或難能通過品種試驗審定,而且這樣的品種也不適合于大田生產。一定的分蘗是智慧型品種的特征,高產不是不要分蘗,而是要提高分蘗成穗率,蘗不在于多,而在于勻。黃淮麥區中庸高產品種第一位和第二位大蘗與主莖生長的差異性很小,能基本同步發育成穗,而高位小蘗則能快速退化,穗群分布較為均勻整齊。育種家關注分蘗的開張角度,角度過小過于緊湊形成“一柱香”不是好事,但角度過大,穗容量和整齊度會受到影響,也不經濟,合理的莖-蘗構型需要精準設計和調控。澳大利亞學者對分蘗抑制基因型(tin)性狀及其應用效果進行了多年研究,認為其對節水栽培是有益的,但實際效應存疑,似乎并未真正應用于育種和生產。既要減少無效分蘗、同時還要減少有效分蘗與主莖的差異性即提高莖-蘗的均勻性(或整齊性),兩者的結合(抑蘗基因+勻蘗基因?)可能是培育或選擇高產品種應注意的性狀目標啊!
12. 關于葉。粒(數)/葉(面積)比高是庫-源協調高產的重要性狀,因此,選擇小葉大穗型品種是必然和必要的,但由于上三葉生長與穗分化同步,葉面積與穗大小存在一定關聯性,往往大穗型也伴隨著大葉型,如何打破其關聯性需要研究和種質創新。在一定的葉面積下,改善上部葉直立性和受光態勢則有很大潛力。河北品種馬蘭1號株高雖低于70cm,但葉片直立性好和功能性好使其群體容穗量可達50萬穗/畝以上,且產量三因素能在高水平上協調,這值得分析研究。葉片有無蠟質層,可能不是重要的問題,但葉片“落黃性”和“清潔性”卻是十分重要的性狀。從實際觀察看,許多落黃較好的品種其葉片卻并無明顯蠟質層;而在易受塵土影響的田間,無蠟質品種相對有蠟質品種往往葉片較為清潔,不易沾染灰塵,且雨后更為干凈。從植株落黃性看,石麥系列的幾個品種葉片持綠性好,落黃表現好,特別是石家莊8號尤為顯眼,在滄州大片的旱地里,在灌漿后期遠遠的望去,石家莊8號麥田呈現出一片鮮亮的綠色,在驕艷的陽光下那亮綠的葉片襯托著金黃的麥穗,是一道多么美麗的風景線啊!石麥系列品種的持綠性狀可能來自于冀麥38,持綠性是抗旱高產的重要且關鍵性狀,對冀麥38及其衍生品種葉片持綠性進行深度的遺傳解析和基因挖掘是多么重要和多么期待啊!
13. 后期葉片呈現早衰現象,這對高產是不利的,但對優質(高蛋白)可能是有利的。許多強筋類型品種似乎在后期都有葉片提早黃衰的表現,這可能是因為籽粒蛋白質大量合成需要葉片氮素的大量轉移。由于葉片是氮素的主要暫儲性器官,是籽粒氮的主要供給源,花前葉片氮儲量對于花后籽粒蛋白質合成具有重要影響,因此,高蛋白強筋品種對株葉型的要求可能會不同于高產品種,可能要求葉片適當寬大和披散,以增加其花前吸氮、儲氮和氮轉運能力。但優質與高產如何結合則需要平衡設計,也即需要權衡后期C積累和N運轉的矛盾、高粒重與高蛋白的矛盾,或許,高產強筋小麥品種設計與調控之策是:以多穗或多粒爭高產、以小粒高蛋白爭優質;前期增肥促進葉片多貯氮,后期控水誘導葉片高運轉!現行生產中以師灤02-1為代表的高強筋品種表現出品質的高度穩定性,是否與其多穗、小粒、葉片早衰性狀有關?值得探討,但需要證明性研究。
14. 關于芒。芒較長好不好?我過去認為長芒好,還特別選育了幾個長芒品系,認為長芒可增加光合面積、可增加抗旱性,但實際效果并非如此,篩選的幾個長芒品系,均表現粒少粒小,穗粒重較低,且易早衰,這可能因為長芒的生長需要消耗更多的同化物,這會影響穗粒數的形成;而芒的持綠時間很短,光合是極有限的,其早衰信號還可能對籽粒生長產生負向影響。另外,在我國北方地區,小麥抽穗灌漿期正是楊樹開花散絮盛期,大量的花絮飛落田間掛滿于長芒之上,不僅影響穗葉受光和光合,而且污染麥穗、傳播病害。芒宜短而不宜長啊!
15. 關于小穗密度。近年來,國外學者對小麥穗的“結實效率”給予了高度關注,所謂“結實效率”(fruiting efficiency)即開花期單位穗重的結實粒數(穗粒數/開花期單穗干重),此指標性狀在品種間是有較明顯差異的,提高結實效率是增加穗粒數的重要途徑。在穗發育過程中,小穗小花的分化生長與穗軸節片的生長是同期相伴的,相互之間也存在對物質分配的競爭,在開花期穗重一定的條件下,結實效率高的品種一般穗軸節片較短、其重量占比較小,小穗的排列密集緊湊,穗粒數較多。生產上有一些品種看似穗子很大,但“碼”較稀,穗軸節片占比過大,實際穗粒數卻并不多,結實效率低,這是很不經濟的。為了提高結實效率,小穗的穎片(還有芒)似乎也不宜過大過重,以減少同化物向非小花(雌雄蕊)部位的分配,當然這要考慮對粒重的可能影響。
16. 關于穗層。品種或群體的穗層是整齊好還是不整齊好?似乎有兩種不同的觀點,一種觀點認為,穗層不整齊好,不整齊可以增厚穗分布層,并使群體內立體受光,同時可發揮頂層穗的頂端優勢;另一種觀點認為,穗層整齊好,整齊是高產長相,“豆打長秸、麥打齊”,穗層整齊則平均穗粒重高。從品種角度看,這兩種觀點似乎都有道理,但從栽培角度看,單一品種的高產田群體均表現為穗層較為整齊、穗群均勻度高的特征。這里特別強調的是“均勻度”,穗群“整齊度”往往指穗層高度的一致性,而穗群“均勻度”強調的是穗層中不同穗子大小(或穗粒重)的相對一致性,穗層不整齊的品種也可能穗群較為均勻,穗層整齊的品種也可能穗群不均勻,穗群的均勻度與品種有關,但主要受栽培技術的調控,特別是受播種質量的嚴重影響。一般生產田之所以產量較低,從群體看,很重要原因就是穗群不整齊、更不均勻,大小穗差異過大(調查穗粒重分布0.2-2.0克),穗層呈現明顯“幾層樓”、且下層較小的穗分布數量過多。我們既要選育成穗整齊或均勻的品種,又要創造穗層均勻的群體。
17. 夜來風雨聲,花開知多少?那天我在吳橋實驗站里,傍晚時分,天色已陰暗,突然傳來陣陣的雷聲,空中有閃電的亮光不時劃過,天氣驟變,風雨將至,我趕緊拿起手電,走進院內小麥品種材料圃里,檢查白天雜交套袋是否會受風脫落,突然看到的景象讓我大吃一驚:手電光下有一個品種小區呈現出一片鮮艷的花色,似乎全部的麥穗剛剛開完花,正滿滿地掛著花藥。我清楚地知道這是一個比其他品種開花較晚的品種,白天并未有一穗開花,為什么傍晚突然開花了呢?夜里趟在床上還在想,這是否是因為這個品種具有感知天氣變化的“特異功能”,當感知風雨欲來便提前快速開花了呢?“萬物皆有靈”,小麥還有多少隱藏的“秘密”我們還不清楚啊!
18. 要區分品種的“同質化”和“同型化”。同質化應是指品種間基因差異位點過少,而同型化則是品種間表型性狀差異較小,這兩者雖有關聯性但內涵不同,不能同一視之,同質化要避免,但同型化則可能是高產品種發展的必然趨向,因為只要存在高產“理想型”,為理想型育種就必然趨于同型化。育種學家和栽培生理學家結合,分生態區建立各區域理想型品種表型模式化指標體系(可能不是一套體系),在表型趨同化(理想形)系統選擇的基礎上或過程中,通過對重要限制性生理性狀基因的定向改良強化,著力提高內在高產高效生理機能(如高光效性能)和抗性機能,走“理想株型+機能強化+(優勢利用)”相結合的形態生理育種之路可能是未來品種創新的總體方向。
19. 關于小麥品質。北方麥區在高產的基礎上發展優質小麥生產很有必要,特別是京、津、冀地區具有發展優質強筋小麥和高營養小麥得天獨厚的自然條件和產業市場,河北已發現有3468平方公里富硒土壤,其中石家莊-邯鄲-邢臺一帶就有1800平方公里。然而遺憾的是這一地區優質小麥產業沒有做大做強。從品種看,目前已有一些優質強筋品種,但良種與良法不結合,部分優質品種抗寒性、抗倒性較差的問題未能通過配套技術解決,推廣不力,規模化應用受到限制;特別是,面對大都市富人階層、退休老人、發育兒童和少年學生日益增長的對高營養保健主食品需求,區域小麥產業尚未有積極的響應,“生物強化”育種和高營養栽培技術研發不足,也未真正受到重視。“品”字乃三口之合也,為什么“品”字由三個“口”組成呢?多年前某天在中關村圖書大廈下面的“面愛面館”吃面,那一碗面好吃又好看,吃起來很享受啊,突然想起“品”字來了,原來三個口是指:一口吃“飽”,一口吃“好”,一口吃“雅”。現代面食品質正在由“飽”向“好”、或“飽”中求“好”(好的加工品質和營養),未來還需向“雅”發展,此一口“雅”有豐富的文化和美學之內涵,可能是品質的最高境界啊!














