品種是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基石，也是種業(yè)企業(yè)生存和發(fā)展的核心。建立規(guī)范化的自主品種測(cè)試體系是品種在市場(chǎng)上安全推廣的源頭，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能切實(shí)降低企業(yè)利益風(fēng)險(xiǎn)，確保農(nóng)民大田種植安全，同時(shí)體現(xiàn)出農(nóng)作物經(jīng)營企業(yè)做大做強(qiáng)的基礎(chǔ)是否具備科學(xué)的承載力。

      隨著國家對(duì)品種試驗(yàn)和審定制度的穩(wěn)步放開，一系列的種業(yè)扶持政策使得具備全國育繁推一體化資質(zhì)的企業(yè)自主研發(fā)與測(cè)試體系步入發(fā)展的快車道，且自由度越來越大。引種備案制度的迅速實(shí)施、官方區(qū)域?qū)彾ㄔ囼?yàn)、企業(yè)自主綠色通道審定試驗(yàn)、各種形式的聯(lián)合體，加上非主要農(nóng)作物實(shí)施品種登記制度等，雖然具有寬松扶持性的品種經(jīng)營許可制度助力了企業(yè)的快速發(fā)展，但同時(shí)也大大增加了品種推廣的風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)任何推廣種植的風(fēng)險(xiǎn)問題都需要由企業(yè)來承擔(dān)后果。因此，建立規(guī)范化農(nóng)作物品種自主測(cè)試體系，就顯得尤為必要，不僅能有效篩選出優(yōu)良品種，還能規(guī)避種植風(fēng)險(xiǎn)。

      1

      自主測(cè)試現(xiàn)狀分析

      自主多點(diǎn)測(cè)試包含品種區(qū)域試驗(yàn)測(cè)試和推廣前所做的農(nóng)藝性狀測(cè)試，是整個(gè)品種評(píng)價(jià)的主要環(huán)節(jié)，因其測(cè)試目的不同而有所區(qū)別，通常由各企業(yè)技術(shù)和研發(fā)部門合作開展。其中農(nóng)藝性狀測(cè)試是品種推廣前的最后一步試驗(yàn)，通常不納入多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)工作內(nèi)容，但其作用是掌握主推品種更細(xì)致的區(qū)域表現(xiàn)和進(jìn)行配套栽培技術(shù)管理的展示示范，可在依托縣級(jí)種植大戶和經(jīng)銷商的基礎(chǔ)上，得到最貼近市場(chǎng)的反饋信息和完成更精準(zhǔn)的市場(chǎng)投放，這項(xiàng)工作一般由各企業(yè)內(nèi)部專業(yè)的技術(shù)測(cè)試部門負(fù)責(zé)。

      科研系統(tǒng)則主抓品種從篩選試驗(yàn)到完成生產(chǎn)試驗(yàn)的品種區(qū)域試驗(yàn)測(cè)試工作，相比較農(nóng)藝性狀測(cè)試，品種區(qū)域試驗(yàn)測(cè)試的品種數(shù)量多、范圍廣、要求高，但從近幾年看到的情況是各企業(yè)普遍存在試驗(yàn)區(qū)域相對(duì)模糊和測(cè)試點(diǎn)少的問題，而生產(chǎn)試驗(yàn)作為區(qū)域試驗(yàn)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是為獲得最合適的推廣區(qū)域和確保最安全的種植區(qū)域，其功能定位與農(nóng)藝性狀測(cè)試十分相似。

      嚴(yán)格控制環(huán)境型影響因子，篩選特定基因型，獲得最優(yōu)性狀表現(xiàn)型品種是區(qū)域測(cè)試的最終目的。影響品種表現(xiàn)的因素依次為年份>試點(diǎn)>測(cè)試人>密度>播種期>試點(diǎn)內(nèi)區(qū)組>小區(qū)重復(fù)，目前區(qū)域試驗(yàn)?zāi)攴菰跓o大環(huán)境數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)下，基本上不會(huì)進(jìn)行調(diào)整，在未建立生態(tài)環(huán)境預(yù)測(cè)前都是按照既定的育繁推流程依次進(jìn)行。試驗(yàn)環(huán)節(jié)中試驗(yàn)點(diǎn)布局、測(cè)試隊(duì)伍以及測(cè)試后的數(shù)據(jù)采集分析建設(shè)是目前的主要薄弱環(huán)節(jié)。

      2

      自主測(cè)試存在問題

      2.1 自主測(cè)試點(diǎn)數(shù)和布局缺乏合理論證

      目前各企業(yè)自主測(cè)試區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量參考國家區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量要求，但是隨著氣候變化、積溫帶北移等，試點(diǎn)數(shù)量確定和布局依舊沒有量化標(biāo)準(zhǔn)，隨意性較強(qiáng)。

      大田布點(diǎn)自主測(cè)試采用嚴(yán)格的小區(qū)技術(shù)，試驗(yàn)精度較高，品種在試點(diǎn)內(nèi)的評(píng)價(jià)結(jié)果較為可靠。但是，多點(diǎn)環(huán)境測(cè)試僅是整個(gè)區(qū)域無限目標(biāo)推廣環(huán)境下的有限樣本，若測(cè)試樣本量即試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)不足、布點(diǎn)環(huán)境無代表性以及測(cè)試不充分，那么由測(cè)試樣本特征估計(jì)的品種總體特征將缺乏可靠性，而現(xiàn)階段品種多點(diǎn)環(huán)境測(cè)試缺乏試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)、布局和測(cè)試充分程度的分析方法。另外，品種推廣中表現(xiàn)“失常”往往是由某一項(xiàng)致命抗逆性缺陷導(dǎo)致大幅減產(chǎn)甚至絕收，但由于測(cè)試工作的基礎(chǔ)性和延續(xù)性原因，各育繁推企業(yè)乃至國家級(jí)審定測(cè)試絕大多數(shù)測(cè)試點(diǎn)環(huán)境條件普遍“溫和”，遭遇嚴(yán)酷測(cè)試的概率偏低，難以獲得可靠的品種抗逆性評(píng)價(jià)。隨著綠色通道規(guī)模的擴(kuò)大和管理部門對(duì)品種試驗(yàn)自由度的放寬，由于缺乏測(cè)試環(huán)境量化選擇與空間布局的系統(tǒng)研究方法、技術(shù)和工具等，導(dǎo)致品種測(cè)試結(jié)果缺乏代表性將是制約種業(yè)企業(yè)發(fā)展的最大障礙。

      2.2 測(cè)試點(diǎn)不穩(wěn)定、業(yè)務(wù)水平不統(tǒng)一、部分試驗(yàn)承擔(dān)單位積極性不高

      目前國內(nèi)測(cè)試點(diǎn)自建相對(duì)充足的共3家公司：中化集團(tuán)聯(lián)合依托旗下公司育種站和測(cè)試站建立了數(shù)量較為充足且穩(wěn)定的水稻、玉米區(qū)試試驗(yàn)點(diǎn)，其中玉米依托黑龍江、長春、遼寧、山東、河北涿州、河南鄭州等育種試驗(yàn)站布局近150個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，長江流域水稻試驗(yàn)點(diǎn)120個(gè)；華智水稻在南方稻區(qū)建立了近百個(gè)水稻測(cè)試點(diǎn)；中科玉科企聯(lián)合體依托成員單位建立約300個(gè)玉米測(cè)試點(diǎn)。相比自建試驗(yàn)點(diǎn)，聯(lián)合體與地方單位建立合作協(xié)議雖資源投入小，成本較少，但是存在著試驗(yàn)穩(wěn)定性及可持續(xù)性差，通常難以建立長時(shí)間合作關(guān)系的問題；另外不穩(wěn)定的測(cè)試點(diǎn)意味著缺乏穩(wěn)定可持續(xù)的測(cè)試隊(duì)伍，隨著物價(jià)水平的上漲，不同地域測(cè)試費(fèi)用支出標(biāo)準(zhǔn)也難以統(tǒng)一，各測(cè)試點(diǎn)承試能力及試驗(yàn)?zāi)芰λ揭矃⒉畈积R。因此，大多數(shù)企業(yè)在綠色通道測(cè)試自主管理的工作基本上呈現(xiàn)出合作協(xié)議一年一簽，每年“按圖索驥”式尋找合適的試驗(yàn)點(diǎn)，試驗(yàn)點(diǎn)關(guān)系維護(hù)耗時(shí)耗力，占用了較大的工作精力。

      2.3 自主測(cè)試環(huán)節(jié)與市場(chǎng)推廣脫節(jié)

      品種市場(chǎng)推廣的決定除了育種及審定部門、試驗(yàn)管理人員，還有種植者。專業(yè)化的品種自主測(cè)試工作確需由專業(yè)測(cè)試人員完成，同時(shí)將具有市場(chǎng)推廣價(jià)值的優(yōu)良品種的測(cè)試過程及結(jié)果直觀地展現(xiàn)給種植戶，讓種植戶最大限度了解推廣品種的優(yōu)勢(shì)、特征特性和栽培技術(shù)，是將有限的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化的重要途徑，也是完成育繁推、實(shí)現(xiàn)品種商業(yè)化價(jià)值的重要一步。但是，目前并不普及的農(nóng)藝性狀測(cè)試、品種展示示范與區(qū)試環(huán)節(jié)分離是自主測(cè)試環(huán)節(jié)與市場(chǎng)推廣脫節(jié)問題存在的主要原因。

      2.4 自主測(cè)試的數(shù)據(jù)處理亟需智能化

      目前各企業(yè)自主品種測(cè)試數(shù)據(jù)的采集多為試驗(yàn)人員利用Excel統(tǒng)計(jì)田間采集的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)集，缺乏專用統(tǒng)計(jì)分析軟件匯總分析和挖掘利用。而軟件工具是對(duì)分析方法的科學(xué)實(shí)現(xiàn)，目前的統(tǒng)計(jì)軟件，一是難以進(jìn)行跨年跨區(qū)組試驗(yàn)數(shù)據(jù)的持續(xù)綜合分析；二是自主測(cè)試數(shù)據(jù)存在較多的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，而現(xiàn)有軟件幾乎沒有問題數(shù)據(jù)的校驗(yàn)功能，如需校驗(yàn)則需要做大量的人工查錯(cuò)工作；三是分析結(jié)果的展示不夠感性，往往是直接將某種統(tǒng)計(jì)方法的結(jié)果輸出，可讀性差，大大限制了其接受群體；四是軟件基本只對(duì)文本數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，缺少對(duì)試驗(yàn)照片的有效管理和分析，而直觀的照片信息現(xiàn)已成為重要決策依據(jù)。針對(duì)直接管理者和種植用戶，品種完成測(cè)試后以友好的數(shù)據(jù)分析結(jié)果和可視化的圖片呈現(xiàn)更為直觀有效。

      3

      對(duì)策

      品種自主測(cè)試體系建立的主要目標(biāo)是篩選出高產(chǎn)、多抗、廣適的優(yōu)質(zhì)新品種，并預(yù)測(cè)品種未來推廣表現(xiàn)，是否將品種農(nóng)藝性狀自主測(cè)試試驗(yàn)和區(qū)試進(jìn)行融合需要更明確的頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃，在此之前需要完善自主測(cè)試的各環(huán)節(jié)建設(shè)，其測(cè)試體系設(shè)計(jì)與測(cè)試結(jié)果分析包括4個(gè)層次。

      3.1 測(cè)試生態(tài)區(qū)組層次

      建立環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析方法，預(yù)測(cè)環(huán)境變化，建立不可控條件下的多點(diǎn)生態(tài)環(huán)境測(cè)試育種站和核心測(cè)試站。以襄陽正大農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司玉米科研為例，在東北春玉米區(qū)建立1個(gè)綜合育種站（長春），配套黑龍江、遼寧、蒙西3個(gè)省級(jí)核心測(cè)試站；在西北春玉米區(qū)建立1個(gè)綜合育種站（平?jīng)觯涮钻兾?、新疆、寧?個(gè)省級(jí)核心測(cè)試站；在黃淮海玉米區(qū)建立1個(gè)綜合育種站（河南），配套河北、山東、安徽3個(gè)省級(jí)核心測(cè)試站；華中地區(qū)依托已建成的武漢育種站，在長江流域配套建設(shè)江蘇省級(jí)核心測(cè)試站；在西南玉米區(qū)依托西雙版納研究中心，再配套完善廣西、四川2個(gè)省級(jí)核心測(cè)試站。兩級(jí)梯隊(duì)管理模式，育種站帶動(dòng)省級(jí)核心測(cè)試站，核心測(cè)試站負(fù)責(zé)篩選聯(lián)系建立市、縣級(jí)生態(tài)亞區(qū)多環(huán)境測(cè)試點(diǎn)，每個(gè)核心測(cè)試站直接管理至少5~10個(gè)多環(huán)境測(cè)試點(diǎn)，依據(jù)生態(tài)區(qū)和適宜種植區(qū)進(jìn)行品種綜合性狀與優(yōu)劣勢(shì)分析。

      3.2 建立科學(xué)的測(cè)試點(diǎn)層次

      根據(jù)生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)，建立漏斗式自主試驗(yàn)點(diǎn)和品種測(cè)試模式，明確一級(jí)篩選試驗(yàn)、二級(jí)區(qū)域試驗(yàn)和三級(jí)生產(chǎn)試驗(yàn)的功能，實(shí)施分段管理。一級(jí)篩選試驗(yàn)以核心育種站為功能主體；二級(jí)區(qū)域試驗(yàn)由核心測(cè)試站負(fù)責(zé)，以生育期、產(chǎn)量、性狀適應(yīng)性等主要指標(biāo)開展多點(diǎn)測(cè)試，配套一支專業(yè)測(cè)試隊(duì)伍；三級(jí)生產(chǎn)試驗(yàn)主要以產(chǎn)量為主要指標(biāo)，聯(lián)合種植大戶和經(jīng)銷商，開展聯(lián)合展示示范并測(cè)產(chǎn)，生產(chǎn)試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量設(shè)置要有目的性，在目標(biāo)推廣地區(qū)靈活設(shè)置，在展示示范有效帶動(dòng)推廣的同時(shí)，獲得生產(chǎn)試驗(yàn)的結(jié)果。

      3.3 自主測(cè)試后的處理層次

      自主測(cè)試的品種數(shù)據(jù)是試驗(yàn)結(jié)果的唯一產(chǎn)出物，在沒有科學(xué)分析硬件的情況下，建議可委托專業(yè)數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)合作開發(fā)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、可視化輸出的試驗(yàn)軟件，是科學(xué)高效大幅度提高測(cè)試能力的重要環(huán)節(jié)。自主測(cè)試中對(duì)試驗(yàn)軟件大數(shù)據(jù)的運(yùn)用帶來3個(gè)顛覆性觀念轉(zhuǎn)變：（1）它是全部數(shù)據(jù)，而不是隨機(jī)采樣。我們可以分析更多的數(shù)據(jù)，有時(shí)候甚至可以處理和某個(gè)特別現(xiàn)象相關(guān)性狀的所有數(shù)據(jù)，而不再依賴于隨機(jī)采樣。（2）它是大體方向，而不是精確制導(dǎo)。（3）它具有混雜性。隨著規(guī)模數(shù)據(jù)樣本的擴(kuò)大，會(huì)提示出品種測(cè)試數(shù)據(jù)依然達(dá)不到大數(shù)據(jù)的分析標(biāo)準(zhǔn)，但是它與大數(shù)據(jù)存在許多相似性，可以利用研究大數(shù)據(jù)的方法來研究品種測(cè)試數(shù)據(jù)，并作出科學(xué)的分析結(jié)論。

      3.4 積極拓展品種自主評(píng)價(jià)技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新

      當(dāng)前的自主品種測(cè)試多以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ)，以田間試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)方法為技術(shù)支撐。它的應(yīng)用是建立在試驗(yàn)規(guī)模較小且環(huán)境變量能夠有效控制的前提下，隨著試驗(yàn)規(guī)模的擴(kuò)大和試驗(yàn)點(diǎn)次的增多，對(duì)試驗(yàn)環(huán)境的強(qiáng)有力控制明顯是不可能的；普遍采用的隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)不能滿足規(guī)?；男枰?。為深入挖掘試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效信息，更加科學(xué)地評(píng)價(jià)品種，有必要建立一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，通過整合品種測(cè)試數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)品種評(píng)價(jià)、適應(yīng)性擬合、病蟲害預(yù)測(cè)、銷售手段優(yōu)選等功能，這樣才能建立科學(xué)的農(nóng)作物品種評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

      3.4.1 建立自主評(píng)價(jià)系統(tǒng)的主要組成要素

      農(nóng)作物品種自主評(píng)價(jià)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)模塊、分析模塊、數(shù)學(xué)模型和輸出模塊構(gòu)成，各模塊再由許多子模塊構(gòu)成。原始數(shù)據(jù)經(jīng)過整理、校對(duì)后進(jìn)入數(shù)據(jù)模塊；通過分析模塊分析后生成初步結(jié)果；數(shù)學(xué)模型是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它由數(shù)據(jù)和初步結(jié)果歸納分析而來，而且它不是固定不變的，每個(gè)生長周期新充實(shí)的數(shù)據(jù)都會(huì)不斷修正數(shù)據(jù)模型。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)模型的處理后由輸出模塊生成各種綜合報(bào)告。

      3.4.2 農(nóng)作物測(cè)試自主評(píng)價(jià)系統(tǒng)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)

      自主評(píng)價(jià)系統(tǒng)中對(duì)于數(shù)據(jù)“挖掘與利用”的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)是在原有基礎(chǔ)上更加深入地探究數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，從中挖掘出不易直觀發(fā)現(xiàn)的信息。由評(píng)價(jià)系統(tǒng)出具的各項(xiàng)報(bào)告或評(píng)估結(jié)果并不是孤立的，而是彼此相關(guān)的。它實(shí)際上是以品種測(cè)試作為切入點(diǎn)來審視品種全開發(fā)鏈的主要環(huán)節(jié)，充分挖掘品種的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以期達(dá)到開發(fā)階段的風(fēng)險(xiǎn)最小化和利潤最大化。它的現(xiàn)實(shí)意義在于能夠科學(xué)的再現(xiàn)品種、定位品種，客觀的對(duì)測(cè)試體系自身進(jìn)行評(píng)價(jià)；為市場(chǎng)開發(fā)戰(zhàn)略的制定、配套技術(shù)服務(wù)的研制、測(cè)試體系的升級(jí)提供可靠的參考依據(jù)。

      農(nóng)作物品種測(cè)試中對(duì)于自主評(píng)價(jià)系統(tǒng)工具的運(yùn)用具有誘人的技術(shù)前景，能夠給農(nóng)作物育種、市場(chǎng)開發(fā)、栽培技術(shù)推廣提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，而且它實(shí)現(xiàn)的技術(shù)瓶頸很少，比較容易解決。品種審定制度放開以前，統(tǒng)一試驗(yàn)之外的測(cè)試體系很少，種子經(jīng)營企業(yè)基本上不需要考慮到這個(gè)問題。目前自主測(cè)試體系正隨著大數(shù)據(jù)開發(fā)系統(tǒng)工具的運(yùn)用而蓬勃發(fā)展，由于種子產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型期，能否建立一套科學(xué)的運(yùn)用系統(tǒng)必然成為農(nóng)作物種子經(jīng)營企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展需要考慮的重要著力點(diǎn)。

      4

      結(jié)論

      建設(shè)農(nóng)作物品種科學(xué)規(guī)范的自主測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，是幫助農(nóng)作物經(jīng)營企業(yè)更好地選擇和推廣深受市場(chǎng)歡迎和適應(yīng)不同社會(huì)需求的農(nóng)作物品種，為糧食豐產(chǎn)增收奠定科學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)更好地促進(jìn)品種優(yōu)勢(shì)性狀的改良與選擇，在中國種業(yè)發(fā)展的道路上邁出更加堅(jiān)實(shí)的一步。（參考文獻(xiàn)略）

      本文來自《農(nóng)作物品種自主測(cè)試體系存在的問題與對(duì)策》

      作者：楊興強(qiáng)

      單位：襄陽正大農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司

      刊于《中國種業(yè)》2021年第11期54-56頁 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明