以下文章來(lái)源于智種觀察局 ，作者智種觀察局

      編輯 | 新銳恒豐研究院

      來(lái)源 | 石時(shí)農(nóng)業(yè)

      談到種子，王建華話語(yǔ)中總帶著愉悅。為什么喜歡種子？“種子有點(diǎn)像人生，從吸脹到萌動(dòng)，沖出種皮的束縛，向著陽(yáng)光披荊斬棘，鉆出地面，勇敢地迎接大自然的暴風(fēng)驟雨，也充分享受著雨露陽(yáng)光。種子旺盛的生命力、活力，給人們帶來(lái)很多希望與鼓勵(lì)，所以我一直對(duì)種子有一種特別的鐘愛(ài)。”

      1995年國(guó)家實(shí)施種子工程，王建華加入了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)新成立的種子系，從此與種子結(jié)緣。圍繞種子活力，高質(zhì)量種子生產(chǎn)、加工、檢驗(yàn)開(kāi)展教學(xué)與研究工作，如今已近30年。

      給國(guó)務(wù)院寫(xiě)信，希望重視種子質(zhì)量

      2000年我國(guó)頒布《中華人民共和國(guó)種子法》（簡(jiǎn)稱種子法），開(kāi)發(fā)中國(guó)種子市場(chǎng)，2006年美國(guó)先鋒公司進(jìn)入中國(guó)，2007年現(xiàn)代化種子加工生產(chǎn)線在甘肅河西走廊酒泉建成，玉米種子生產(chǎn)采用從果穗到脫粒的完全不落地的先進(jìn)生產(chǎn)方式。先鋒公司推出的“先玉335”玉米種子，由于種子質(zhì)量好、活力高，可以單粒播種種植，一粒種子一棵苗，農(nóng)民再也不用面朝黃土背朝天的間苗定苗了；2006年到2010年期間，美國(guó)公司的種子受到廣大農(nóng)民的追捧，快速搶占當(dāng)時(shí)我國(guó)最大的玉米品種鄭單958的市場(chǎng)份額。

      種子是國(guó)家戰(zhàn)略物資，國(guó)以農(nóng)為本，農(nóng)以種為先，糧食安全，種子安全是基礎(chǔ)。美國(guó)前國(guó)務(wù)卿曾說(shuō)過(guò)“誰(shuí)控制了石油就控制了世界，控制了種子就控制了人類”。

      基于這種情況，王建華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)于2010年開(kāi)始對(duì)全國(guó)玉米種子質(zhì)量進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)美國(guó)先鋒公司的種子質(zhì)量標(biāo)識(shí)已經(jīng)≥92%了，國(guó)內(nèi)種子公司在玉米種子包裝袋上大部分標(biāo)識(shí)僅為≥85%，只有個(gè)別公司品種有按粒包裝在市場(chǎng)流通的種子，比如奧瑞金的蠡玉16、大北農(nóng)金色農(nóng)華公司的農(nóng)華101等。能夠生產(chǎn)“鄭單958”的幾家公司均是以≥85%的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行種子銷售。

      “我們進(jìn)一步對(duì)美國(guó)先鋒公司先玉335玉米種子與國(guó)內(nèi)幾家種子公司生產(chǎn)的鄭單958種子進(jìn)行發(fā)芽率測(cè)定和種子活力分析研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)我們的種子活力不夠，不能做到每一粒種子都出苗。雖然國(guó)內(nèi)進(jìn)行銷售的種子發(fā)芽率達(dá)到85%的國(guó)家種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但是從活力、田間出苗等特性指標(biāo)來(lái)分析，出苗率只有30%—50%。”

      王建華對(duì)智種觀察局說(shuō)，“這也是十年前我國(guó)種業(yè)與國(guó)際種業(yè)公司之間巨大的差距，給我國(guó)種業(yè)造成了巨大的壓力。農(nóng)業(yè)科技工作者面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。”

      王建華就此研究結(jié)果給國(guó)務(wù)院寫(xiě)了建議書(shū)，希望國(guó)家要重視農(nóng)作物種子質(zhì)量，品種是種業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，但是種子質(zhì)量是企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)。

      這份建議書(shū)讓中央非常重視。很快，當(dāng)時(shí)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部部劉艷副司長(zhǎng)對(duì)建議做出了回應(yīng)，在國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系研究項(xiàng)目中增加了種子擴(kuò)繁與生產(chǎn)技術(shù)崗位，就此，王建華挑起了我國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)體系優(yōu)良品種高質(zhì)量種子生產(chǎn)技術(shù)提升的重任。

      這一干就是十幾年。王建華經(jīng)常奔波在西北河西走廊與新疆地區(qū)的制種田、種子加工廠、檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室。王建華自嘲道， 2015年，一年出差飛行130多次，無(wú)意中收到中國(guó)國(guó)際航空金卡會(huì)員卡，很是意外。

      一分耕耘一分收獲，我國(guó)種子公司生產(chǎn)的玉米種子質(zhì)量在這十年來(lái)得到極大提升。隨著我國(guó)農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須走機(jī)械化等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)改革的推動(dòng)，國(guó)家在2021年12月頒布了新的符合單粒播播種的玉米種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

      “但種子質(zhì)量的提升不是一朝一夕的工程，我們與發(fā)達(dá)國(guó)家之間相比還有一定差距，還需要我們的種子企業(yè)奮起直追。”種業(yè)振興，最終的落腳點(diǎn)還是農(nóng)業(yè)的高效安全生產(chǎn)全程技術(shù)體系的提升。

      深耕玉米高活力種子研究十余年，

      取得種子供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)的全面創(chuàng)新

      深耕玉米高活力種子研究十余年，取得種子供應(yīng)鏈關(guān)鍵技術(shù)的全面創(chuàng)新

      王建華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期面向中國(guó)種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，面向國(guó)家糧食安全重大需求，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)本增效、玉米全程機(jī)械化單粒播種快速發(fā)展亟需高質(zhì)量種子的重大需求下，系統(tǒng)研究了玉米種子活力評(píng)價(jià)新方法，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，創(chuàng)新了高活力種子生產(chǎn)理論與技術(shù)體系，創(chuàng)建了種子活力無(wú)損加工技術(shù)。

      她的團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向和問(wèn)題導(dǎo)向，創(chuàng)新性地開(kāi)展調(diào)查質(zhì)量-研究攻關(guān)-推廣應(yīng)用-優(yōu)化研究方案-研制配套設(shè)備-產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的研究模式，取得了顯著成績(jī)。

      1. 高活力種子的檢測(cè)鑒定技術(shù)全面創(chuàng)新

      發(fā)達(dá)國(guó)家都將種子在田間的苗全、苗壯、苗齊作為種子質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì)也推薦了相應(yīng)的檢測(cè)方法，但是中國(guó)玉米種植生態(tài)區(qū)域跨度大，玉米主產(chǎn)區(qū)種子田間出苗遇到的逆境比較復(fù)雜，王建華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研制了能預(yù)測(cè)玉米種子田間出苗能力的活力檢測(cè)方法。

      通過(guò)多品種種子活力預(yù)測(cè)與多區(qū)域復(fù)雜出苗環(huán)境下的出苗率驗(yàn)證，他們研制我國(guó)首個(gè)作物種子活力測(cè)定國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白；通過(guò)推動(dòng)紙床技術(shù)來(lái)解決傳統(tǒng)砂床發(fā)芽法檢測(cè)效率低、操作繁瑣及重演性的問(wèn)題，將進(jìn)口發(fā)芽紙國(guó)產(chǎn)化，降低了檢測(cè)成本；在活力無(wú)損和提高檢測(cè)速度及通量方面，創(chuàng)建了基于玉米種子光譜特征、揮發(fā)性氣體及化學(xué)成分的種子活力無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；在快速智能實(shí)時(shí)活力檢測(cè)技術(shù)方面，率先提出玉米種子活力生物力預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)理論，研制出基于生物力傳感技術(shù)的可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)活力的信號(hào)測(cè)評(píng)系統(tǒng)，多項(xiàng)核心技術(shù)獲國(guó)家發(fā)明專利，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

      2. 玉米高活力種子田間收獲生產(chǎn)技術(shù)理論創(chuàng)新。

      傳統(tǒng)玉米種子生產(chǎn)都是以黑層出現(xiàn)作為收獲的標(biāo)志。王建華團(tuán)隊(duì)首次探明了玉米不同品種種子活力形成和種子發(fā)育過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，明確了種子活力在黑層出現(xiàn)前已達(dá)到高峰。

      其團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用激光捕獲技術(shù)收集黑層組織，蛋白組分析發(fā)現(xiàn)黑層細(xì)胞在種子發(fā)育的早期已經(jīng)存在，其主要功能與種子抗病相關(guān)，而與發(fā)育進(jìn)程關(guān)系不大，用黑層出現(xiàn)來(lái)指導(dǎo)種子發(fā)育成熟度存在理論缺陷。

      在不同制種生產(chǎn)生態(tài)區(qū)的環(huán)境及遺傳因素中，積溫對(duì)活力的影響大于基因型，為避免制種區(qū)低溫霜凍對(duì)種子活力影響，其團(tuán)隊(duì)提出了高活力種子“適時(shí)早收”技術(shù)理論。最佳收獲期在黑層出現(xiàn)前種子含水量35%左右，種子活力較傳統(tǒng)收獲提高10%以上，收獲期提早7-15天，不影響粒數(shù)產(chǎn)量，顯著降低了秋收低溫和霜凍等惡劣天氣對(duì)種子活力的潛在威脅，種子質(zhì)量得到大幅度改善。

      3. 種子活力無(wú)損、低損加工技術(shù)體系的創(chuàng)新。

      王建華團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量試驗(yàn)，明確了種子活力與烘干方式無(wú)關(guān)，主要受烘干溫度影響，含水量越高，安全干燥溫度范圍越小，種子水分為12%時(shí)加工機(jī)械損傷最小。隨著種子水分的增加，種子頂部、中部、基部損傷率都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中頂部損傷最嚴(yán)重。干燥方式、烘干溫度、機(jī)械脫粒是種子加工中的重要環(huán)節(jié)，也是影響種子活力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這為種子“適時(shí)早收”后機(jī)械化烘干工藝提供了理論依據(jù)。他們開(kāi)發(fā)了配套的損傷測(cè)定試驗(yàn)裝置，建立標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)定技術(shù)體系，評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)主栽品種種子耐機(jī)械加工特性，發(fā)現(xiàn)硬粒型玉米比馬齒型玉米更耐機(jī)械損傷。

       4. 種子均勻度也是種子質(zhì)量的重要組成，因?yàn)榫鶆蛞恢碌姆N子可顯著提高播種效率、出苗質(zhì)量和減少包裝誤差。

      王建華團(tuán)隊(duì)研究的玉米種子粒型分型技術(shù)，提出了依據(jù)種子粒型的厚寬比、寬長(zhǎng)比、粒寬變量可以作為粒型分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合種子大小可實(shí)現(xiàn)種子精準(zhǔn)分級(jí)。

      他們所研發(fā)的種子自動(dòng)化識(shí)別系統(tǒng)可以批量提取單粒種子的長(zhǎng)、寬、厚等粒型指標(biāo)。利用該識(shí)別系統(tǒng)，調(diào)查了15個(gè)省份包括57份馬齒型、21份硬粒型、95份半馬齒型和33份半硬粒型的206份雜交玉米種子的粒型特性，根據(jù)其形態(tài)學(xué)和物理性質(zhì)，提出了基于種子粒型分級(jí)的厚寬比和寬長(zhǎng)比分級(jí)理論，將玉米種子劃分為圓粒、長(zhǎng)圓粒、扁粒、長(zhǎng)扁粒四種類型。

      他們還開(kāi)發(fā)了基于粒型分型共變量粒寬大小的長(zhǎng)孔篩，進(jìn)一步開(kāi)展了基于粒寬大小將種子分為寬度4-7 mm的小粒類型、粒寬7-10 mm的中粒類型以及粒寬10-13mm的大粒類型，細(xì)化出適宜的玉米種子粒型的3個(gè)大級(jí)別，9個(gè)小級(jí)別劃分方案。

      結(jié)合粒型和大小，王建華團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了長(zhǎng)孔篩及圓孔篩配套精準(zhǔn)分級(jí)理論，對(duì)玉米種子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分級(jí)分組，并制定出一套與玉米種子精選分級(jí)參考標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的分級(jí)篩片選擇參考標(biāo)準(zhǔn)。

      其種子粒型分級(jí)實(shí)驗(yàn)篩，將粒型分級(jí)理論與技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于主推玉米品種種子精選分級(jí)，顯著提高了種子活力水平與播種質(zhì)量。

      在京科968、鄭單958等品種種子上進(jìn)行實(shí)踐測(cè)試，他們發(fā)現(xiàn)京科968種子主要分布在中小長(zhǎng)扁粒、中圓粒、中扁粒這三個(gè)級(jí)別，分級(jí)后不同粒型的發(fā)芽率從86.5%提高到98.5%，百粒重和整齊度顯著提高。他們比較了京科968分級(jí)后不同組別種子的播種合格指數(shù)、漏播指數(shù)以及重播指數(shù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)播速大于等于6 km/h時(shí)，小長(zhǎng)扁粒組別種子的播種合格指數(shù)顯著性高于其他組別，且漏播指數(shù)顯著性低于其他組別；中圓粒和中扁粒組別種子的重播指數(shù)顯著性低于其他組別，綜合試驗(yàn)所用型號(hào)的排種器類型，發(fā)現(xiàn)小長(zhǎng)扁粒組別種子的播種性能最好，播種效率最高。

      以上應(yīng)用案例表明，團(tuán)隊(duì)分級(jí)創(chuàng)新技術(shù)可顯著提高分級(jí)后的種子粒重、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率、幼苗株高等性狀的整齊度，在播種環(huán)節(jié)顯著降低單粒播種的重播率和漏播率、提高播種質(zhì)量。

      5. 對(duì)我國(guó)玉米種子質(zhì)量的活力水平進(jìn)行追蹤調(diào)查。

      農(nóng)民是種子的消費(fèi)者，種子的活力水平即直接影響生產(chǎn)方式也影響玉米出苗、產(chǎn)量和糧食安全。王建華老師帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期對(duì)我國(guó)玉米種子質(zhì)量的活力水平進(jìn)行追蹤調(diào)查。

      以市場(chǎng)種子問(wèn)題為導(dǎo)向，以國(guó)家糧食安全市場(chǎng)提高種子質(zhì)量為研究目標(biāo)，她的團(tuán)隊(duì)在2011年收集了154個(gè)玉米雜交種樣品，進(jìn)行了發(fā)芽率、活力質(zhì)量檢測(cè)。

      收集樣品的包裝方式有按重量包裝和按粒數(shù)包裝兩種形式，其中按粒包裝的占21%，按重量包裝的樣品占樣品總數(shù)的79%，在樣品收集數(shù)量最多的山東省，按粒包裝的樣品種子僅僅占20%，按重量包裝的樣品占80%。此次調(diào)查樣品標(biāo)識(shí)的純度、發(fā)芽率和水分全部符合國(guó)家規(guī)定，但有3份樣品凈度標(biāo)識(shí)不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

      進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，雖然標(biāo)識(shí)發(fā)芽率全部符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室發(fā)芽測(cè)定表明發(fā)芽率達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，低于標(biāo)識(shí)的樣品有20.7%。活力低于85%的樣品占到15.6%，先玉335 種子質(zhì)量在整個(gè)收集樣品中遙遙領(lǐng)先。

      2020年，面對(duì)玉米全程機(jī)械化的快速發(fā)展，玉米種子活力水平成為直接影響玉米單產(chǎn)和品種的豐產(chǎn)潛力發(fā)揮的主要因素，在國(guó)務(wù)院辦公廳《全國(guó)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》中也明確要求制定種子活力質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形勢(shì)下，王建華團(tuán)隊(duì)對(duì)推廣面積較大的來(lái)自全國(guó)18個(gè)?。▍^(qū)、市）收集的488份玉米商品種子開(kāi)展種子質(zhì)量國(guó)標(biāo)四項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)以及低溫出苗能力和耐貯藏能力調(diào)研和檢驗(yàn)分析。

      結(jié)果顯示，我國(guó)玉米種子質(zhì)量標(biāo)識(shí)發(fā)芽率普遍高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。76%的樣品標(biāo)識(shí)發(fā)芽率超過(guò)91%，24%的樣品包裝標(biāo)識(shí)發(fā)芽率為85%-89%，超過(guò)60%的種子企業(yè)將標(biāo)識(shí)發(fā)芽率高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)85% ，標(biāo)識(shí)為≥93%。在此基礎(chǔ)上，2021年國(guó)家頒布新的玉米種子單粒播種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)芽率要求≥95%。

      2022年，王建華團(tuán)隊(duì)在崖州灣科技城的支持下，依托全國(guó)玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系各區(qū)域試驗(yàn)站專家、中國(guó)作物學(xué)會(huì)種子專業(yè)委員會(huì)會(huì)員以及已開(kāi)展種子科學(xué)專業(yè)教學(xué)的48所高校師生，在全國(guó)23個(gè)省區(qū)市種子市場(chǎng)收集到玉米種子樣品2189份，覆蓋種子企業(yè)共713家，涉及鄭單958、裕豐303、中科玉505、京科968、登海605、先玉335、天農(nóng)九、聯(lián)創(chuàng)808、偉科702、東單1331等國(guó)審品種552個(gè)，省審品種1047個(gè)。從種子發(fā)芽率標(biāo)識(shí)情況看，2189份樣品中，4份樣品標(biāo)識(shí)發(fā)芽率低于85%，占比0.18%；2108份樣品標(biāo)識(shí)發(fā)芽率高于85%，占比96.3%；1010份樣品標(biāo)識(shí)發(fā)芽率高于93%，占比46.1%；從發(fā)芽率檢測(cè)情況看，214份樣品發(fā)芽率低于85%，占比10.1%；1839份樣品發(fā)芽率超過(guò)85%，占比91.5%，1490份樣品發(fā)芽率超過(guò)93%，占比74.5%。

      此次市場(chǎng)商品種子質(zhì)量調(diào)查研究涉及品種多，抽樣數(shù)量大，調(diào)查檢測(cè)質(zhì)量指標(biāo)除了發(fā)芽率、還有包裝、包衣質(zhì)量等內(nèi)容。結(jié)果表明，標(biāo)識(shí)為單粒播種的種子接近50%，但是實(shí)際檢測(cè)超過(guò)四分之三的種子實(shí)際發(fā)芽率超過(guò)93%，達(dá)到單粒播種子標(biāo)準(zhǔn)。種子純度、凈度、水分等指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)種子質(zhì)量進(jìn)入分級(jí)發(fā)展階段。

      但也存在突出問(wèn)題。有超過(guò)20%的種子質(zhì)量高于93%的國(guó)家單粒播種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)識(shí)發(fā)芽率低于實(shí)際發(fā)芽率，一方面是企業(yè)擔(dān)心市場(chǎng)監(jiān)管檢測(cè)，更多的原因是種子企業(yè)質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔?。不能?zhǔn)確標(biāo)識(shí)，表面看是更有利于公司種子銷售，但是作為玉米單產(chǎn)提升的種子基礎(chǔ)，播種密度的科學(xué)合理也是高產(chǎn)群體構(gòu)成的重要組成部分。

      在我國(guó)企業(yè)玉米種子生產(chǎn)加工水平技術(shù)得到很大進(jìn)步的基礎(chǔ)上，“進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)高活力種子能力”，如果全國(guó)6.46億畝玉米都能用上95%以上發(fā)芽率的高活力種子，將顯著提升中國(guó)的玉米單產(chǎn)水平，玉米每年將新增產(chǎn)量4000萬(wàn)噸。

      王建華說(shuō)，“我們的目標(biāo)就是讓育種家的心血能夠在生產(chǎn)中得以體現(xiàn)，讓所有的優(yōu)良品種都有高活力種子能夠應(yīng)用于生產(chǎn)”。

      她同時(shí)強(qiáng)調(diào)，“小麥、水稻等作物種子的活力研究也急需加強(qiáng)，高活力種子可以減少用種量，即增加產(chǎn)量也節(jié)約了糧食。以河南小麥產(chǎn)區(qū)為例，如果小麥種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提高到95%，使用高活力種子，將有可能節(jié)約糧食8億斤左右。種子是農(nóng)業(yè)科技的載體，種子活力是種子質(zhì)量的重要指標(biāo)，在我國(guó)此類技術(shù)的研究還非常薄弱，任重道遠(yuǎn)。”