在北京城郊，育种科学家们的试验基地种出“玉米迷宫”

把玉米种成同心圆，不是为了美观，而是为了测试不同密度下的产量；五彩斑斓的水稻，彩色的基因来自它们几万年前的祖先；北方育成的大豆，在南方种植时变矮了，可是豆荚没减少……

9月17日，北京顺义和昌平的两块试验基地中，众多育种科学家汇聚田间，考察秋季作物育种和生长的情况，两块基地同属于中国农业科学院作物科学研究所，长期承担着众多育种试验，同时也是农业科普基地，时值北京科普周，又恰逢秋收季节，基地举行了秋季作物田间考察活动，数十位科学家在地头介绍种子育成的故事。

城区边缘的大田体验

早晨8点多，顺义赵全营镇的一处农田中，参差不齐地种着玉米、大豆、水稻、谷子、高粱等，和普通的农田不同，这里的田地被分成小块，每一块中都有不同的作物，同一小块地里，同样的作物，有的长势差别也很大。

有的地里，焦枯的玉米秸秆上，玉米已经收获，而相邻的地里，可能就有一片郁郁葱葱的玉米，还没有成熟。同样相邻的两块大豆地里，一块普通的大豆，只有小腿高，另外一块野生的大豆，则有两米多高，在竹竿上攀援而上。

这里是中国农科院作科所的一处试验基地，大约有1600亩左右，作科所副所长王文生介绍，作科所在北京有四个基地，顺义基地是最大的一处，主要承担着基因挖掘、品种选育、优异基因挖掘、栽培技术研发等功能。在这里，多个课题组常年驻扎在这里，基地配有宿舍、食堂等，每到农忙时节，科研人员都会在这里忙碌。

由于育种科研的特殊性，许多农活不能依靠机械，尤其是收获。据介绍，在试验田中，每一种材料的种植数量很少，可能只有几株或几十株，数十种不同的育种材料种植在同一块地中，科研人员必须靠人工收获，才能将不同材料分别开来。甚至有些材料需要全株收获，要连根采收，鉴定各种不同的农艺性状。

除了科研育种，基地还是北京市科普教育基地，会定期举行科普开放日，邀请中小学生、市民，体验田间的真实生活，了解农业科技的最新成果。

大豆育种是基地中的“大户”

“这里是夏大豆育种的区域，有100多亩，有正在培育的大豆材料，也有育种所用的亲本种植圃，杂交需要不同的父本和母本进行培育，它们都叫作亲本，而这里种植的亲本中，保存着大量优质的基因，科研人员会逐一鉴定，找到那些最合适的亲本，一代代杂交，最终获得更好优异的品种。”在一处大豆地里，中国农科院作物科学研究所大豆基因资源研究团队的科研人员谷勇哲介绍。

大豆是最主要的油料和饲料作物，也是我国进口最多的农作物。近年来，我国大力发展大豆产业，推出了多种鼓励大豆生产的政策措施及新型技术，其中，玉米大豆带状复合种植就是其中之一，该技术通过在玉米地中套种大豆的方式，保障玉米不减产的同时，增加了大豆种植面积。然而，由于除草剂的不通用，玉米和大豆互为杂草的现象，使得大豆种植面积增加缓慢。因此，抗除草剂大豆的培育成为了大豆扩产的重要基础。谷勇哲介绍，当前该团队正在进行多个抗除草剂大豆品种的选育工作，如今已有了不少成果。

大豆是当前育种的热点，也是基地中的“大户”，在位于昌平马池口镇的另外一处基地中，大片的大豆即将进入成熟期，“中黄203高油又高产，是我国大豆产业中急需的大豆品种。”中国农科院作科所研究员孙君明介绍大豆育种进展。他还提到一种“特别”的大豆，该品种在北方育成，但当科研人员将它种植到南方时，却发现，大豆植株出现了明显的矮化，“大豆变矮了，但同时，豆荚数量没有减少，产量也没有降低。结果就是，在南方观察这种大豆，密密麻麻全都是豆荚，这种神奇的变化究竟是怎么形成的，我们目前也还在进一步研究。”

玉米田里种出同心圆

玉米是我国第一大农作物，常年种植面积约6亿亩左右，全国年产量超过2.77亿吨。和大豆类似，玉米同样是重要的油用、饲用作物，每年为人们生产着丰富的油脂和肉类。

在北京，9月中旬的季节，玉米已经进入了收获期，在试验基地中，大部分玉米都已经收获，只留下焦枯的秸秆，但也有一些晚熟的玉米，还残留着绿色。

在试验基地中，有一处特殊的“同心圆试验”，科研人员将玉米种植成一个同心圆，靠近外部的地方玉米较为稀疏，越往里越密，站在同心圆中，如同进入了“玉米迷宫”。

将玉米种植成同心圆，并不是为了美观，而是一个特殊的试验，中国农科院作科所研究员王天宇介绍，“同心圆试验，是一个玉米耐密性试验，目的是找到不同品种最合适的种植密度。”

密植是重要的高产技术，在不影响作物生长的情况下，同样面积中，种植密度越大，就意味着产量越高。据介绍，当前我国耐密植玉米，每亩可以播种五六千株甚至更多，近年来创造了许多高产纪录。如作科所李少昆团队研发的玉米密植精准调控高产技术，在内蒙古千亩示范田中，创造了实测1227公斤的平均单产纪录，而在万亩示范田中，创造了1087公斤的单产纪录。

在试验田的“同心圆试验”地块，树立着多个标识牌，有试验品种，也有对照品种，同心圆从外往里，种植密度跨越了每亩3000株到12000株。

“不同品种的耐密性不同，同心圆试验，就是在最短的时间内，找到最合适的密度。”王天宇说，“过于稀疏，可能导致产量降低，但过密也会影响生长，从而导致减产，所以，只有最合适的密度，才能保障作物实现最大产量。”

太空水稻原来很矮小

秋日的北京，稻田开始变得金黄。在试验基地中，一处五彩斑斓的稻田吸引了众多育种家。这些水稻是“特用水稻种质资源”，是从野生稻中获得的基因培育而成，可以为稻田画、景观农业等提供素材。

“我国是水稻的发源地，有丰富的野生稻资源，这些野生稻中，保留着众多优异的资源和性状，有的色彩艳丽，可以用作种植稻田画，有的抗病抗虫，可以用来培育高抗性的水稻，有的耐盐碱，可以培育出在盐碱地种植的水稻。”中国农科院作科所副研究员乔卫华介绍，“和野生稻相对的是栽培稻，也就是人们选育而成、在生产中大规模运用的品种，和野生稻相比，栽培稻往往具有高产、高品质等优点，但同时也有许多缺点，比如抗病性差、不抗倒伏等，其实这些性状在野生稻中都有，只是在多年驯化中丢失了，如今我们培育更好的水稻品种，就可以在这些野生稻中把这些基因重新挖掘出来，并加以利用。”

在彩色水稻的区域，还种植着一些特别矮小的水稻，有些只有十多厘米高，但也结出了沉甸甸的稻谷，这些水稻是太空水稻，名字叫小薇，由中国科学院院士、中国农科院作科所研究员钱前育成，同样利用了野生稻的资源。2022年，小薇随着神舟十四号飞船登上太空，在太空中种植、生长、收获，完成了从种子到种子的全生命周期。

为什么小薇如此矮小？科研人员介绍，这是由太空种植的特点决定的，太空不像大田，种植空间有限，一般都是立体种植，矮小的植株，可以一层层种起来，使得同样空间中，种植的面积达到最大，生产能力也达到最大。

除了特殊的水稻外，基地还有高产水稻。在一处稻田外，中国农科院作科所博士李霞介绍，2022年，中国农科院作科所所长周文彬团队，在水稻中发现了一个特别的基因，这个基因可以同时提高作物的光合作用效率和氮素利用效率，并促进提前抽穗。简单来说，仅这一个基因，就可以让水稻产量提高30%以上，可以让小麦产量提高20%左右，且缩短整个生育周期，极大地提高水稻、小麦等作物的生产能力。

杂粮都是生存高手

随着生活水平的提高，许多过去被称为“杂粮”的作物，越来越受到人们的重视。比如谷子、高粱等，这些作物富含多种人体所需的微量元素，被认为是健康食品，但由于传统品种产量普遍较低，生产和供给能力受到限制。

在基地中，也有许多“杂粮”育种的试验，比如谷子，中国农科院作科所副研究员贾冠清介绍，作为禾本科的作物，谷子其实并不是低产量的作物，反而是一种高产作物，只因为它具有非常优秀的耐瘠薄能力，通常被种植在贫瘠的山地，因此表现出来的产量比较低。如今，通过育种家们的努力，已经育成了许多高产优质的谷子品种，在水浇地中，合理的施肥、浇水、田间管理条件下，谷子可以达到600-700公斤的亩产，在科学家的试验田中，最高纪录目前是860公斤。

贾冠清所在的团队，构建了谷子完全雄性不技术体系，为提升杂交种制种效率提供了支撑，制定了谷子适合机械化收获、加工品质评价与优质评价的团体标准，他们育成的优质谷子新品种正在不断扩大种植面积，成为全国推广面积最大的优质品种。

和谷子类似，高粱育种也有了许多优异的成果。中国农科院作科所研究员李桂英介绍，经过二十多年的科研攻关，育种家们已经完成了高粱的矮秆化、高产化、机械化，同时培育出很多优质高产的高粱。当前，我国年产高粱约在500万吨左右，主要作为酿造原料，用于酿酒、酿醋等。和谷子一样，高粱还是自然界的生存大师，受今年的气候影响，地里的高粱长得不像往常那么笔直，“猫有九条命，高粱有几条命呢？事实上，高粱秆有几节，就有几条命，假如遇到意外情况，上面的死了，它就会从下面的节上抽穗，一层层下去，一直到结出果实。”