黄季焜团队在小麦种质资源及其对我国小麦生产率的影响研究方面取得进展

小麦是中国三大主粮之一。根据国家统计资料，我国几乎所有省份（海南省除外）均种植小麦，但大部分生产活动发生在冬麦区，其中黄淮冬麦区是我国最主要的小麦产区。例如，1980年和2011年冬小麦种植面积分别占我国小麦总种植面积的82%和93%。过去三十年，我国小麦单产和全要素生产率均迅速增长。
了解小麦生产率增长及其来源是政府决策者、相关基金会和发展银行的共同兴趣，也是那些资助国际育种项目的公共和私营机构的关注点。目前我国农业生产面临较大的耕地和水资源约束，作物种植密度较高，农用化学品过量施用现象普遍，故未来我国小麦粮食安全将很大程度上依赖于生产率的不断提高。本研究分析我国小麦全要素生产率增长的影响因素，尤其关注国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）小麦育种项目的贡献。具体来说，即为研究CIMMYT种质对我国小麦生产的遗传贡献及其对生产率的影响。
研究中，我们搜集了1982-2011年全国年种植面积在10万亩以上的共计1873个主要小麦品种的系谱、主要农艺性状及其在17个小麦主产省份的具体年种植面积。基于主要小麦品种系谱分析的描述性统计以及建立的计量经济学模型得出了一致的结论，CIMMYT在我国小麦育种工作中起着越来越大的作用，我国育种人员使用CIMMYT种质显著提高了小麦生产率。
我国小麦种子市场极为活跃，更新换代快。数量众多的育种项目培育出大量改良品种迅速用于生产实践。1982-2011年间全国范围内每年均有近300个主要小麦品种被农民使用，最近几年该数字增至360以上。总的来看，每个品种在生产中平均不到四年即被新品种所替代。
我国育种人员越来越多地使用CIMMYT种质培育小麦新品种。对主要小麦品种的系谱分析按面积加权后发现，1982-2011年CIMMYT种质对中国小麦品种面积的遗传贡献年平均为7%，2004年以后则升至9%。2000年以来我国超过26%的主要小麦品种含有CIMMYT亲本。与规模庞大的全国小麦研发体系相比，CIMMYT种质如此高的遗传贡献和其相对较小规模的小麦育种项目不成比例。由于CIMMYT小麦多为春性，其种质对春麦区和西南麦区的遗传贡献更大。
此外，含有CIMMYT亲本的小麦品种表现出更好的农艺性状。CIMMYT种质对提高产量（增加穗粒数和粒重）、降低株高、提高抗病性（条锈、叶锈和白粉病）及改进加工品质发挥了重要作用。
计量经济学模型估计结果发现，CIMMYT种质对我国小麦全要素生产率的影响显著为正。采用不同的模型，CIMMYT种质在1982-2011年期间对我国小麦全要素生产率的总贡献率为5-14%（即年均贡献率0.17-0.45%），这意味着过去三十年CIMMYT种质使我国小麦总产共增加380-1070万吨。若按2011年小麦平均收购价计算，则相当于给农民增加了12-34亿美元的收入。
不过令人意外的是，CIMMYT种质对小麦全要素生产率影响最大的发生在小麦主产区而非春麦区和西南麦区。这还需要进一步研究。
本研究结果对于国内育种人员、决策者以及国际捐助者具有如下重要含义：
• 中国小麦科学家需要进一步加强与CIMMYT合作，继续针对性地使用CIMMYT小麦种质资源。
• 既然CIMMYT对中国小麦生产率影响如此大，国家粮食安全也受益其中，政府应加大对国际小麦育种项目的投入。
• 国际资助者和发展机构应增加针对国际农业研究磋商组织（CGIAR）的品种改良项目以及与全国农业科研机构合作的投资。
• 其他与CIMMYT合作密切的国家以及其他CGIAR财团或CGIAR研究项目也应开展类似的评估工作。

CIMMYT对相关研究进展的报道：http://wheat.org/global-partnership-propels-wheat-productivity-in-china/
获得更多文章信息，请点击以下链接：http://repository.cimmyt.org/xmlui/handle/10883/4227 .