以下文章来源于智种观察局 ，作者智种观察局
编辑 | 新锐恒丰研究院
来源 | 石时农业
谈到种子，王建华话语中总带着愉悦。为什么喜欢种子？“种子有点像人生，从吸胀到萌动，冲出种皮的束缚，向着阳光披荆斩棘，钻出地面，勇敢地迎接大自然的暴风骤雨，也充分享受着雨露阳光。种子旺盛的生命力、活力，给人们带来很多希望与鼓励，所以我一直对种子有一种特别的钟爱。”
1995年国家实施种子工程，王建华加入了中国农业大学新成立的种子系，从此与种子结缘。围绕种子活力，高质量种子生产、加工、检验开展教学与研究工作，如今已近30年。
给国务院写信，希望重视种子质量
2000年我国颁布《中华人民共和国种子法》（简称种子法），开发中国种子市场，2006年美国先锋公司进入中国，2007年现代化种子加工生产线在甘肃河西走廊酒泉建成，玉米种子生产采用从果穗到脱粒的完全不落地的先进生产方式。先锋公司推出的“先玉335”玉米种子，由于种子质量好、活力高，可以单粒播种种植，一粒种子一棵苗，农民再也不用面朝黄土背朝天的间苗定苗了；2006年到2010年期间，美国公司的种子受到广大农民的追捧，快速抢占当时我国最大的玉米品种郑单958的市场份额。
种子是国家战略物资，国以农为本，农以种为先，粮食安全，种子安全是基础。美国前国务卿曾说过“谁控制了石油就控制了世界，控制了种子就控制了人类”。
基于这种情况，王建华带领团队于2010年开始对全国玉米种子质量进行了调查，发现美国先锋公司的种子质量标识已经≥92%了，国内种子公司在玉米种子包装袋上大部分标识仅为≥85%，只有个别公司品种有按粒包装在市场流通的种子，比如奥瑞金的蠡玉16、大北农金色农华公司的农华101等。能够生产“郑单958”的几家公司均是以≥85%的质量标准进行种子销售。
“我们进一步对美国先锋公司先玉335玉米种子与国内几家种子公司生产的郑单958种子进行发芽率测定和种子活力分析研究，结果发现我们的种子活力不够，不能做到每一粒种子都出苗。虽然国内进行销售的种子发芽率达到85%的国家种子质量标准，但是从活力、田间出苗等特性指标来分析，出苗率只有30%—50%。”
王建华对智种观察局说，“这也是十年前我国种业与国际种业公司之间巨大的差距，给我国种业造成了巨大的压力。农业科技工作者面临着严峻的挑战。”
王建华就此研究结果给国务院写了建议书，希望国家要重视农作物种子质量，品种是种业的核心竞争力，但是种子质量是企业市场竞争的基础。
这份建议书让中央非常重视。很快，当时的农业农村部部刘艳副司长对建议做出了回应，在国家现代农业玉米产业技术体系研究项目中增加了种子扩繁与生产技术岗位，就此，王建华挑起了我国玉米产业体系优良品种高质量种子生产技术提升的重任。
这一干就是十几年。王建华经常奔波在西北河西走廊与新疆地区的制种田、种子加工厂、检验实验室。王建华自嘲道， 2015年，一年出差飞行130多次，无意中收到中国国际航空金卡会员卡，很是意外。
一分耕耘一分收获，我国种子公司生产的玉米种子质量在这十年来得到极大提升。随着我国农村劳动力转移以及农业生产必须走机械化等农业生产改革的推动，国家在2021年12月颁布了新的符合单粒播播种的玉米种子质量标准。
“但种子质量的提升不是一朝一夕的工程，我们与发达国家之间相比还有一定差距，还需要我们的种子企业奋起直追。”种业振兴，最终的落脚点还是农业的高效安全生产全程技术体系的提升。
深耕玉米高活力种子研究十余年，
取得种子供应链关键技术的全面创新
深耕玉米高活力种子研究十余年，取得种子供应链关键技术的全面创新
王建华带领团队长期面向中国种业高质量发展，面向国家粮食安全重大需求，在我国农业生产节本增效、玉米全程机械化单粒播种快速发展亟需高质量种子的重大需求下，系统研究了玉米种子活力评价新方法，填补了国内空白，创新了高活力种子生产理论与技术体系，创建了种子活力无损加工技术。
她的团队长期坚持市场导向和问题导向，创新性地开展调查质量-研究攻关-推广应用-优化研究方案-研制配套设备-产业化应用的研究模式，取得了显著成绩。
1. 高活力种子的检测鉴定技术全面创新
发达国家都将种子在田间的苗全、苗壮、苗齐作为种子质量好坏的评价标准。国际种子检验协会也推荐了相应的检测方法，但是中国玉米种植生态区域跨度大，玉米主产区种子田间出苗遇到的逆境比较复杂，王建华带领团队创新研制了能预测玉米种子田间出苗能力的活力检测方法。
通过多品种种子活力预测与多区域复杂出苗环境下的出苗率验证，他们研制我国首个作物种子活力测定国家行业标准，填补了国内空白；通过推动纸床技术来解决传统砂床发芽法检测效率低、操作繁琐及重演性的问题，将进口发芽纸国产化，降低了检测成本；在活力无损和提高检测速度及通量方面，创建了基于玉米种子光谱特征、挥发性气体及化学成分的种子活力无损检测技术；在快速智能实时活力检测技术方面，率先提出玉米种子活力生物力预测评价理论，研制出基于生物力传感技术的可实时监测活力的信号测评系统，多项核心技术获国家发明专利，达到国际先进水平。
2. 玉米高活力种子田间收获生产技术理论创新。
传统玉米种子生产都是以黑层出现作为收获的标志。王建华团队首次探明了玉米不同品种种子活力形成和种子发育过程中的动态变化规律，明确了种子活力在黑层出现前已达到高峰。
其团队进一步利用激光捕获技术收集黑层组织，蛋白组分析发现黑层细胞在种子发育的早期已经存在，其主要功能与种子抗病相关，而与发育进程关系不大，用黑层出现来指导种子发育成熟度存在理论缺陷。
在不同制种生产生态区的环境及遗传因素中，积温对活力的影响大于基因型，为避免制种区低温霜冻对种子活力影响，其团队提出了高活力种子“适时早收”技术理论。最佳收获期在黑层出现前种子含水量35%左右，种子活力较传统收获提高10%以上，收获期提早7-15天，不影响粒数产量，显著降低了秋收低温和霜冻等恶劣天气对种子活力的潜在威胁，种子质量得到大幅度改善。
3. 种子活力无损、低损加工技术体系的创新。
王建华团队通过大量试验，明确了种子活力与烘干方式无关，主要受烘干温度影响，含水量越高，安全干燥温度范围越小，种子水分为12%时加工机械损伤最小。随着种子水分的增加，种子顶部、中部、基部损伤率都呈现上升趋势，其中顶部损伤最严重。干燥方式、烘干温度、机械脱粒是种子加工中的重要环节，也是影响种子活力的关键环节。这为种子“适时早收”后机械化烘干工艺提供了理论依据。他们开发了配套的损伤测定试验装置，建立标准化测定技术体系，评价国内主栽品种种子耐机械加工特性，发现硬粒型玉米比马齿型玉米更耐机械损伤。
4. 种子均匀度也是种子质量的重要组成，因为均匀一致的种子可显著提高播种效率、出苗质量和减少包装误差。
王建华团队研究的玉米种子粒型分型技术，提出了依据种子粒型的厚宽比、宽长比、粒宽变量可以作为粒型分级标准，并结合种子大小可实现种子精准分级。
他们所研发的种子自动化识别系统可以批量提取单粒种子的长、宽、厚等粒型指标。利用该识别系统，调查了15个省份包括57份马齿型、21份硬粒型、95份半马齿型和33份半硬粒型的206份杂交玉米种子的粒型特性，根据其形态学和物理性质，提出了基于种子粒型分级的厚宽比和宽长比分级理论，将玉米种子划分为圆粒、长圆粒、扁粒、长扁粒四种类型。
他们还开发了基于粒型分型共变量粒宽大小的长孔筛，进一步开展了基于粒宽大小将种子分为宽度4-7 mm的小粒类型、粒宽7-10 mm的中粒类型以及粒宽10-13mm的大粒类型，细化出适宜的玉米种子粒型的3个大级别，9个小级别划分方案。
结合粒型和大小，王建华团队创新性地提出了长孔筛及圆孔筛配套精准分级理论，对玉米种子进行标准化分级分组，并制定出一套与玉米种子精选分级参考标准相对应的分级筛片选择参考标准。
其种子粒型分级实验筛，将粒型分级理论与技术产业化应用于主推玉米品种种子精选分级，显著提高了种子活力水平与播种质量。
在京科968、郑单958等品种种子上进行实践测试，他们发现京科968种子主要分布在中小长扁粒、中圆粒、中扁粒这三个级别，分级后不同粒型的发芽率从86.5%提高到98.5%，百粒重和整齐度显著提高。他们比较了京科968分级后不同组别种子的播种合格指数、漏播指数以及重播指数，发现当播速大于等于6 km/h时，小长扁粒组别种子的播种合格指数显著性高于其他组别，且漏播指数显著性低于其他组别；中圆粒和中扁粒组别种子的重播指数显著性低于其他组别，综合试验所用型号的排种器类型，发现小长扁粒组别种子的播种性能最好，播种效率最高。
以上应用案例表明，团队分级创新技术可显著提高分级后的种子粒重、标准发芽率、幼苗株高等性状的整齐度，在播种环节显著降低单粒播种的重播率和漏播率、提高播种质量。
5. 对我国玉米种子质量的活力水平进行追踪调查。
农民是种子的消费者，种子的活力水平即直接影响生产方式也影响玉米出苗、产量和粮食安全。王建华老师带领团队长期对我国玉米种子质量的活力水平进行追踪调查。
以市场种子问题为导向，以国家粮食安全市场提高种子质量为研究目标，她的团队在2011年收集了154个玉米杂交种样品，进行了发芽率、活力质量检测。
收集样品的包装方式有按重量包装和按粒数包装两种形式，其中按粒包装的占21%，按重量包装的样品占样品总数的79%，在样品收集数量最多的山东省，按粒包装的样品种子仅仅占20%，按重量包装的样品占80%。此次调查样品标识的纯度、发芽率和水分全部符合国家规定，但有3份样品净度标识不符合国家标准要求。
进一步分析发现，虽然标识发芽率全部符合国家标准，实验室发芽测定表明发芽率达不到国家标准要求，低于标识的样品有20.7%。活力低于85%的样品占到15.6%，先玉335 种子质量在整个收集样品中遥遥领先。
2020年，面对玉米全程机械化的快速发展，玉米种子活力水平成为直接影响玉米单产和品种的丰产潜力发挥的主要因素，在国务院办公厅《全国现代农作物种业发展规划（2012-2020年）》中也明确要求制定种子活力质量技术标准的形势下，王建华团队对推广面积较大的来自全国18个省（区、市）收集的488份玉米商品种子开展种子质量国标四项指标的检验以及低温出苗能力和耐贮藏能力调研和检验分析。
结果显示，我国玉米种子质量标识发芽率普遍高于国家标准要求。76%的样品标识发芽率超过91%，24%的样品包装标识发芽率为85%-89%，超过60%的种子企业将标识发芽率高于国家标准85% ，标识为≥93%。在此基础上，2021年国家颁布新的玉米种子单粒播种质量标准，发芽率要求≥95%。
2022年，王建华团队在崖州湾科技城的支持下，依托全国玉米产业技术体系各区域试验站专家、中国作物学会种子专业委员会会员以及已开展种子科学专业教学的48所高校师生，在全国23个省区市种子市场收集到玉米种子样品2189份，覆盖种子企业共713家，涉及郑单958、裕丰303、中科玉505、京科968、登海605、先玉335、天农九、联创808、伟科702、东单1331等国审品种552个，省审品种1047个。从种子发芽率标识情况看，2189份样品中，4份样品标识发芽率低于85%，占比0.18%；2108份样品标识发芽率高于85%，占比96.3%；1010份样品标识发芽率高于93%，占比46.1%；从发芽率检测情况看，214份样品发芽率低于85%，占比10.1%；1839份样品发芽率超过85%，占比91.5%，1490份样品发芽率超过93%，占比74.5%。
此次市场商品种子质量调查研究涉及品种多，抽样数量大，调查检测质量指标除了发芽率、还有包装、包衣质量等内容。结果表明，标识为单粒播种的种子接近50%，但是实际检测超过四分之三的种子实际发芽率超过93%，达到单粒播种子标准。种子纯度、净度、水分等指标达到国家标准，我国种子质量进入分级发展阶段。
但也存在突出问题。有超过20%的种子质量高于93%的国家单粒播种子质量标准，标识发芽率低于实际发芽率，一方面是企业担心市场监管检测，更多的原因是种子企业质量检验能力不足。不能准确标识，表面看是更有利于公司种子销售，但是作为玉米单产提升的种子基础，播种密度的科学合理也是高产群体构成的重要组成部分。
在我国企业玉米种子生产加工水平技术得到很大进步的基础上，“进一步增强企业生产高活力种子能力”，如果全国6.46亿亩玉米都能用上95%以上发芽率的高活力种子，将显著提升中国的玉米单产水平，玉米每年将新增产量4000万吨。
王建华说，“我们的目标就是让育种家的心血能够在生产中得以体现，让所有的优良品种都有高活力种子能够应用于生产”。
她同时强调，“小麦、水稻等作物种子的活力研究也急需加强，高活力种子可以减少用种量，即增加产量也节约了粮食。以河南小麦产区为例，如果小麦种子质量标准提高到95%，使用高活力种子，将有可能节约粮食8亿斤左右。种子是农业科技的载体，种子活力是种子质量的重要指标，在我国此类技术的研究还非常薄弱，任重道远。”
