曾波+李愛宏+呂海霞
摘要:綜合分析了近10年國家審定水稻(Oryza sativa L.)品種主要性狀指標,結果表明,品種的綜合性狀得到較大程度提升,其中稻米品質優質化率不斷提高,但對稻瘟病等?。ㄏx)害的抗性水平未有明顯提升;結合近年的水稻主要品種推廣情況進行分析表明,兩系雜交水稻品種綜合性狀表現優良,相比其他類型水稻品種具有一定優勢,在近20年中取得了跨越式發展,已成為生產上應用的最主要品種類型,秈粳中間型雜交水稻也在近10年中取得了長足發展。并對下一步水稻品種選育、試驗審定和推廣等問題進行了討論。
關鍵詞:水稻(Oryza sativa L.);品種審定;品質;抗病性;兩系;秈粳中間型;推廣
中圖分類號:S511 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)21-4035-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.21.010
Several Features of Approval and Promotion of Rice Varieties
in Recent Years in China
ZENG Bo1, LI Ai-hong2, LYU Hai-xia3
(1.National Agricultural Technology Extension and Service Center, Beijing 100125, China;
2.Lixiahe Distract Institute of Agricultural Science, Yangzhou 225007, Jiangsu, China;
3.Institute of Agricultural Economy and Technology, Hubei Academy of Agricultural Science, Wuhan 430064, China)
Abstract: A comprehensive analysis of main characteristics of national approval rice(Oryza sativa L.) varieties in resent 10 years was conducted. The results showed that, the comprehensive characters of rice varieties were obviously improved,and the number of rice varieties with high quality increased. But the level of rice blast resistance has not obviously improved. The analysis of promotion status of rice varieties showed that, the comprehensive characters of two-line hybrid rice were good and better than other type rice,achieved leapfrog development in recent 20 years,and became main cultivar in production. Indica-japonica intermediate hybrid rice got rapidly development in recent 10 years. The problem affecting the breeding,approval and promotion of rice varieties were also discussed.
Key words: rice(Oryza sativa L.); cultivar approval; quality; disease resistance; two-line hybrid rice; Indica-japonica intermediate hybrid rice; promotion
水稻(Oryza sativa L.)是中國主要的糧食作物之一,是中國一半以上人口的主糧。2016年,中國水稻種植面積3 017.8萬hm2,總產量2 071億kg,分別占全國糧食作物種植面積和總產量的26.7%和33.6%[數據來源于中國農村經濟主要數據(1978-2016)]。中國稻作歷史悠久,水稻產區遍布全國,品種類型和種植制度豐富多樣。中國的水稻科研和品種選育工作經過幾代人的努力,目前在世界處于領先地位,特別是以袁隆平院士為首開展雜交水稻研究以來,取得了一系列突破性的重大成果[1]。從1981年開始,農業部率先啟動了全國層面的農作物品種審定工作,20世紀90年代中期又由全國農業技術推廣中心統一組織開展了國家級水稻品種試驗,各省也相繼開展了相關工作,此后每年有數量眾多的水稻品種通過審定并在生產上大面積推廣,加快了水稻新品種的審定和推廣應用步伐,推動中國水稻產量持續提升、生產不斷發展,為保障國家糧食安全做出了重要貢獻。據統計,中國水稻種植面積從1980年的3 392.7萬hm2、占糧食作物面積的28.9%,下降到2016年的3 017.8萬hm2、占糧食作物面積的26.7%;水稻單產從1980年的4 125 kg/hm2提高到2016年的6 855 kg/hm2,增加了66.2%;水稻總產量從1 399億kg提高到2 071億kg,增加了48.0%[數據來源于中國農村經濟主要數據(1978-2016)]。近年來,隨著水稻科研育種的不斷創新,更多的水稻品種通過審定并在生產上推廣應用,品種類型更加豐富,主要性狀優勢也更加明顯。本研究主要對近10年國家和省級水稻品種試驗和審定相關資料匯總[2-8],綜合相應年度全國水稻主要品種推廣情況[數據來源于全國農作物主要品種推廣情況統計表(1993-2015年),內部資料]進行分析,為新時期水稻育種、試驗審定和推廣提供參考。endprint
1 品種的優質率提升迅速,抗病性改良有待加強
近年來,在水稻品種產量水平穩步提升的同時,其他性狀如稻米品質也經歷了持續改善,生產上推廣品種的主要指標不斷優化,綜合性狀更加協調。
1.1 品種主攻目標從單一高產向優質多抗發展
以國家審定的水稻品種(簡稱國審品種,下同)為例,在《種子法》頒布初期(2001-2005年),國審品種中高產類型品種占75.8%,優質類型品種占34.8%,抗性品種占32.7%;而近5年(2013-2017年)這一比率分別達到84.2%、52.5%、27.5%,高產類型品種的比重雖然在中期有所回落,但總體上其比率穩步增長,優質類型的品種比率逐年大幅度提升(表1)。但此期間,抗性品種的比重呈現下降趨勢,其中對稻瘟病中抗以上的品種數在審定品種總數增長的同時反而出現回落趨勢,數量從2001-2005年的61個減少為2013-2017年的50個,所占同期國審水稻品種的比率由25.0%降至17.6%。得益于優質類型品種數量的快速增長,同時具備優質和抗病特點的品種不論從數量上、還是比重上都有不同程度的增長,說明在過去十多年中水稻品種正從高產向優質高產進而向高產、優質、抗病相協調的方向轉變。
1.2 優質品種的比重明顯提高
近10年來,國審水稻品種的優質化率明顯提升,總體優質化比率為49.9%,年度間變幅為30.4%~70.5%,最高年份為2017年,比2008年提高17.2個百分點,最近5年(2013-2017年)比上一個5年(2008-2012年)提高5.8個百分點(表2)。從不同水稻類型上看,常規水稻優質品種比率為55.6%,比雜交水稻(45.7%)高9.9個百分點,粳型常規水稻優質品種比率為67.4%,比兩系雜交水稻的49.2%、三系雜交水稻的39.4%分別高18.2、28.0個百分點;3種主要類型水稻品種的優質率年際間波動較大,最高是粳型常規水稻2011年的100.0%,最低是三系雜交水稻2014年的15.0%,說明除品種因素外,也受不同年際間環境等的因素影響,但粳型常規水稻品種的表現較穩定,兩系雜交水稻品種仍有提升空間,三系雜交水稻的品質改良更需要引起重視,稻米品質有待進一步提升。
1.3 品種的抗病性改良進展較慢
稻瘟病是中國水稻生產上的最主要病害,也是水稻品種審定中所有區組都采用的一票否決指標,但近10年間國審水稻稻瘟病中抗以上品種(簡稱抗病品種,下同)的比率沒有明顯提高,一直在20%左右(平均為18.7%)波動,2017年為22.7%,比2008年略有下降,最近5年(2013-2017年)比上一個5年(2008-2012年)降低了2.4個百分點(表3)。從不同類型上看,粳型水稻抗病品種比率(44.1%)比秈型水稻(10.2%)高33.9個百分點;主要類型中,粳型常規水稻抗病品種比率為46.7%,比秈型三系雜交水稻(12.3%)和兩系雜交水稻(6.8%)分別高34.4、39.9個百分點;不同類型水稻品種的抗病品種比率年際間波動較大,最高是2011年的粳型水稻66.7%,最低是2010年的秈型水稻、秈型雜交水稻、三系雜交水稻和2008-2015年的兩系雜交水稻,均為0.0%。總體上粳型水稻略有上升,三系雜交水稻基本持平,兩系雜交水稻總體上升,特別是近兩年上升較快。
近年來,國家水稻區試抗性鑒定體系不斷完善,抗性審定標準不斷提高,對于參試和審定品種的抗性篩選更加精準和嚴格,尤其是在以雜交秈稻為主的南方稻區,雜交秈稻中抗性品種的比率在經歷了一個明顯下降過程后已逐漸上升,如2016年和2017年共審定了以隆科638S和620S兩個新不育系配組的兩系雜交水稻抗病品種7個,占兩系抗性品種的53.8%;審定了以華占為恢復系配組的雜交秈稻抗病品種5個,占雜交秈稻抗性品種的22.7%;以上兩種類型親本配成的抗性品種占雜交秈稻抗性品種的40.9%,說明新的抗病不育系或恢復系的利用促進了雜交秈稻尤其是兩系雜交水稻品種抗性水平的較快提升。
2 兩系雜交水稻已成為中國水稻生產中應用的主要品種類型
兩系法雜交水稻技術起始于水稻光溫敏不育系的發現和利用,兩系不育系不受恢保關系限制而配組自由,容易選配出強優勢組合,且使育種程序簡化、育種周期短,其不育系類型豐富也易于培育多樣化的雜交水稻類型[9],這些優點促使兩系雜交水稻在過去20年中的研究、育種及品種推廣過程中實現了跨越式發展。
2.1 近年來兩系品種選育和審定速度明顯加快
2006-2015年,兩系雜交水稻無論從參試品種數量還是審定品種數量上看,都實現了快速增長。2006年國家及省級全年審定兩系雜交水稻品種63個,2015年增加到106個,增長68.3%;兩系品種占審定品種比重從9.3%增加到22.9%,占雜交水稻的比重從12.6%增加到31.8%。其中,參加國家區試的兩系品種從2006年的43個增加到2015年的160個,增長近3倍,參試品種50.0%是兩系雜交水稻品種,而國審兩系雜交水稻從5個增加到22個,增長超過3倍,占國審雜交水稻品種比率由8.6%增加到52.4%(表4)。2017年國家審定的兩系雜交水稻品種51個,占雜交水稻品種的66.2%,兩系雜交水稻品種已成為中國水稻生產中推廣應用的最主要類型。同時近年的雜交水稻主栽品種中兩系雜交水稻占到一半左右,2016年比率為50.0%,0.67萬hm2以上雜交水稻品種中兩系品種占比為31.0%,說明兩系雜交水稻品種具有較好的廣適性。
2.2 主要品種數量和推廣面積均實現快速增長
1993年,衡兩優1號在湖南省推廣面積超過0.67萬hm2,成為中國第一個兩系雜交水稻主要品種。1994年,70 優9號、70優04和培兩優特青分別通過安徽和湖南省級品種審定,此后,培矮64S、廣占63S、準S、Y58S、C815S、株1S、陸18S等兩系不育系被選育、審定并大面積推廣,使兩系雜交水稻品種的推廣明顯加快。據統計,2005-2016年,雜交水稻主要品種個數從379個增加到535個,其中兩系雜交水稻主要品種數從39個增加到166個??梢姡?0年雜交水稻主要品種數量的增加主要因兩系雜交水稻的快速發展。而雜交水稻0.67萬hm2以上的主栽品種數1999年是47個,2016年則減少為34個,同時期兩系雜交水稻主栽品種數從1個增加到17個。1993年以來,在雜交水稻主要品種和主栽品種面積都持續下降的情況下,兩系雜交水稻主要品種和主栽品種面積均穩步增長(圖1),已在雜交水稻中占據了重要位置。endprint
2.3 各主要稻區的兩系雜交水稻品種推廣迅速
長江上游稻區[包括四川、重慶、貴州、云南、陜西等?。ㄊ校一直以來以推廣三系雜交水稻品種為主,除2006年短暫出現過兩優培九單個品種推廣面積超過6.67萬hm2外,兩系品種面積占比一直很小,但近年來先后審定推廣了Y兩優1號、C兩優華占等兩系品種,兩系雜交水稻品種推廣面積快速上升;而以廣東、廣西為主的華南稻區[包括廣東、廣西、福建、海南等?。ㄗ灾螀^)],兩系雜交水稻品種推廣在近20年中快速發展,面積從5.4萬hm2增至61.9萬hm2,增加了10多倍。隨著隆科638S、晶4155S及和620S等一系列兩系新不育系配組育成的新品種審定推廣,兩系雜交水稻品種在長江上游和華南2個稻區的推廣將迎來“黃金期”。相比而言,長江中下游稻區(包括湖北、安徽、湖南、江西、河南、江蘇、浙江等?。┮恢笔莾上惦s交水稻品種推廣應用的“主戰場”,近20年中兩系雜交水稻品種推廣面積從8.5萬hm2增至376.2萬hm2,增長了43.3倍,占全部兩系雜交水稻面積比率也由61.2%穩步增長到81.6%,但最近3年增長速度放緩。
2.4 兩系雜交水稻品種綜合性狀優良
從21世紀初期開始,隨著培矮64S、廣占63S、Y58S、C815S及新近的隆科638S等兩系不育系先后選育成功,配組育成的多代兩系雜交水稻組合在試驗示范中綜合性狀表現優良,為兩系雜交水稻在生產上的持續穩定大面積推廣應用奠定了基礎。當前中國兩系雜交水稻主栽組合(2015年推廣面積在6.67萬hm2以上)在不同時期參加的國家水稻品種區域試驗中,其產量、抗性、米質均不同程度優于三系雜交水稻對照組合(表6),且這些水稻品種從審定到成為主栽品種都不超過2年,大部分在審定當年推廣面積就達到6.67萬hm2以上??梢?,主要農藝和經濟性狀優良促使兩系雜交水稻很快被生產和市場認可,是其快速發展的主要原因。
3 秈粳中間型雜交水稻的推廣應用成為高產育種的新亮點
秈粳中間型雜交水稻(簡稱秈粳雜交稻,下同)因為穗大粒多,在長江流域特別是長江下游地區種植,合適的栽培條件下比雜交粳稻、常規粳稻和雜交秈稻具有明顯的生產優勢[10]。近年來,秈粳雜交稻在長江下游稻區發展迅速,成為高產育種和高產型品種推廣的新亮點。據不完全統計,2006年以來,全國共審定了31個秈粳雜交稻品種,占粳型水稻品種比率從0.0%上升到4.6%,占粳型雜交水稻比率提高至35.7%(表7),目前審定的雜交粳稻品種中,有1/3以上是秈粳雜交稻。
2006年至今,主要在中國南方及長江流域稻區如浙江、福建及江西等省份推廣種植了甬優6號、甬優9號、甬優12、春優59、甬優15等秈粳雜交稻品種,其中推廣應用時間最長的是甬優6號,已達10年以上;應用面積最大的是甬優9號,累計推廣54.9萬hm2;種植面積最大的是浙江省,2006-2015年,全國秈粳雜交稻主要品種累計推廣應用140.3萬hm2(表8)。
4 討論
中國水稻生產主體已經歷了由單一農戶向生產大戶、合作社等新型經營主體的轉變,這些生產主體的種植需求越來越多元化,稻米市場和居民消費更加注重大米的品質、尤其是適口性。在農業供給側結構性改革和農業綠色發展同步推進的大背景下,選育和推廣品質優良、高產穩產、適應性廣、抗病性強、適合輕簡化栽培等綜合性狀較為協調的水稻品種已成為持續穩定推動中國水稻生產發展的重要任務。
而隨著極端氣候引起的病蟲害多發頻發,品種的抗病性正在成為品種大面積持續性推廣的決定性因素,因此要針對稻瘟病等主要病蟲害開展抗病性育種,加強抗性資源研究與創新,尤其加大抗性基因分子標記、分子標記輔助育種體系的研發,利用高新技術顯著提高抗性育種的效率,培育新型抗性品種。在審定品種稻米優質率已有較大幅度提升的基礎上,應更加注重適口性和食用安全性狀的改良,進一步提升稻米品質,提高水稻生產效益和農民收入。
同時,要進一步優化試驗審定指標,完善評價體系和方法。在充分保障糧食安全的前提下適當放寬產量要求,突出抗病、優質、綠色和適銷對路等品種篩選的導向,穩步提高品種的抗病蟲性、耐高溫和低溫等要求,不斷完善稻瘟病等主要病蟲害鑒定體系,改善鑒定條件,提高鑒定水平,從根本上保障生產安全;分區域探索建立稻米食味評價體系,優化品質鑒定方法和指標,提高中國大米的市場競爭力,滿足不同地區、不同人群的食用習慣和消費需求。要適應輕簡化、節約化、綠色發展的要求,逐步鑒定一批節水耐旱、適宜機械化或直播的品種。
此外,要積極探索多元化的品種推廣體系,根據品種自身優良特性,做好品種推廣區域精細化定位,力求品種優良性狀和適宜區域的高度契合,充分發揮新品種在水稻生產中的增產增效作用。做好品種推廣過程中的跟蹤評價,尤其要對大面積推廣品種的主要病蟲害進行長期跟蹤監測,及時發現品種潛在缺陷,充分評估生產風險,保障品種大面積推廣和水稻生產用種安全。
參考文獻:
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