劉鑫 施俊生 繆添惠 俞琦英 王仁杯 季芝娟
(1 浙江省種子管理總站,杭州 310029;2 中國(guó)水稻研究所,杭州 311400;#共同第一作者:13858000231@126.com;junshenghz@163.com;*通訊作者:zhijuanji@126.com)
在素有“七山一水二分地”之說的浙江,糧食自給率較低,只有36%左右,意味著浙江保障糧食安全的任務(wù)比其他省更顯艱巨。水稻是浙江省第一大糧食作物,水稻生產(chǎn)事關(guān)浙江糧食安全。2020年浙江省水稻播種面積為64.47萬hm2,占糧食作物播種面積的64.93%。早稻在浙江省水稻種植面積中占比小,大約在16.0%左右。在種植早稻的10個(gè)主要省份中,浙江省的早稻種植面積位居第7 位,占全國(guó)早稻總面積的2.0%左右。但是,早秈稻因其耐儲(chǔ)藏、商品率等特點(diǎn),是我國(guó)也是浙江省糧食安全的重要支撐。
雖然早稻面積在浙江省占比小,但是浙江省對(duì)早稻育種和生產(chǎn)仍很重視。首先在政策上,1994年10月,浙江省政府組織有關(guān)科研單位實(shí)施“食用優(yōu)質(zhì)早稻開發(fā)研究和利用”項(xiàng)目,即“9410”計(jì)劃,大力支持早稻育種科研工作;2017年國(guó)家全面下調(diào)稻谷最低收購(gòu)價(jià),浙江省政府出于早稻作為浙江省穩(wěn)糧主要潛力的考慮,做出了不下調(diào)早秈稻最低收購(gòu)價(jià)的決定[1]。其次,雖然浙江省早稻種植面積少,但浙江省早稻的高產(chǎn)成績(jī)卻十分亮眼,2011年以來,浙江省早稻單產(chǎn)有6年都位居全國(guó)早稻主產(chǎn)區(qū)第一,彰顯了浙江省早稻科技和生產(chǎn)在全國(guó)的地位。2016年,浙江省主栽品種中早39 以最高單產(chǎn)747.85 kg/667 m2、百畝方平均單產(chǎn)713.84 kg/667 m2,被認(rèn)定為“浙江農(nóng)業(yè)之最”,這是國(guó)內(nèi)早秈稻單產(chǎn)和百畝方平均單產(chǎn)都突破700 kg/667 m2的首次報(bào)道;2020年,早稻種植面積和總產(chǎn)仍創(chuàng)近5年新高,在生育后期連續(xù)雨水的惡劣天氣下,取得了全國(guó)早稻單產(chǎn)第二的成績(jī)。
浙江省早稻的高產(chǎn)和其在全國(guó)的地位,與浙江省有優(yōu)良早稻品種的支撐密不可分。本文回顧分析了浙江省最近18年(2003—2020年)參加早稻區(qū)試品系的特點(diǎn)和變化情況,以及浙江省代表性早稻品種在全國(guó)的推廣應(yīng)用情況,并對(duì)浙江省早稻生產(chǎn)趨勢(shì)進(jìn)行總結(jié),為進(jìn)一步培育和推廣優(yōu)異早稻品種、發(fā)展早稻生產(chǎn)提供參考。
2003—2020年間參加浙江省早稻區(qū)域試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)來自浙江省種子管理總站;2003—2019年浙江省早稻生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)來自浙江省統(tǒng)計(jì)局(http://tjj.zj.gov.cn/),2020年早稻生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)來自浙江省種子管理總站。浙江省代表性早稻品種的全國(guó)推廣面積數(shù)據(jù)來自于國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心(http://www.ricedata.cn/)。
早稻面積占比是指浙江省早稻在全省糧食作物種植面積中的占比,早稻總產(chǎn)占比是指浙江省早稻總產(chǎn)量在全省糧食作物總產(chǎn)量中的占比。根據(jù)陶榮祥等[2]的稻瘟病和白葉枯病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),將中抗、抗和高抗的品系(品種)列為抗病品系(品種),中感、感和高感的品系(品種)列為感病品系(品種)。
用Excel 2010 軟件作圖,分析數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。
2003年至2020年,浙江省早稻在糧食作物中的種植面積占比在8%~12%之間波動(dòng),早稻總產(chǎn)的占比變化趨勢(shì)與面積占比基本一致,均略有提高(圖1)。浙江早稻種植面積在18年間總體表現(xiàn)出下降趨勢(shì);總產(chǎn)變化幅度??;單產(chǎn)雖然個(gè)別年份因惡劣天氣有所波動(dòng),但總體表現(xiàn)為逐步上升趨勢(shì)(圖2)。
圖1 浙江省早稻在全省糧食作物種植面積/總產(chǎn)中的占比
圖2 浙江省早稻種植面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)的變化趨勢(shì)
1990—2019年,浙江早稻14個(gè)代表性品種已累計(jì)推廣1 467萬hm2,其中超過67萬hm2的品種有7個(gè),中嘉早17 面積最大,達(dá)435.6萬hm2;14個(gè)品種中,推廣年限達(dá)10年或以上的品種有10個(gè),推廣年限最長(zhǎng)的是嘉育948,已推廣23年;年推廣面積最大的是中嘉早17 達(dá)43.5萬hm2(表1)。
表1 浙江省14個(gè)代表性早稻品種在全國(guó)的推廣情況匯總
浙江省排前5 主栽品種的面積在早稻總面積中的占比在這18年逐步增大,2017年達(dá)89.3%。2013年之前浙江早稻第一大主栽品種為金早47,2013年至今為中早39。由圖3可見,2013年開始,前5個(gè)主栽品種的面積占比均在80%以上,而第一大主栽品種的占比也呈逐年提高趨勢(shì),近兩年,由于中早39 推廣時(shí)間已久,生產(chǎn)上病菌小種發(fā)生變化,導(dǎo)致中早39 出現(xiàn)抗病性退化,面積占比有所回落。
圖3 浙江省主栽品種種植面積在早稻總面積中的占比變化
2003—2020年,浙江早稻參試品系數(shù)量在11~25個(gè)之間,近幾年基本上保持在24個(gè)。
2.4.1 產(chǎn)量變化
2003—2010年,浙江省早稻區(qū)域試驗(yàn)對(duì)照為嘉育293,參試早稻品系的平均單產(chǎn)基本上都在500 kg/667 m2以下(圖4),產(chǎn)量未見明顯突破;2011年和2012年開始嘗試替換區(qū)試對(duì)照,最終確定中早39 作為對(duì)照品種,之后的9年區(qū)域試驗(yàn)中,參試品系的平均產(chǎn)量也隨之提高,為浙江省早稻單產(chǎn)的突破和浙江省早稻生產(chǎn)在全國(guó)的地位奠定了基礎(chǔ)。2020年,對(duì)照品種中早39和參試品系的平均單產(chǎn)都出現(xiàn)明顯下降,近6年首次降到500 kg/667 m2以下。這與2020年梅汛期特別長(zhǎng)(有50 d,比常年偏多20 d)、梅雨總量特別大(浙中北梅雨量為1951年以來最多)、強(qiáng)降雨區(qū)域重疊、“梅中有伏”等特征有關(guān)。此時(shí)正是早稻的抽穗揚(yáng)花期,長(zhǎng)梅雨期、大雨量嚴(yán)重影響早稻抽穗揚(yáng)花和結(jié)實(shí),最終導(dǎo)致減產(chǎn)。
圖4 浙江省早稻區(qū)域試驗(yàn)中對(duì)照和參試品系的平均單產(chǎn)變化
2.4.2 生育期變化
2003—2020年參加浙江省早稻區(qū)域試驗(yàn)的品系全生育期天數(shù)在105~120 d之間。其中,2010年參試品系和對(duì)照嘉育293 的生育期明顯變長(zhǎng),嘉育293 達(dá)115.3 d,作為區(qū)試對(duì)照品種第1次超過110 d,這可能與當(dāng)年早稻生長(zhǎng)季節(jié)出現(xiàn)異常天氣有關(guān)。2010年4月14—16日,出現(xiàn)1997年以來最嚴(yán)重的全省性“倒春寒”天氣,浙北和浙中西部的日最低氣溫連續(xù)3 d在5℃以下;而且梅雨期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、梅汛期暴雨頻繁,強(qiáng)降水過程集中。2019年中早39 也出現(xiàn)了作為對(duì)照品種以來生育期最長(zhǎng)的一個(gè)年份,達(dá)116.1 d,這與該年特殊氣候有關(guān)。2019年出梅偏晚、雨水“超標(biāo)”、梅雨期間全省氣溫比常年同期偏低1.9℃(1999年以后時(shí)隔20年再次出現(xiàn)的“冷黃梅”)。2020年梅雨期比2019年還要長(zhǎng)、降雨量也大,但2020年梅雨期的平均氣溫比常年同期偏高0.6℃,具有“梅中有伏”的特點(diǎn),早稻感溫性強(qiáng),因此2020年的生育期雖因?yàn)榻涤炅坑兴娱L(zhǎng),但相對(duì)于2019年則稍短一些。
2003—2010年,區(qū)試對(duì)照為嘉育293,參加區(qū)試品系的平均生育期與對(duì)照相當(dāng)或都比對(duì)照長(zhǎng),經(jīng)過2年調(diào)整,從2013年開始,區(qū)試對(duì)照改為中早39,中早39全生育期比嘉育293 長(zhǎng)、產(chǎn)量高?!笆濉逼陂g,在水稻專業(yè)組相關(guān)專家的建議下,出臺(tái)了“浙品審[2018]1號(hào)”文件,生育期作為早稻一個(gè)重要農(nóng)藝性狀指標(biāo)被寫入文件,在早熟的前提下可適當(dāng)減產(chǎn)。因此,近5年,除了重視高產(chǎn)早稻新品種的選育,還出現(xiàn)了多個(gè)短生育期、有利于后作種植的早稻新品種,如甬秈15、甬秈409、舜達(dá)135、舜達(dá)95、中組18、浙1613、浙1702等。2.4.3 抗病性變化
2003年參試的16個(gè)品系中有15個(gè)是抗病品系,其中37.5%抗稻瘟病,56.3%抗白葉枯病。之后的17年,抗稻瘟病品系都遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于抗白葉枯病品系,且抗白葉枯病品系比例最高不超過17.0%。這與浙江省白葉枯病流行有關(guān)。沈穎等[3]認(rèn)為,20 世紀(jì)70—90年代初期為白葉枯病重發(fā)流行階段,90年代中后期為間歇流行階段,進(jìn)入21 世紀(jì)后病害發(fā)生減輕,但近年又有上升態(tài)勢(shì)。2014、2015年浙江省晚稻白葉枯病發(fā)病點(diǎn)多面廣。2019、2020年,往年幾乎不發(fā)生白葉枯病的早稻田塊也出現(xiàn)了大面積病害,尤其在溫州等沿海地區(qū),發(fā)病程度嚴(yán)重,有些田塊顆粒無收。
從圖5可看出,隨著白葉枯病病害的緩和,從2004年開始,抗白葉枯病品系在持續(xù)17年的浙江省早稻區(qū)試中比例一直很低。2014—2015年晚稻白葉枯病大范圍爆發(fā),然而隨后幾年的早稻區(qū)試品系中,也未見抗白葉枯病品系比例明顯增加,當(dāng)然,這與品種選育需要一定周期有關(guān)。同時(shí),在最近出臺(tái)的“浙品審[2018]1號(hào)”文件和“浙品審辦[2020]2號(hào)”文件中,白葉枯病也都未列入水稻品種審定的基本條件。因此,在水稻抗病品種的選育和品種審定的文件制定方面,存在滯后于生產(chǎn)上實(shí)際需求的情況。
圖5 浙江省早稻區(qū)域試驗(yàn)中參試品系的抗病性變化
浙江省早稻面積在2000年之前都在66.7萬hm2以上,在20 世紀(jì)80年代甚至達(dá)到100萬hm2以上。2000年浙江省早稻面積首次跌破66.7萬hm2,只有45.8萬hm2,之后種植面積逐步縮小,2003年跌破13.4萬hm2,近兩年甚至在10萬hm2以下。2020年,國(guó)家重提恢復(fù)雙季稻生產(chǎn),鼓勵(lì)稻農(nóng)擴(kuò)大早稻面積,確保國(guó)家糧食安全[4]。浙江省早稻種植面積止跌回升,2020年回升到10萬hm2以上。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,近18年浙江省早稻單產(chǎn)逐步提高,而種植面積和總產(chǎn)則緩慢下降。單產(chǎn)的提高在一定程度上可以促進(jìn)總產(chǎn)提高,但實(shí)際上總產(chǎn)并未保持穩(wěn)定,而是逐步下降,這反映出從攻關(guān)田產(chǎn)量到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用還有一段距離。
浙江省的早稻育種水平在我國(guó)位居領(lǐng)先地位。目前仍在推廣且年平均推廣面積6.7萬hm2以上的品種有3個(gè),分別為中嘉早17、嘉育948和中早39,其中,2019年中嘉早17 推廣面積達(dá)31.5萬hm2、中早39 推廣面積為19.5萬hm2。2021年為“十四五”開局之年,為了繼續(xù)保持浙江省早稻育種的全國(guó)領(lǐng)先地位,在育種技術(shù)上必須實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,加快分子設(shè)計(jì)、基因編輯、全基因組選擇等技術(shù)在早秈稻新品種培育上的應(yīng)用,開發(fā)與重要農(nóng)藝性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記,實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)異性狀的快速同步聚合以創(chuàng)制優(yōu)異育種新材料;培育和示范推廣適合機(jī)械化、輕簡(jiǎn)化生產(chǎn)的綠色、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)常規(guī)早秈稻新品種[5]。
早秈稻作為我國(guó)水稻的主要生態(tài)類型之一,其生產(chǎn)具有獨(dú)特的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義,早中熟早稻品種的推廣可以給晚稻產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)創(chuàng)造條件,保障我國(guó)糧食安全[6]。因此,對(duì)于育種工作者來說,選育早稻品種除了高產(chǎn)和抗性的要求,在生育期上也需要一些短生育期的品種,與晚稻配套連作。
隨著近兩年早稻白葉枯病的爆發(fā),還需加快選育抗白葉枯病早稻品種,加強(qiáng)技術(shù)儲(chǔ)備。同時(shí),早稻抽穗揚(yáng)花期恰逢6月梅雨時(shí)節(jié),易使揚(yáng)花授粉受阻,降低稻谷產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,可嘗試選育耐陰雨能力強(qiáng)的早稻品種,提高陰雨條件下的授粉能力,減少空秕粒,提高結(jié)實(shí)率。另外,從栽培的角度,可根據(jù)各地氣象觀測(cè)歷史數(shù)據(jù),研究調(diào)整早稻播種時(shí)間,使花期盡量避開集中降水期,減少穎花退化,降低陰雨對(duì)揚(yáng)花授粉的影響[7]。
對(duì)于農(nóng)業(yè)管理部門工作人員來說,需及時(shí)關(guān)注生產(chǎn)一線病蟲害的變化及農(nóng)民和市場(chǎng)的需求,根據(jù)生產(chǎn)需求和田間病蟲害的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化,及時(shí)制定和修訂品種審定標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)育種工作者更好的培育出生產(chǎn)上真正需要的好品種。針對(duì)早稻這一生態(tài)類型,也可嘗試早稻連晚雙季配套審定模式,即早晚稻搭配雙品種同步區(qū)試和生產(chǎn)試驗(yàn)、同步審定的模式,可以早熟早稻配套長(zhǎng)生育期晚稻品種,也可以中遲熟高產(chǎn)早稻品種配套短生育期晚稻或短生育期翻秋早稻品種,甚至還可以晚稻再生稻配套模式。早稻連晚雙季配套審定模式有利于農(nóng)民在種雙季稻時(shí)選擇更合適的品種進(jìn)行搭配,降低生產(chǎn)上的風(fēng)險(xiǎn)和損失。