張茂哲
(湖南省農作物良種引進示范中心,湖南 長沙 410016)
“湖廣熟,天下足”。自古以來,湖南就是產糧大省,常年水稻播種面積穩(wěn)定在400 萬hm2以上,擁有豐富的水稻種質資源。華南稻區(qū)是我國水稻品種創(chuàng)新的重要區(qū)域[1],而湖南處于水稻品種審定的第一梯隊。湖南水稻審(認)定工作始于1984 年[2]。從2001 年開始設立了早稻中熟組、早稻遲熟組、中稻中熟組、中稻遲熟組、一季晚稻組、晚稻中熟組、晚稻遲熟組7 個級別的預試、區(qū)試和生產試驗[3]。2015 年《種子法》修訂實施后,水稻品種審定的試驗渠道大幅增加。于是2016 年農業(yè)農村部(原農業(yè)部)對《主要農作物品種審定辦法》進行了修訂,主要在水稻、玉米的審定標準上細化了優(yōu)質、綠色和專用等類型品種指標,適當放寬了產量指標。根據修訂后的《主要農作物品種審定辦法》,湖南省審定出一批高產優(yōu)質抗病的水稻新品種,筆者收集了2016—2021 湖南省審定的356個水稻品種(未含此期間審定的不育系和特種稻品種)的相關資料,對其主要性狀進行分析,以了解湖南省2016 年以后水稻審定品種主要性狀變化的趨勢,為今后水稻品種的選育方向提供參考。
356 個通過湖南省審定的水稻品種主要性狀數(shù)據來自湖南省審定公告和試驗結果,數(shù)據用Excel 進行統(tǒng)計分析,分年度、熟期、品種類型等對品種的主要性狀進行對比分析。由于湖南省2016—2017 年以GB/T17891—2017 優(yōu)質稻谷 對稻米品質進行分級評價,2018 年起以NY/T 593—2013 食用稻品種品質 對稻米品質進行分級評價,同時研究還參考了湖南省優(yōu)質稻評價結果。因此,研究以NY/T 593—2013 食用稻品種品質 中規(guī)定的達到部頒標準三級及以上的品種占品種總數(shù)的百分比為優(yōu)質率,另外對稻瘟病的抗性以葉瘟、穗瘟和稻瘟病綜合抗性指數(shù)3 個指標為評價標準。
2016—2021 年湖南省共審定水稻品種356 個,其中不包含不育系和特種稻品種。2015 年湖南省水稻品種試驗改革,水稻預試由省種子協(xié)會以聯(lián)合品比的方式組織開展,區(qū)試仍由省級組織開展。由于省組試驗規(guī)模的限制,通過2015 年聯(lián)合品比的水稻品種,僅有少部分在省級通道開展試驗,大部分分流到聯(lián)合體繼續(xù)進行區(qū)試,通過 2 a 區(qū)試和同步的生產試驗,2018 年省級聯(lián)合體審定水稻品種達到39 個,當年省審品種僅7個。2020年省級綠色通道審定品種數(shù)39個,與聯(lián)合體審定品種數(shù)量46 個相差不多,當年省審品種僅12 個。
從圖1 可以看出,2018 年起,省級試驗通道已經不再是水稻品種試驗的主要通道,湖南水稻品種審定的主體由省級試驗轉向聯(lián)合體和綠色通道。品種試驗渠道的多元化導致通過審定的水稻品種激增[4],2016 年審定了19 個水稻品種,到2020 年審定了97個水稻品種。
圖1 2016—2021 年湖南省不同試驗渠道審定的水稻品種數(shù)量
從圖2 可以看出,2016—2021 年審定的水稻品種以雜交稻為主,常規(guī)稻品種的僅審定14 個,兩系雜交稻審定品種211 個,占審定品種數(shù)的59.3%,三系雜交稻審定品種131 個,占審定品種數(shù)的36.8%。這表明兩系雜交水稻品種的選育正逐漸成為水稻育種的主要方向。從圖2 中還可以看出,2016—2021 年各類型水稻品種的年審定數(shù)量均逐年增加。其中,以常規(guī)稻增幅最??;三系雜交稻審定數(shù)量增幅高于常規(guī)稻,在2019 年達到高峰后逐漸下降;兩系雜交稻審定品種數(shù)量最多,增幅高于三系雜交稻和常規(guī)稻,在2020 年達到高峰后開始下降。另外,兩系雜交稻無論從參試品種數(shù)量還是審定品種數(shù)量來看,都實現(xiàn)了快速增長[5]。2018 年后審定的品種主要是聯(lián)合體試驗品種,說明企業(yè)和科研單位在兩系雜交稻的育種上力度加大,審定品種數(shù)量大幅增加。但是經過品種審定的高峰后,3 個類型的水稻品種審定數(shù)量都在緩慢下降,說明種子市場上相類似的品種過多,真正適應市場需要的品種并不多,企業(yè)的育種熱情在逐漸下降。
圖2 2016—2021 年湖南省不同類型水稻品種的審定數(shù)量
2.2.1 不同年度間審定品種的產量比較從表1 可以看出,2016—2021 年湖南省水稻審定品種的年平均產量波動幅度不大,在中間值613 kg/667m2上下變化,變幅不超過3%,說明年度間產量變化除品種自身原因外,還有可能受到氣候變化的影響。
表1 2016—2021 年湖南省審定的水稻品種的平均產量 (kg/667m2)
2.2.2 不同組別產量及其構成因素比較從表2 可看出,中稻遲熟組產量水平最高,此組品種生育期最長,株高、總粒數(shù)、結實率都高于其他組,有效穗反而最低,各組別千粒重相差不大,這說明決定產量的主要因素是穗大粒多。從表3 可看出,雜交稻平均產量高于常規(guī)稻,兩系雜交稻產量最高,比常規(guī)稻高10.2%。從產量構成因素來看,雜交稻株高、總粒數(shù)均高于常規(guī)稻,在結實率和千粒重相近的情況下,穗大粒多是高產的主要原因。
表2 2016—2021 年不同熟期水稻審定品種的產量及構成因素比較
表3 2016—2021 年不同類型水稻審定品種的產量及構成因素比較
2.3.1 不同年份間審定品種的優(yōu)質稻占比情況從圖3 可以看出,2016—2021 年審定的水稻品種中優(yōu)質稻品種的數(shù)量逐年增加,這與國家于2016年修訂實施《主要農作物品種審定辦法》有關,綠色優(yōu)質稻將成為今后水稻育種的主要方向。從優(yōu)質率來看,湖南省水稻品種的育種方向已經從原來的高產為主轉向優(yōu)質和高產并重,2016—2021 年優(yōu)質稻品種審定的數(shù)量大幅增加,到2021 年優(yōu)質稻品種達到審定品種的85.4%。這說明各育種單位都以市場需求為導向,不再單純追求高產,而轉向優(yōu)質與高產并重。
圖3 2016—2021 年湖南省審定品種中優(yōu)質稻的數(shù)量和比例
2.3.2 不同熟期水稻的品質性狀分析因湖南省不同年份間采用的品質評價標準有所不同,為便于統(tǒng)計,該研究以NY/T 593—2013 食用稻品種品質 為標準,選擇整精米率、堊白度、直鏈淀粉這3 項主要指標進行評價。從表4 可以看出,一季稻、晚稻中熟組、晚稻遲熟組的優(yōu)質率比較高,尤其是晚稻遲熟組的優(yōu)質率達到85.8%,這與湖南省晚稻種植氣候條件適宜有關,晚稻灌漿成熟時期氣溫適宜,晝夜溫差大,有利于提高晚稻米的品質;從3 項米質指標來看,整精米率和直鏈淀粉的平均值比較接近,表明品種選育已經解決了這2 個問題,但堊白度差異明顯,直接影響到稻米品質的定級。從表5 可以看出,常規(guī)稻的優(yōu)質率最高,達100%,湖南省常規(guī)稻育種一直以優(yōu)質稻為主,常規(guī)稻品質優(yōu)于雜交稻;兩系雜交稻優(yōu)質率高于三系雜交稻,這主要是因為育種單位和育種家的育種重心已經由三系雜交稻轉向兩系雜交稻;從品質3 項指標來看,雜交稻堊白度偏高,是影響其品質的主要因素。因此,降低堊白度和堊白粒率是雜交稻育種提高品質的主攻方向之一[6]。
表4 2016—2021 年湖南審定的不同熟期水稻品種稻米品質的比較
表5 2016—2021 年湖南審定的不同類型水稻品種稻米品質的比較
從表6 可以看出,葉瘟≤3 級的品種在2016 和2020 年占比為31.6%左右,在2017 和2018 年均低于20%,而葉瘟≤5 級的品種在2016—2021 年占比均在88.9%以上;穗瘟≤3 級的品種較少,最多年份是在2016 年,也僅占比10.5%,2018 年和2020 年甚至沒有穗瘟≤3 級的品種,穗瘟≤5 級的品種占比較高,2021 年接近50%;稻瘟病綜合抗性指數(shù)≤3 級的品種比例也不高,最高年份是在2018 年,也未達到25%,而稻瘟病綜合抗性指數(shù)≤5 級與葉瘟≤5 級的品種數(shù)量近似,占比均在91.7%以上。
表6 2016—2021 年湖南省審定的水稻品種稻瘟病抗性統(tǒng)計結果
按照水稻抗稻瘟病分級標準,葉瘟、穗瘟、稻瘟病綜合抗性指數(shù)≤3 級為中抗品種,3 項指標>3 級而≤5 級的為中感品種,湖南省2016—2021 審定的水稻品種中有近90%在中感以上,中抗品種的數(shù)量逐年增加。
湖南屬于稻瘟病多發(fā)重發(fā)區(qū),這與湖南水稻生產過程中多發(fā)的高溫高濕天氣有關,稻瘟病是水稻的“癌癥”,一旦發(fā)生將給水稻生產帶來毀滅性的打擊,嚴重威脅糧食生產安全,因此加強中抗以上稻瘟病品種的選育具有重要的現(xiàn)實意義。
2016—2021 年湖南省共審定了356 個水稻品種,以雜交稻品種為主,共審定了342 個雜交稻品種,占比高達96%。審定品種的產量已經達到一個較高的水平,整體上表現(xiàn)出兩系雜交稻產量高于三系雜交稻、三系雜交稻產量高于常規(guī)稻的特點。
在不同熟期的品種中,中稻遲熟組產量水平最高。這是因為中稻遲熟組品種生育期最長,植株高大,所以穗型大,穗粒數(shù)多,結實率也較高,這是該組品種具有的獨特優(yōu)勢。2016—2021 年審定的水稻品種間千粒重差異不明顯,中稻品種的有效穗數(shù)雖然最低,但是由于穗大粒多,其產量在各類型水稻中仍保持領先。
《主要農作物品種審定辦法》修訂后,產量已不再是最重要的指標,而優(yōu)質、綠色(高抗)成為主流。從2016—2021 年審定品種的抗性表現(xiàn)來看,稻瘟病抗性顯著增強。但是中抗品種的數(shù)量和比例并沒有隨著品種審定數(shù)量的增加而大幅提高,表明水稻品種的抗病性育種依舊任重道遠。
湖南省審定的水稻品種中,常規(guī)稻品種以優(yōu)質為特色,但是常規(guī)稻的產量遠低于雜交稻,因此應加大對常規(guī)稻品種產量提升的研究力度。目前,對雜交水稻品種選育主要以兩系雜交稻為主,這將是湖南省雜交水稻品種選育未來的主導方向,其產量、品質、抗性均較大幅度提升。
總體來看,《主要農作物品種審定辦法》修訂后,由于水稻品種試驗渠道的拓寬,水稻品種審定數(shù)量大幅增加,但是也出現(xiàn)了同類型品種過多、各品種市場接受程度存在差異的現(xiàn)象。這就需要企業(yè)加大新品種的推介力度,同時農業(yè)部門也要加大審定水稻品種的展示示范力度,讓農民了解新品種的優(yōu)勢,使審定的新品種能盡快進入糧食生產環(huán)節(jié)。