唐亮 陳溫福

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)/北方超級粳稻育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽110866；第一作者：tangliang@syau.edu.cn；*通訊作者：wfchen@syau.edu.cn）

1 北方粳稻生產(chǎn)發(fā)展趨勢

1.1 北方粳稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展

口糧安全是糧食安全的關(guān)鍵，保障口糧絕對安全，就掌握了14億多人糧食安全的主動權(quán)。口糧供給的重點(diǎn)是稻米，稻米供給的關(guān)鍵是粳稻[1]。粳稻不是一個普通的糧食品種，粳稻生產(chǎn)關(guān)系到國家糧食安全的整體。北方粳稻種植面積占我國粳稻總面積的六成左右[2]，2020年北方粳稻生產(chǎn)總量和種植面積分別占全國水稻總產(chǎn)和面積的21.01%和19.25%。北方粳稻區(qū)主要包括東北早熟粳稻區(qū)、華北單季粳稻區(qū)和西北干燥粳稻區(qū)。近60年來北方粳稻生產(chǎn)呈快速發(fā)展趨勢，華北和西北粳稻區(qū)生產(chǎn)規(guī)模相對穩(wěn)定，東北早熟粳稻區(qū)近20年種植面積分別是1981—2000年和1961—1980年種植面積的2.5倍和6.0倍，是北方粳稻生產(chǎn)增長最迅速的區(qū)域，2020年東北早熟稻區(qū)無論是總產(chǎn)還是面積都占北方粳稻的90.0%以上（圖1）。發(fā)展北方粳稻生產(chǎn)對于確保我國口糧絕對安全和社會穩(wěn)定具有重要的戰(zhàn)略意義[3]。

圖1 近60年北方粳稻生產(chǎn)變化情況

1.2 東北粳稻產(chǎn)業(yè)成本收益分析

近期隨國際形勢突變和疫情激化了市場需求，稻米尤其是東北大米價格窄幅震蕩略有上漲，但流通環(huán)節(jié)運(yùn)費(fèi)成本上漲幅度更大。同時我國稻谷庫存充足，仍處于歷史較高水平，保持常規(guī)投放，各級儲備也陸續(xù)輪出，稻谷市場供應(yīng)仍有壓力，米企建庫積極性不足，多按需采購。粳稻谷的行情并不樂觀，甚至部分北方粳稻谷價格小于南方粳稻（江蘇粳稻）價格。據(jù)統(tǒng)計，“十三五”期間，黑龍江墾區(qū)農(nóng)民水稻種植平均效益比“十二五”時期減少了約2/3，物資投入特別是用工和土地租金上升過快、收購價格下降是效益下滑的主要原因。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料指數(shù)持續(xù)上升，與2004年相比，2020年東北農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格指數(shù)將近翻了1番，粳稻谷最低收購價格卻下滑（圖2），導(dǎo)致北方粳稻區(qū)特別是東北稻區(qū)農(nóng)戶均可支配收入無論增速還是絕對值都較低。

圖2 2004—2020年東北農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料指數(shù)和稻谷收購價比較分析

1.3 北方粳稻發(fā)展面臨的問題和潛力

國家統(tǒng)計局公布的全國糧食生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，2021年全國糧食總產(chǎn)量6 828.5億kg，比上年增長2.0%，連續(xù)7年保持在6 500億kg以上，再創(chuàng)歷史新高，實(shí)現(xiàn)“十八連豐”[4]。海關(guān)總署發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2021年我國累計進(jìn)口糧食16 453.9萬t，較2020年增長18.1%?；谏鲜霰尘?，部分分析認(rèn)為近幾年來我國糧食相對過剩，進(jìn)口糧食價格相對較低，我國北方溫光水自然資源相對不如南方，建議減少北方粳稻特別是東北粳稻生產(chǎn)。我國是糧食生產(chǎn)和進(jìn)口大國，受國際形勢動蕩和疫情以及極端天氣影響，全球糧價持續(xù)上漲，2022年上半年我國糧食進(jìn)口2 724.8億元，同比增長了16.6%；但糧食進(jìn)口量為7 978萬t，較2021年同期減少5.4%。我國北方粳稻產(chǎn)量已超全國水稻總產(chǎn)的1/5，且為品質(zhì)較優(yōu)的粳米，北方粳稻生產(chǎn)是確?？诩Z絕對安全的重要基石，亟需進(jìn)一步加強(qiáng)。

北方粳稻區(qū)特別是東北稻區(qū)地處三江、松嫩、遼河平原，地勢平坦、土壤肥沃、水質(zhì)好，灌漿成熟期氣溫適宜，有利稻米品質(zhì)形成，適宜發(fā)展優(yōu)質(zhì)食用粳稻。東北粳稻區(qū)水源豐富，但時空分布不均、開發(fā)利用不合理、井水種稻比例明顯偏大，立足于地表水資源的開發(fā)利用。通過調(diào)引水工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)東水中引、北水南調(diào)、河湖水系連通，可徹底解決井水種稻影響地下水問題，確保東北粳稻區(qū)667萬hm2水稻生產(chǎn)潛力。北方粳稻區(qū)地處中高緯地區(qū)且緯度跨度大，極端天氣和稻瘟病頻發(fā)，低溫、病蟲草害等生物非生物逆境脅迫也限制了本區(qū)稻作發(fā)展。通過豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、耐寒、抗病的粳稻品種培育以及配套生產(chǎn)技術(shù)將支撐北方粳稻進(jìn)一步高質(zhì)量發(fā)展。

2 北方粳稻品種培育

適宜北方粳稻生態(tài)環(huán)境和種植條件且滿足市場需求的品種培育是保障北方粳稻生產(chǎn)迅速發(fā)展的基礎(chǔ)。北方粳稻區(qū)緯度跨度大，南北跨近15個緯度，光溫環(huán)境差異顯著，北端的黑龍江省黑河市位于北緯50°左右，地處黑龍江省第四積溫區(qū)，活動積溫僅為2 100℃左右；不同稻區(qū)生態(tài)類型對品種特征特性有著不同的要求，提升了本區(qū)品種選育的難度。據(jù)統(tǒng)計，與稻區(qū)面積和緯度跨度匹配，東北早熟稻區(qū)審定品種占北方粳稻區(qū)的3/4左右，華北單季粳稻區(qū)占1/5左右。近20年審定的品種約占80.0%；常規(guī)粳稻占95.0%；選育單位屬性方面，高?？蒲性核仁聵I(yè)單位培育了近3/4的品種（圖3）。

圖3 北方粳稻品種審定情況

由北方粳稻主要稻區(qū)（東北早熟稻區(qū)）2022年主推品種情況分析可知，目前北方粳稻生產(chǎn)上主要應(yīng)用的是常規(guī)稻，占比97.7%；80.7%的品種為高校及科研院所培育，19.3%為公司培育。

3 北方粳稻育種發(fā)展策略

北方粳稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本思路是“逐步提高粳稻生產(chǎn)和消費(fèi)比重，形成與東南亞秈稻生產(chǎn)的品質(zhì)優(yōu)勢和日韓粳稻生產(chǎn)的成本優(yōu)勢”。總的原則是“保面積、穩(wěn)單產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)化、機(jī)械化，提質(zhì)增效，促進(jìn)粳稻產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展”。穩(wěn)步提升東北優(yōu)勢稻區(qū)生產(chǎn)，穩(wěn)定西北華北特色稻區(qū)生產(chǎn)。育種方面重點(diǎn)為高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)并重，常規(guī)技術(shù)與高新技術(shù)并重，商業(yè)化育種與公益性育種并重。

3.1 高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)相結(jié)合

稻米是我國乃至亞洲的主要口糧，持續(xù)增產(chǎn)關(guān)系到國家糧食安全。特別是粳稻生產(chǎn)，是事關(guān)我國14億人口糧安全的頭等大事。受諸多因素影響，北方粳稻谷價格在低位徘徊，提升稻米品質(zhì)滿足市場多元化需求、促進(jìn)農(nóng)民增收，對保護(hù)稻農(nóng)種糧積極性、穩(wěn)定口糧安全有重要作用。因此，從市場需求和提高農(nóng)民收益角度考慮，北方粳稻育種目標(biāo)為高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)相結(jié)合。

3.2 輕簡高效廣適高抗相結(jié)合

隨著勞動力的持續(xù)轉(zhuǎn)移，輕簡化、機(jī)械化、自動化的稻作生產(chǎn)勢在必行。北方粳稻區(qū)地處高緯且跨度大，春季氣溫回升慢，秋季降溫快，無霜期相對較短，北方粳稻對光溫敏感品種適宜區(qū)域嚴(yán)重受限。因此，北方粳稻品種要注意熟期、耐寒和廣適性。培育的新品種必須適宜輕簡化機(jī)械化栽培和資源高效利用，并且有較好的抗倒、抗病、抗蟲性。特別是在“減肥、減藥”已成為發(fā)展主流的形勢下，選育肥水高效利用的新品種尤為重要。

3.3 常規(guī)育種和生物育種相結(jié)合

育種技術(shù)已陸續(xù)進(jìn)入以大數(shù)據(jù)、生物技術(shù)、人工智能為代表的生物育種時代。北方粳稻育種也正由僅表型選擇向表型+全基因組選擇轉(zhuǎn)變。目前，北方粳稻生產(chǎn)上主栽的優(yōu)異品種基本是常規(guī)育種培育而成，在適宜區(qū)域特色種質(zhì)資源的精準(zhǔn)鑒定、創(chuàng)新利用上仍有待加強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)，我們提出“通過合理的肥水運(yùn)籌條件下規(guī)?；b定種質(zhì)、精準(zhǔn)配組、高效聚合目標(biāo)基因，剔除不利遺傳累贅的復(fù)合選擇壓下多性狀精準(zhǔn)聚合”育種策略，實(shí)現(xiàn)在保證產(chǎn)量前提下提高稻米品質(zhì)。

3.4 商業(yè)化育種與公益性育種并重

北方粳稻育種要與區(qū)域?qū)嶋H相結(jié)合，目前北方粳稻區(qū)絕對多數(shù)是常規(guī)品種，與雜交稻相比，常規(guī)稻品種種子價格低、保護(hù)和維權(quán)相對困難；同時按《中華人民共和國種子法》和《中華人民共和國植物新品種保護(hù)條例》的規(guī)定，農(nóng)民有“自繁自留”的留種權(quán)，農(nóng)民種植常規(guī)稻品種可留種種植，北方粳稻區(qū)尤其是東北稻區(qū)地廣人稀，戶均農(nóng)田面積大，種植者通常選用常規(guī)粳稻品種。在北方粳稻區(qū)經(jīng)營常規(guī)稻種子利潤顯著低于南方雜交稻，公司積極性不高、投入種質(zhì)創(chuàng)新和品種培育的經(jīng)歷和經(jīng)費(fèi)顯著不足。大部分品種由事業(yè)單位選育而得，公益特征突出，北方粳稻應(yīng)注重公益性育種與商業(yè)化育種相結(jié)合。公益性育種也體現(xiàn)在基礎(chǔ)研究方面，需加大支持新基因、新種質(zhì)鑒定與挖掘和新種源資源創(chuàng)制等“原創(chuàng)”基礎(chǔ)性工作，做好理論創(chuàng)新、資源創(chuàng)新和育種創(chuàng)新。商業(yè)化育種則要求更快速精準(zhǔn)地選育穩(wěn)產(chǎn)、廣適、高抗、優(yōu)質(zhì)的品種，以適應(yīng)市場需要。