李麗君 , 王雪嬌 , 聶麗娜* , 融曉萍 , 周 璇
(1 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)推廣中心,呼和浩特 010031 2 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院,呼和浩特 010031)
水稻是我國最重要的糧食作物[1-2]。 內(nèi)蒙古自治區(qū)橫跨“三北”,種植作物種類繁多,是全國13個糧食主產(chǎn)區(qū)和8 個糧食規(guī)模調(diào)出省區(qū)之一[3]。近幾年,內(nèi)蒙古自治區(qū)重視水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展,水稻種植面積逐年增加,2020 年全區(qū)水稻種植面積達(dá)16.08 萬hm2,創(chuàng)歷史新高。 水稻優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)興安盟地處世界公認(rèn)的寒地水稻黃金種植帶, 種植面積占全區(qū)面積的60%以上,精心打造的“興安盟大米” 品牌已成為興安盟乃至內(nèi)蒙古的一張靚麗名片, 使得越來越多的消費者加深了對內(nèi)蒙古自治區(qū)水稻產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識和關(guān)注[4]。 水稻產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展離不開優(yōu)良品種的強(qiáng)力支撐。 為加快內(nèi)蒙古自治區(qū)水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和優(yōu)良品種推廣步伐, 本文對2006~2020 年通過內(nèi)蒙古自治區(qū)審定的49 個水稻品種進(jìn)行全面分析, 為今后水稻品種選育和推廣應(yīng)用提供參考。
審定水稻品種的育種主體、 區(qū)域分布、 抗病性、品質(zhì)、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)來源于內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧廳品種審定公告。 將2006~2020 年通過內(nèi)蒙古自治區(qū)審定的水稻品種按照審定年份, 匯總分析育種主體、品種特征特性等情況,并比較不同年度之間的差異。 品質(zhì)分級方面,2019 年之前審定的品種參照國家標(biāo)準(zhǔn)《優(yōu)質(zhì)稻谷》(GB/T 17891-1999),2019 年之后審定的品種參照國家標(biāo)準(zhǔn) 《優(yōu)質(zhì)稻谷》(GB/T 17891-2017)。 抗病性方面,參照病害抗性鑒定單位出具的鑒定報告進(jìn)行分析。 本文數(shù)據(jù)用Excel 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2006~2020 年, 通過內(nèi)蒙古自治區(qū)審定的水稻品種共49 個, 其中2006-2015 年10 年間審定20 個,2016-2020 年5 年間審定29 個,總體上看,2014 年之后審定品種數(shù)量明顯增加。 15 年間,以2007、2018 和2019 年三年審定品種數(shù)量最多,分別為10、9 和11 個,3 年審定品種占全部審定品種的61%(注:2020 年完成試驗程序的品種有18個, 由于材料不全有17 個品種沒有申請品種審定)。2008、2009、2010 和2013 這4 年沒有審定品種。審定的49 個品種,從品種類型上看,全部為粳型水稻;從育種方法上看,只有2014 年審定的隆優(yōu)467 為雜交稻, 其他48 個品種全部為常規(guī)稻;品質(zhì)方面,達(dá)到1 級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)的有7 個,2 級米的有37 個,3 級米的有5 個。
圖1 2006~2020 年審定水稻品種數(shù)量
通過分析育種主體性質(zhì),發(fā)現(xiàn)近15 年審定品種的育種主體大致可以劃分為公益科研(農(nóng)業(yè)科研院所)、種子企業(yè)(從事種子經(jīng)營)、民營科研(民營農(nóng)業(yè)科研所)、科企合作(主要是民營科與種子企業(yè))和個人等5 種類型。 從圖2 可以看出,不同育種主體審定的品種數(shù)和占比差異明顯, 民營科研、種子企業(yè)、科企合作、公益科研和個人審定品種數(shù)分別為23、18、5、2 和1 個, 其所占的比例分別為47%、37%、10%、4%和2%。 民營科研和種子企業(yè)審定品種數(shù)占80%以上,在品種審定中占主要位置。2006~2020 年審定水稻品種數(shù)量排在第1位的是民營科研單位, 而公益科研單位審定品種數(shù)量僅為2 個,這與黑龍江省、河南省等公益科研占水稻審定品種主導(dǎo)地位的情況有所不同[5-6]。 究其原因, 與內(nèi)蒙古自治區(qū)水稻種植面積相對較小且種植區(qū)域集中、 生產(chǎn)上推廣品種一直以引進(jìn)品種為主, 自治區(qū)專門從事水稻品種選育的公益科研單位少、重視不夠、實力不強(qiáng)等有關(guān)。
圖2 育種主體情況
圖3 表明,2006~2020 年以個人為育種主體審定的品種僅有1 個,說明在自治區(qū)水稻育種上,小作坊式的育種體系已被打破, 品種選育正在向規(guī)模化集中化的方向發(fā)展。 2011 年之后,水稻種子企業(yè)作為育種主體開始登上育種舞臺并表現(xiàn)出較強(qiáng)的勢頭,幾乎每年都有品種審定,這也反映了以企業(yè)為主體的育種體系正在逐步建立, 將在育種和審定中發(fā)揮重要作用。
圖3 2006~2020 年各年度育種主體審定品種情況
內(nèi)蒙古自治區(qū)水稻主產(chǎn)區(qū)緊鄰黑龍江省和吉林省,在水稻種質(zhì)資源收集利用、品種選育和推廣過程中, 受黑龍江省和吉林省影響較大。 圖4 表明,2006~2020 年審定水稻品種育種主體分布在黑龍江、吉林、天津和內(nèi)蒙古等4 個省區(qū)市,在數(shù)量方面黑龍江省8 個,吉林23 個,內(nèi)蒙古16 個,天津2 個, 分別占審定品種的16.3%、46.9%、32.7%和4.1%。外省審定的品種占75%以上,表明內(nèi)蒙古自治區(qū)水稻品種選育水平和吉林、 黑龍江相比還有很大的差距, 自主選育水平有待挖掘和提高。內(nèi)蒙古自主選育的16 個品種中,有13 個品種是2015 年之后審定的,在水稻育種上取得了突破,歸因于種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和壓減“鐮刀彎”玉米面積等政策影響, 內(nèi)蒙古自治區(qū)加大了在水稻種質(zhì)資源收集、品種選育、合作交流、品種試驗審定等方面的工作力度。
圖4 審定品種育種主體區(qū)域分布
育種主體分布的省份在發(fā)生變化。圖5 顯示,吉林省品種在內(nèi)蒙古審定的趨勢比較穩(wěn)定, 幾乎每年都有品種審定。從熟期上看,吉林省的品種全部為中晚熟品種, 主要適宜在內(nèi)蒙古自治區(qū)的赤峰市、通遼市和興安盟部分地區(qū)種植。 2015 年之后, 內(nèi)蒙古自治區(qū)從水稻生產(chǎn)缺乏中早熟品種的實際出發(fā),增設(shè)了水稻中早熟組品種試驗,這一政策吸引了黑龍江省中早熟品種進(jìn)入試驗程序,出現(xiàn)了2016 年之后黑龍江省品種審定數(shù)量增加的現(xiàn)象,同時也滿足了呼倫貝爾市、興安盟北部對中早熟水稻品種的需求。
圖5 2006~2020 年各區(qū)域育種主體審定品種情況
2.4.1 抗病性分析 抗病性是反映品種優(yōu)劣的一個重要指標(biāo),體現(xiàn)品種的選育水平,關(guān)系品種生產(chǎn)推廣的安全。 稻瘟病是影響內(nèi)蒙古自治區(qū)水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的最主要病害。審定期間,開展稻瘟病抗性鑒定試驗,確定品種的抗性性能,為品種審定和推廣提供依據(jù)。 下面詳細(xì)分析了2006~2020年審定品種對苗瘟、葉瘟、穗瘟等三類病害的抗性情況。 整體看,苗瘟病方面(有15 個品種缺少數(shù)據(jù),只分析了34 個品種),抗性水平雖在“中感-高抗”之間,但“高抗”品種數(shù)量僅有3 個且均出現(xiàn)在2018 年,代表性不強(qiáng),相反表現(xiàn)"中感"水平的品種數(shù)量達(dá)19 個,占34 個分析品種的55.8%,說明審定品種在苗瘟病上抗性水平一般。
葉瘟病方面,均達(dá)到了中抗及以上水平,抗性水平較高,特別是2016 年之后,高抗葉瘟病的品種呈增加趨勢。 從2011~2016 年的“中抗-抗”水平提升到2017 年之后的“中抗-高抗”水平,抗性水平提高了一個級別, 說明審定品種的抗葉瘟病水平在持續(xù)穩(wěn)步提高, 保證了審定品種的種植安全。
穗瘟病方面抗性水平級別較多,出現(xiàn)“中感-高抗”5 個級別。 品種數(shù)量上,高抗3 個、抗7 個、中抗20 個、感5 個、中感14 個。 結(jié)果顯示穗瘟病以中抗及以上水平占主導(dǎo),占61%。 和葉瘟病抗性水平一致, 穗瘟病在抗性方面也表現(xiàn)出較高的水平,特別是在2014 年之后,抗性水平得到了明顯提升, 抗和高抗品種比例逐步提高。 總的看,2006~2020 年審定的品種在葉瘟和穗瘟病上抗性水平較高,而在苗瘟病上抗性表現(xiàn)一般,育種單位要引起足夠的重視。
2.4.2 品質(zhì)分析 新修訂的GB/T 17891-2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》中,優(yōu)質(zhì)稻谷質(zhì)量指標(biāo)以整精米率、堊白度、食味品質(zhì)為定級指標(biāo),直鏈淀粉含量為限制指標(biāo)。鑒于2016 年之前審定品種缺少食味品質(zhì)指標(biāo), 加之《內(nèi)蒙古自治區(qū)主要農(nóng)作物品種審定標(biāo)準(zhǔn)》水稻中有膠稠度指標(biāo),在品質(zhì)分析時去除了食味品質(zhì),增加了膠稠度。故分析了審定品種的膠稠度、整精米率、堊白度和直鏈淀粉含量變化,并對照標(biāo)準(zhǔn)對審定品種進(jìn)行了分級。
圖6 2006~2020 年審定品種苗瘟病抗性表現(xiàn)
圖8 2006~2020 年審定品種穗瘟病抗性表現(xiàn)
整體上看,膠稠度經(jīng)歷了“上升-下降-上升”的變化趨勢,變化幅度較大,但膠稠度的年度平均值和中位數(shù)變化趨勢高度一致。 年度平均值最低和最高分別為60.0 mm 和82.2 mm,中位數(shù)最低和最高值分別為60 mm 和82.5 mm。 2014~2020年, 膠稠度的年度平均值和中位數(shù)都從60.0 mm迅速提高到81.0 mm。 除了2014 年出現(xiàn)最低值60 mm 外,其他年份膠稠度均值和中位數(shù)均在70 mm 以上,達(dá)到了2 級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。 與膠稠度變化趨勢不同,直鏈淀粉含量變化幅度不大,總體呈上升趨勢。 審定品種中位數(shù)和均值最高值出現(xiàn)在2018 年,達(dá)到18.2%,其他年份在15%-18%之間,雖達(dá)到了2 級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn), 但從直鏈淀粉含量整體上升趨勢看,會影響稻米口感,建議育種單位在今后的育種中要關(guān)注這一現(xiàn)象。
整精米率、 堊白度是決定大米加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo), 也是 《優(yōu)質(zhì)稻谷》(GB/T 17891-2017) 中評判優(yōu)質(zhì)稻谷的重要參數(shù)。 通過分析, 整精米率年度間上下波動比較明顯, 相差12.8%, 但總體呈上升的變化趨勢, 特別是2020年, 整精米率均值較2007 年提高了6 個百分點。整精米率均值在65%以上, 符合2 級米的標(biāo)準(zhǔn)。堊白度變化幅度較明顯,均值最低值0.5%和最高值1.9%相差了1.4%,但總的看,各年度堊白度均在2%以下。 綜合整精米率和堊白度的年度間變化情況,2006-2020 年審定的品種整體上加工品質(zhì)向好的方向發(fā)展而外觀品質(zhì)有所下降, 尤其是2018 和2019 年為15 年中最差水平。
圖7 2006~2020 年審定品種葉瘟病抗性表現(xiàn)
圖9 2016~2020 年審定品種品質(zhì)指標(biāo)表現(xiàn)
2.4.3 產(chǎn)量水平分析 2006~2020 年審定的49個品種中,中晚熟品種占85.7%,從樣本量上具有一定的代表性, 在試驗產(chǎn)量均值和中位數(shù)方面只分析了中晚熟品種。表1 表明,審定的中晚熟品種產(chǎn)量均值和中位數(shù)雖在年度間有變化, 但絕大部分年份保持在590 kg/666.7 m2水平,比較穩(wěn)定。
表1 2006~2020 年審定中晚熟水稻品種產(chǎn)量表現(xiàn)(單位:kg/666.7 m2)
為確保數(shù)據(jù)的全面和反映水稻生產(chǎn)實際,匯總計算了49 個審定品種區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量。 經(jīng)分析, 區(qū)域試驗平均產(chǎn)量591.7 kg/666.7 m2,幅度在469.5~666.7 kg/666.7 m2之間,其中中 晚 熟 品 種600.1 kg/666.7 m2, 中 早 熟 品 種541.1 kg/666.7 m2, 兩 個 熟 期 組 相 差59.0 kg/666.7 m2;生產(chǎn)試驗平均產(chǎn)量587.6 kg/666.7 m2,與區(qū)域試驗基本相當(dāng),其中中晚熟品種594.2 kg/666.7 m2,中早熟品種548.9 kg/666.7 m2,兩個熟期組相差45.3 kg/666.7 m2,差距比區(qū)域試驗小。據(jù)統(tǒng)計[7],2006~2019 年內(nèi)蒙古自治區(qū)大田水稻平均產(chǎn)量461.9 kg/666.7 m2,審定品種試驗產(chǎn)量比大田高出100 kg/666.7 m2以上, 主要是由于品種試驗是小面積試驗, 在管理上要比大田生產(chǎn)精細(xì),并投入大量人力和物力等有關(guān)。
2006~2020 年, 內(nèi)蒙古自治區(qū)共審定水稻品種49 個。從育種方法上看,48 個為常規(guī)粳稻,1 個為雜交粳稻; 從熟期上看,42 個為中晚熟品種,7個為中早熟品種。 49 個品種中,2006~2015 年10年間審定20 個,而2016~2020 年5 年審定29 個,增速明顯加快。2016 年是自治區(qū)水稻品種審定的關(guān)鍵節(jié)點, 主要受政策和水稻種植面積快速增長的影響。為優(yōu)化調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)、壓減“鐮刀彎”玉米面積, 自治區(qū)從2016 年大力發(fā)展水稻產(chǎn)業(yè),水稻面積逐年擴(kuò)大,由2016 年的10.88 萬公頃增加到2020 年的16.08 萬公頃。 水稻產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展引導(dǎo)品種選育單位加大科研投入, 加快了品種的審定和推廣。 審定的49 個品種豐富了品種類型,滿足了生產(chǎn)需要。
通過審定的品種中,種子企業(yè)占37%,位居第2,排在民營科研之后。 國家明確提出推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展,建立分工合理、運行高效的商業(yè)化育種機(jī)制。但筆者認(rèn)為,由于內(nèi)蒙古水稻產(chǎn)業(yè)的特殊性, 要在水稻品種選育和審定上構(gòu)建以企業(yè)為主體的育種體系還存在難度,原因如下:一是水稻種植面積不大,每年用種量有限,對種子企業(yè)吸引力不夠; 二是多年的發(fā)展已讓民營科研單位在育種定位和發(fā)展思路上有了自身的一整套模式,完全能夠滿足內(nèi)蒙古水稻市場對品種的需要;三是隨著公益科研單位育種工作的跟進(jìn), 科研單位作為育種主體將在品種選育上有所作為。
相比東北三省, 水稻在內(nèi)蒙古自治區(qū)是小作物,加上內(nèi)蒙古水稻產(chǎn)區(qū)緊鄰東北三省、生產(chǎn)上主推品種絕大多數(shù)為引進(jìn)品種的疊加影響, 致使多年來內(nèi)蒙古從事水稻科研育種的力量嚴(yán)重不足,品種選育跟不上生產(chǎn)的需要。 2016 年之后,自治區(qū)水稻品種選育開始有了大的起色, 一些稻米合作社大量引進(jìn)水稻種質(zhì)資源, 有實力的合作社開始成立種子公司并加大和外省民營科研院所以及種子企業(yè)的合作,加快品種的選育;科研單位成立院士工作站[8],加大經(jīng)費投入,從種質(zhì)資源利用、人才培養(yǎng)、育種技術(shù)創(chuàng)新上發(fā)力,加快品種的選育和審定。 2006~2020 年審定的49 個品種中,雖然外省審定品種占75%以上, 但也能夠看到,從2016 年之后,自治區(qū)審定水稻品種的數(shù)量達(dá)到11個,為2006~2016 年10 年間審定5 個品種的2 倍多, 從側(cè)面證實了自治區(qū)水稻品種選育創(chuàng)新能力在逐步增強(qiáng)和提高。另外在自治區(qū)自育的品種中,公益科研單位只審定2 個品種, 沒有充分發(fā)揮出常規(guī)種品種育種科研單位占主導(dǎo)地位的作用。 下一步,自治區(qū)公益科研單位要把握機(jī)遇,加快品種的選育步伐, 為水稻品種選育和審定起好帶頭作用。