劉立超 謝樹鵬 門龍楠 魏中華 孫中華 宗天鵬 符強(qiáng) 董曉慧 王翠玲

（1 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，黑龍江 綏化 152500；2 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所，哈爾濱 150086；第一作者：liulichao0310@163.com）

民以食為天，糧食安全事關(guān)國家安全。黑龍江省是我國水稻生產(chǎn)大省，歷年粳稻種植面積在400 萬hm2左右，約占全國粳稻種植面積的45.0%，稻米年產(chǎn)量占全國稻米產(chǎn)量的12.5%，為國家糧食安全做出重要貢獻(xiàn)。近年，隨著人民生活水平的提高，對(duì)糧食的消費(fèi)需求由“要吃飽”向“要吃好”轉(zhuǎn)變，水稻生產(chǎn)消費(fèi)已從重“量”轉(zhuǎn)向重“質(zhì)”。黑龍江屬于高寒地區(qū)，獨(dú)特的氣候條件與自然地理?xiàng)l件造就了黑龍江大米的優(yōu)秀品質(zhì)，在2018 年，五優(yōu)稻 4 號(hào)、龍稻 18、松粳 22、松粳 28 就被評(píng)為中國十個(gè)粳稻金獎(jiǎng)品種。黑龍江省粳稻品種選育技術(shù)在全國處于前列，為我國粳稻育種作出了重大貢獻(xiàn)。我們對(duì)黑龍江省粳稻育種現(xiàn)狀特別是優(yōu)質(zhì)粳稻育種現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研和總結(jié)，并分析了在育種中存在的問題，提出了相關(guān)對(duì)策。

1 黑龍江粳稻育種發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

1.1 黑龍江粳稻育種發(fā)展歷程

第一階段為20 世紀(jì)70 年代前。黑龍江較早通過審定的水稻品種是1964 年的新雪和1966 年的北斗，這2個(gè)品種其親本由日本引進(jìn)，對(duì)黑龍江粳稻生產(chǎn)起到重要作用。這一時(shí)期的粳稻主要特點(diǎn)是：產(chǎn)量5 000 kg/hm2左右，熟期偏早。栽插方式主要是直播與插秧兼用。

第二階段是20 世紀(jì)80 年代。隨著水稻先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，水稻育種技術(shù)和產(chǎn)量有了大幅度提高。這一階段，品種產(chǎn)量水平在6 000 kg/hm2左右，熟期較上一時(shí)期品種延長5～10 d，同時(shí)，這階段采用了旱育稀植等先進(jìn)技術(shù)，為黑龍江優(yōu)質(zhì)粳稻育種奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這一階段比較有代表性的品種主要有由黑龍江省五常水稻試驗(yàn)站選育的松粳2 號(hào)，該品種生育期短，耐低溫，米質(zhì)好，適口性佳，豐產(chǎn)性突出，穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣，曾獲“黑龍江省優(yōu)質(zhì)水稻品種”稱號(hào)。

第三階段為20 世紀(jì)90 年代。這一時(shí)期黑龍江省粳稻育種進(jìn)一步發(fā)展，通過省級(jí)審定的粳稻品種有44個(gè)，產(chǎn)量水平在7 000 kg/hm2左右，較第二階段育成的品種平均增產(chǎn)28.1%。具有代表性的品種是五優(yōu)稻1 號(hào)，該品種產(chǎn)量在8 895 kg/hm2左右，較對(duì)照品種松粳2號(hào)平均增產(chǎn)12.5%，且米質(zhì)符合部頒1 級(jí)優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。

第四階段為2001—2014 年。這一時(shí)期黑龍江審定通過的粳稻品種有181個(gè)，主要代表品種有龍稻18 和龍粳31 號(hào)。其中，龍稻18 為黑龍江省首個(gè)達(dá)國標(biāo)1 級(jí)優(yōu)質(zhì)稻，出米率高、堊白少、色澤均勻、味道清新、口感香甜、冷飯不生、韌糯適宜。龍稻18 抗冷性好，能更廣泛的在第一、二積溫帶推廣，推廣面積遠(yuǎn)大于五優(yōu)稻4號(hào)（種植面積占黑龍江粳稻種植面積的4%～5%）。龍粳31 號(hào)是由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯水稻研究所選育的高寒早粳優(yōu)良品種，該品種很好的解決了寒地早粳稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)難題，平均產(chǎn)量達(dá)9 140 kg/hm2，是龍粳系列在黑龍江第三、四積溫區(qū)的主導(dǎo)品種之一，2013年在黑龍江種植面積高達(dá)107 萬hm2，2016 年種植面積高達(dá)113 萬hm2，創(chuàng)全國粳稻單一品種種植面積歷史記錄。這一時(shí)期黑龍江粳稻產(chǎn)量水平突破8 000 kg/hm2，較第三階段育成品種平均增產(chǎn)8.2%。

第五階段為2015 年至今。這一階段，黑龍江粳稻育種取得快速發(fā)展，至2021 年已通過審定453個(gè)品種，僅2021 年就審定通過171個(gè)。在品種類型上，大部分是常規(guī)粳稻品種，占比達(dá)77.66%；審定香稻品種68個(gè)，遠(yuǎn)高于以往歷年總和（15個(gè)），占比達(dá)15.01%。其中，2020 年和2021 年審定的香稻品種分別為25個(gè)和26個(gè)。這一時(shí)期品種產(chǎn)量水平已穩(wěn)定在8 000 kg/hm2，并向10 000 kg/hm2的高產(chǎn)沖擊，同時(shí)更加注重優(yōu)質(zhì)水稻新品種的選育，在整精米率、香型、食味性方面取得了新的發(fā)展，同時(shí)品種抗病、耐冷、抗倒性明顯增強(qiáng)，黑龍江省粳稻育種水平進(jìn)入全國一流水平。這一時(shí)期的代表性品種是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院五常水稻研究所選育的松粳28，其糙米率79.5%，整精米率66.0%，堊白粒率10.0%，堊白度1.9%，直鏈淀粉含量（干基）17.7%，膠稠度81.1 mm，粗蛋白（干基）6.7%，食味品質(zhì)高達(dá)90 分，達(dá)到國家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)1 級(jí)[1]。在2018年首屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)會(huì)中，松粳28 被評(píng)為全國十個(gè)粳稻金獎(jiǎng)品種之一。

1.2 黑龍江粳稻品種推廣現(xiàn)狀

黑龍江省地跨高寒地帶與亞寒地帶，全省分為6個(gè)積溫帶，其中適合于粳稻生產(chǎn)的主要有4個(gè)積溫帶。第一積溫帶2 700℃以上，第二積溫帶2 500℃～2 700℃，第三積溫帶2 300 ℃～2 500 ℃，第四積溫帶 2 100 ℃～2 300 ℃，由于各積溫帶的差異大，對(duì)粳稻種植品種要求高，對(duì)粳稻育種提出了挑戰(zhàn)。同時(shí)，不同積溫帶水稻的生長過程及其產(chǎn)量、品質(zhì)的變化有許多差異，品種推廣不同，比如在第一積溫帶，主要推廣主莖13 片葉以上的長粒、香型、晚熟的粳稻品種，而在第四積溫帶，主要推廣主莖10 片葉以下的早熟、圓粒型品種（表1）。

2 黑龍江粳稻品種品質(zhì)現(xiàn)狀

2.1 粳稻品種品質(zhì)有新突破

從表1 和表2 可以看出，黑龍江省第一、二積溫帶主要推廣種植優(yōu)質(zhì)長粒粳品種，其品質(zhì)都達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)稻2 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上；第三、四積溫帶推廣早熟、橢圓粒粳稻品種為主，其特點(diǎn)是比較高產(chǎn)，而且稻米品質(zhì)達(dá)到國家優(yōu)質(zhì)稻3 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上。

表1 2018—2021 年黑龍江省各積溫帶主導(dǎo)推廣優(yōu)質(zhì)稻品種

表2 2018—2021 年黑龍江不同積溫帶粳稻品種品質(zhì)表現(xiàn)

從表3 可以看出，黑龍江省粳稻品質(zhì)育種取得長足進(jìn)步。1999—2001 年與2018—2021 年間，黑龍江省審定通過的粳稻品種糙米率為81.43%～82.86%、整精米率65.86%～70.59%、直鏈淀粉含量16.48%～17.68%、膠稠度68.96～77.69 mm，但堊白粒率由11.93%降至4.68%，堊白度由4.03%降至1.21%，粗蛋白含量由8.22%降至6.90%，食味品質(zhì)由1999 年的76.00 分提高至2021 年的83.82 分。20 年間，黑龍江粳稻生產(chǎn)基本實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的發(fā)展之路。2018 年，由全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心、國家水稻良種重大科研聯(lián)合攻關(guān)組主辦的首屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)會(huì)中，黑龍江的龍稻 18、五優(yōu)稻 4 號(hào)、松粳 28、松粳 22 等 4個(gè)品種被評(píng)為全國十個(gè)粳稻金獎(jiǎng)品種。

表3 黑龍江省1999—2001 與2018—2021 年粳稻品質(zhì)性狀變化

2.2 生育期、株高、葉片數(shù)呈下降趨勢

黑龍江省第一、第二積溫區(qū)由于積溫比較高，適宜株高90 cm 以上、主莖12 片葉及以上的晚熟粳稻品種種植，如松粳22 出苗至成熟生育日數(shù)140 d 左右，屬晚熟，需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 700 ℃左右，主莖14 片葉，長粒型，株高110 cm 左右。而第三、第四積溫區(qū)有效積溫少，只適合于株高低于90 cm、主莖11 片葉及以下的早熟粳稻品種種植，這些品種的特點(diǎn)是比較高產(chǎn)、耐寒、抗病性比較強(qiáng)，但稻米品質(zhì)適口感比較差，如龍粳47，在適應(yīng)區(qū)種植出苗至成熟生育日數(shù)123 d 左右，需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 150 ℃左右，主莖10 片葉，株高83 cm 左右，橢圓粒型，品質(zhì)達(dá)國家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)，產(chǎn)量達(dá)9 416.6 kg/hm2。通過國家水稻數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)計(jì)，2016—2021 年通過審定的品種平均生育日數(shù)、株高、葉片數(shù)、穗長均呈下降趨勢。

2.3 抗逆性與抗稻瘟病能力明顯提高

受地理?xiàng)l件影響，黑龍江平均3～5 年就會(huì)發(fā)生1次低溫冷害。冷害與稻瘟病是黑龍江省粳稻生產(chǎn)的兩大天敵。據(jù)國家水稻數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)，2016—2020 年黑龍江通過審定的282個(gè)品種中，葉瘟0～3 級(jí)的品種99個(gè)，占比 35.11%；穗頸瘟 0～3 級(jí)的品種 100個(gè)，占比35.46；處理空殼率1%～20%。其中，龍墾系列和墾稻系列品種在抗葉瘟病和穗頸瘟病上取得很好的成績，其葉瘟和穗頸瘟都在3 級(jí)以下。

2.4 抗倒伏性顯著提高

倒伏是影響粳稻產(chǎn)量的一個(gè)重要因素，尤其是在機(jī)械化生產(chǎn)條件下，抗倒伏對(duì)于保證粳稻產(chǎn)量至關(guān)重要。如三江6 號(hào)是黑龍江近年來培育出的優(yōu)質(zhì)香稻品種，具有米質(zhì)優(yōu)、抗病性和耐寒性強(qiáng)、適口性好等特點(diǎn)。但經(jīng)過幾年推廣發(fā)現(xiàn)，三江6 號(hào)抗倒伏能力較差、后熟速度慢，特別是在第三積溫帶下限地區(qū)種植，平均產(chǎn)量在6 750～7 500 kg/hm2之間，而且其中還夾雜大量青粒、秕粒。相比于三江6 號(hào)，綏粳18 雖然在品質(zhì)和適口性方面稍遜，但其抗倒伏性極強(qiáng)，被種植戶喻為“鐵稈”，平均產(chǎn)量達(dá)9 000 kg/hm2左右，2019 年推廣種植面積達(dá)到66.2 萬hm2，占黑龍江省水稻種植面積的16.0%，僅次于龍粳31，為黑龍江省水稻種植面積第二大品種，成為第二、三積溫帶主栽品種。

3 黑龍江粳稻品質(zhì)育種存在問題

3.1 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)香稻品種不多

黑龍江屬于高寒地區(qū)，巨大的晝夜溫差造就了黑龍江大米的高品質(zhì)和香味，深受廣大種植戶及米企的青睞。2020 年，黑龍江主導(dǎo)推廣的優(yōu)質(zhì)粳稻品種中，屬于香稻品種的就有8個(gè)，即五優(yōu)稻4 號(hào)、松粳22、松粳19 號(hào)、三江 6 號(hào)、綏粳 18、綏粳 27、龍慶稻 3 號(hào)、龍慶稻5 號(hào)等，但這8個(gè)品種均未達(dá)到國家1 級(jí)優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)。雖然五優(yōu)稻4 號(hào)舉世聞名，但產(chǎn)量比較低，平均產(chǎn)量僅7 723 kg/hm2。同時(shí)，在2016—2021 年審定的品種中，屬于香稻品種的僅占15.01%。由此可見，目前黑龍江雖開發(fā)出一些香稻品種，但高產(chǎn)高品質(zhì)的香稻品種卻不多，選育兼具高品質(zhì)、高產(chǎn)、抗性好的香稻品種難度大。如三江6 號(hào)，其獨(dú)特的香氣口感深受廣大消費(fèi)者歡迎，但其抗倒伏能力差、后熟速度慢，不利于大面積推廣。

3.2 國標(biāo)1 級(jí)優(yōu)質(zhì)稻品種匱乏

1964—2021 年，黑龍江通過省級(jí)審定的粳稻品種有739個(gè)，然而，直到2015 年才審定通過第1個(gè)國標(biāo)1級(jí)優(yōu)質(zhì)稻品種龍稻18，2019 年審定通過第2個(gè)國標(biāo)1級(jí)優(yōu)質(zhì)稻品種松粳28，這與黑龍江省作為全國水稻生產(chǎn)大省不符。江蘇省早在2010 年之前就有華粳2 號(hào)、華粳3 號(hào)等6個(gè)品種品質(zhì)達(dá)到國標(biāo)1 級(jí)優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)[2]。因此，培育更高品質(zhì)的粳稻品種對(duì)黑龍江省廣大育種工作者來說任重道遠(yuǎn)。

3.3 高品質(zhì)營養(yǎng)功能型優(yōu)質(zhì)稻品種緊缺

我國已進(jìn)入全面小康社會(huì)，人們的生活質(zhì)量大大提高，大米消費(fèi)追求已不只限于色香味，已向著兼具富硒、富鋅、富鈣、富鐵等的營養(yǎng)功能方面追求，這種高品質(zhì)營養(yǎng)功能大米具有良好的市場發(fā)展?jié)摿εc前景。而黑龍江這方面的粳稻育種工作剛起步不久，如黑龍江方正縣雖然有中國富硒稻米之鄉(xiāng)稱號(hào)，但到目前為止尚未有通過省級(jí)審定的高品質(zhì)富硒優(yōu)質(zhì)粳稻品種。

3.4 高品質(zhì)長粒粳稻品種稀少

粳稻的整精米率、長寬比與食味呈正相關(guān)，粳稻糙米的粒長與食味評(píng)分呈顯著正相關(guān)[3]，如五優(yōu)稻4 號(hào)，其糙米粒長6.12 mm，粒寬2.45 mm，長寬比2.5，食味評(píng)分可達(dá)90 分以上。據(jù)2007 年相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，黑龍江糙米的粒長、粒寬、粒厚的平均值分別為5.24、2.64 和2.01 mm，長寬比2.00，整體食味平均分78.7 分。據(jù)國家水稻數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)，2016—2020 年黑龍江審定的282個(gè)水稻品種中，長粒品種139個(gè)，占比49.29%；橢圓型品種131個(gè)，占比46.45%；圓粒型品種12個(gè)，占比4.26%。在第三、四積溫帶，橢圓粒型品種占比達(dá)75.0%。2018—2021 年第一、二、三、四積溫帶主導(dǎo)推廣的粳稻品種中，平均食味分分別為86.22、83.85、80.98和79.12 分（表2）?？梢?，當(dāng)前黑龍江高品質(zhì)長粒型粳稻品種并不多，第三、四積溫區(qū)種植的品種食味品質(zhì)還比較差。

4 粳稻品種育種相關(guān)建議

4.1 進(jìn)一步加大育種科研投入，加強(qiáng)選育具有區(qū)域特色的高品質(zhì)品種

目前，黑龍江有粳稻育種中心50 多個(gè)，但各育種中心力量比較分散，主要培育區(qū)域內(nèi)的粳稻品種，未形成合力。加強(qiáng)統(tǒng)籌整合各育種中心力量，加強(qiáng)科研院所、大學(xué)、農(nóng)墾集團(tuán)、企業(yè)的力量，進(jìn)一步加大各類育種機(jī)構(gòu)對(duì)優(yōu)質(zhì)粳稻品種選育資金投入，根據(jù)稻米市場消費(fèi)多元化的需求，充分利用現(xiàn)代分子生物學(xué)、基因工程技術(shù)和生物信息技術(shù)與傳統(tǒng)的旱育稀植技術(shù)相結(jié)合，按照“豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性、長粒、香味、美觀”的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)高品質(zhì)品種的選育[4]，在龍稻18、松粳28 基礎(chǔ)上，選育出更多的國標(biāo)1 級(jí)優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)的品種，有利于持續(xù)提高黑龍江大米的知名度和美譽(yù)度。各積溫區(qū)要依據(jù)各自區(qū)域的條件，選育和推廣相適應(yīng)的優(yōu)質(zhì)品種，推動(dòng)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有優(yōu)質(zhì)粳稻品種的更新?lián)Q代。如在第一積溫區(qū)加快優(yōu)質(zhì)長粒香型品種、營養(yǎng)功能型優(yōu)質(zhì)品種等的選育與推廣；第四積溫區(qū)則是在確保產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，選育外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)更好的品種。同時(shí)，充分利用基因技術(shù)，加強(qiáng)改良高寒地區(qū)常規(guī)粳稻品種的抗病性、抗寒性與抗倒伏性。長粒香型品種在生長過程中就會(huì)散發(fā)出獨(dú)特的香氣，更易吸引害蟲的危害，同時(shí)，其抗倒伏能力一般比圓粒型品種差，因此，要加強(qiáng)抗稻瘟病、抗倒伏、抗寒香稻品種的選育。

4.2 加大香稻品種研究力度，做好優(yōu)質(zhì)粳稻品種的培育

對(duì)高品質(zhì)香稻品種的培育，除了加大資金投入，還需要多方面的研究。一是要通過多渠道全方位的做好高品質(zhì)香稻品種資源的搜集工作，不僅搜集國內(nèi)高品質(zhì)香稻資源，還要收集國外優(yōu)質(zhì)香稻資源，只有掌握足夠多的香稻資源，才能選育更好的香稻品種。二是通過極端配組，擴(kuò)大中間類型，增加選育的概率，還需要進(jìn)行雜交配組，從后代分離出比較優(yōu)質(zhì)的雜交株系。三是利用現(xiàn)代分子生物技術(shù)、基因遺傳技術(shù)，注重新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的綜合運(yùn)用，以提高品質(zhì)為目標(biāo)，做好細(xì)致化的研究。

4.3 優(yōu)化優(yōu)質(zhì)稻品種生產(chǎn)布局，提高品種抗逆性

繼續(xù)改良各積溫帶粳稻品種的抗逆性和抗倒伏性，從而有利于品種跨積溫區(qū)推廣。第一積溫區(qū)的哈爾濱地區(qū)，要繼續(xù)以五常市細(xì)長粒型及香型高品質(zhì)品種稻花香為發(fā)展重點(diǎn)，繼續(xù)打造“五常大米”品牌的美譽(yù)度，不僅面向國內(nèi)，還要走向世界；繼續(xù)加強(qiáng)方正縣富硒粳稻品種的培育，把方正縣打造成新的營養(yǎng)功能型粳稻品種培育基地。在第二、三積溫帶，繼續(xù)加強(qiáng)培育如綏粳18 等優(yōu)質(zhì)長粒香型水稻品種，開發(fā)更高抗逆性和抗倒伏性新品種。在第四積溫區(qū)，在繼續(xù)保證產(chǎn)量的前提下，進(jìn)一步提高品種品質(zhì)，大力推廣以龍粳31、龍粳39 等產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的龍粳系列品種，并做好品種的更新?lián)Q代。