趙正洪胡文彬汪麗周政劉騰飛劉燁
(1湖南省水稻研究所,長沙410125;2雜交水稻國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙410125;3農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長江中下游秈稻遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙410125;4萬年縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,江西 萬年335500)
水稻是我國重要糧食作物,約60%以上人口以稻米為主食。湖南是我國重要的水稻主產(chǎn)地,種植面積和產(chǎn)量居全國前列[1]。長期以來,我國水稻育種和栽培的主要目標(biāo)是提高產(chǎn)量;20世紀(jì)80年代以后,隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人民生活水平日益提高,國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)日漸豐富,消費(fèi)者越來越重視稻米品質(zhì),優(yōu)質(zhì)稻也越來越受到企業(yè)和農(nóng)戶的青睞[2]。近年來,在黨中央深入實(shí)施農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下,我國優(yōu)質(zhì)稻育種取得了長足的進(jìn)步。2021年,有367個(gè)國審水稻品種米質(zhì)達(dá)到國標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級(jí)及以上,占當(dāng)年國審水稻品種總數(shù)的一半以上,優(yōu)質(zhì)率是2016年的4.5倍[3]。品種是農(nóng)業(yè)發(fā)展的源頭,是農(nóng)業(yè)科技的“芯片”,對(duì)夯實(shí)農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ),提高農(nóng)產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力起著重要支撐作用。湖南作為傳統(tǒng)的水稻生產(chǎn)大省和育種強(qiáng)省,優(yōu)質(zhì)稻品種的培育受到主管部門、科研機(jī)構(gòu)和種業(yè)公司的高度重視,成功培育了一大批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗水稻品種,有效推動(dòng)了湖南乃至周邊地區(qū)優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展,滿足了不同層次消費(fèi)者對(duì)稻米品質(zhì)的需求,豐富和繁榮了我國優(yōu)質(zhì)米市場(chǎng),徹底改變了我國高檔大米市場(chǎng)高度依賴泰國、印度、巴基斯坦等國進(jìn)口的局面。
20世紀(jì)70年代,袁隆平院士主持的雜交水稻研發(fā)成功,我國水稻單產(chǎn)顯著提高,總量大幅度提升,1974年湖南稻谷總產(chǎn)首次突破150億kg,糧食短缺問題得到了緩解。改革開放以后,全國糧食生產(chǎn)出現(xiàn)了3次嚴(yán)重的相對(duì)過剩性波動(dòng),稻谷總量大、品質(zhì)差、生產(chǎn)效益低,嚴(yán)重增加了地方財(cái)政負(fù)擔(dān),影響了農(nóng)民種植效益,削弱了種田積極性;湖南省水稻生產(chǎn)也面臨同樣的問題,且表現(xiàn)突出[4]。發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè),提升稻米品質(zhì),增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,是解決糧食產(chǎn)能過剩的重要手段。
水稻產(chǎn)量增加帶來的糧食過剩問題,引起了政府和農(nóng)民對(duì)水稻品質(zhì)的重視;改革開放以來的3次相對(duì)過剩性波動(dòng)便是優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)“三起三落”的重要原因。1982—1984年,農(nóng)民種糧積極性急劇提高,全國糧食總產(chǎn)大幅增加,達(dá)到了4 200億kg,直接導(dǎo)致了改革開放以來第1次“賣糧難”。針對(duì)這一局面,湖南省于1984年成立“湖南省優(yōu)質(zhì)大米開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組”,制定了《湖南省優(yōu)質(zhì)大米開發(fā)工作實(shí)施方案》,頒布了《水稻優(yōu)質(zhì)品種》等4項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn),并組織了首屆優(yōu)質(zhì)稻評(píng)選活動(dòng),推動(dòng)了湖南省優(yōu)質(zhì)稻品種培育和開發(fā);1985年,原農(nóng)業(yè)部組織的全國首次優(yōu)質(zhì)稻座談會(huì)在長沙召開,正式拉開了湖南乃至南方稻區(qū)優(yōu)質(zhì)稻研發(fā)的序幕。1990—1992年,受國民經(jīng)濟(jì)影響,糧食生產(chǎn)出現(xiàn)第2次“賣糧難”情況;此時(shí),湖南省放開優(yōu)質(zhì)稻議價(jià)市場(chǎng),相比普通稻稻谷,優(yōu)質(zhì)稻稻谷每百公斤高出16元以上,再次掀起了優(yōu)質(zhì)稻種植和開發(fā)的高潮。1994—1995年,由于經(jīng)歷了人民幣貶值、出口增加等國際環(huán)境影響,加上政府鼓勵(lì)生產(chǎn)政策,農(nóng)民種糧積極性高漲,直接導(dǎo)致1996年糧食增收,提前實(shí)現(xiàn)了2000年生產(chǎn)目標(biāo),但是市場(chǎng)需求有限,最終造成糧食過剩,出現(xiàn)第3次“賣糧難”。為解決“賣糧難”的問題,1999年,湖南省出臺(tái)了《湖南省優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)》,隨后發(fā)布“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)體系研究”“超泰米”“湖南省湘米優(yōu)化工程項(xiàng)目”等一系列研究專項(xiàng),有力推動(dòng)了湖南省優(yōu)質(zhì)稻品種和配套技術(shù)的升級(jí)。進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著國家對(duì)優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)扶持政策的不斷完善、供需信息溝通的提升,以及地方政府對(duì)特色農(nóng)產(chǎn)品的支持,優(yōu)質(zhì)稻研發(fā)和生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)。此后,湖南水稻育種的指導(dǎo)方針確立為高產(chǎn)兼顧優(yōu)質(zhì),并持續(xù)至今[5]。
資源是品種改良的前提條件,“六五”至“七五”期間是湖南省優(yōu)質(zhì)稻種質(zhì)資源搜集、引進(jìn)、評(píng)價(jià)與利用的主要時(shí)期。這一時(shí)期湖南省廣泛搜集了當(dāng)?shù)剞r(nóng)家品種,并從國際水稻研究所(IRRI)、泰國、美國、巴西、古巴及全國其他地區(qū)引進(jìn)了優(yōu)質(zhì)稻種質(zhì)資源8 000余份,現(xiàn)入庫保存有1 000多份[6];20世紀(jì)80年代,在湖南江永縣、茶陵縣,以及海南等地開展了野生稻資源收集工作,進(jìn)一步豐富了湖南省水稻種質(zhì)資源的多樣性[7]。1984年、1986年湖南省先后舉辦了第1次和第2次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)選,評(píng)選出48個(gè)優(yōu)質(zhì)稻品種,其中大多是引進(jìn)的資源。
這一階段引進(jìn)的資源大多數(shù)米質(zhì)較好,雖然難以直接應(yīng)用于大面積生產(chǎn),但許多品種在以后的水稻品質(zhì)改良中發(fā)揮了重要作用[8]。如1979年黃發(fā)松從國際水稻研究所引進(jìn)香稻資源066,從中系統(tǒng)選育出的80-66在1984年被評(píng)為“湖南省優(yōu)質(zhì)米品種”,并于1985年通過認(rèn)定,隨后該品種被全國22個(gè)省份引種。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),利用80-66培育的品種多達(dá)30余個(gè),如湘晚秈5號(hào)、湘晚秈9號(hào)、湘晚秈10號(hào)、湘晚秈13號(hào)、天龍香103、中優(yōu)早3號(hào)、中香1號(hào)、中健2號(hào)、海香1號(hào)、鄂香1號(hào)、中佳3號(hào)、粵香占和野清占等[6,9-10]。
湖南省利用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資源對(duì)現(xiàn)有品種進(jìn)行全面改良,米質(zhì)和產(chǎn)量均大幅提高。1992年審定的湘晚秈3號(hào),米質(zhì)達(dá)到進(jìn)口優(yōu)質(zhì)米Basmati的食味標(biāo)準(zhǔn),且產(chǎn)量高于同熟期常規(guī)晚稻,1995年被認(rèn)定為湖南省3等優(yōu)質(zhì)稻品種,并被開發(fā)成“貓牙米”和“香絲米”等系列優(yōu)質(zhì)品牌大米[11]。1993年審定的遲熟早稻品種湘早秈15號(hào)(又稱湖南軟米,從IR19274中系統(tǒng)選育而來),米質(zhì)達(dá)到湖南省2級(jí)優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)出的大米品牌“湖南軟米”獲“首屆中國農(nóng)業(yè)博覽會(huì)金獎(jiǎng)”[12]。1994年審定的香型優(yōu)質(zhì)稻湘晚秈5號(hào),是以香稻品種80-66為母本、矮黑粘為父本雜交選育而來,是湖南省審定的第1個(gè)香稻品種,被評(píng)為省級(jí)2等優(yōu)質(zhì)稻品種,其米質(zhì)主要理化指標(biāo)均達(dá)到省、部標(biāo)1等(出口)優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn),米飯蓬松,軟而不粘,食味可口,冷后不回生,米質(zhì)和食味接近國外優(yōu)質(zhì)大米的水平[13]。
這一時(shí)期,優(yōu)質(zhì)雜交稻、優(yōu)質(zhì)早秈稻和高檔優(yōu)質(zhì)晚稻選育均取得良好的進(jìn)展,產(chǎn)量也有大幅提升。1995年湖南省進(jìn)行了第3次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)比,9個(gè)通過審定的優(yōu)質(zhì)稻品種(組合)的平均單產(chǎn)達(dá)到419.3 kg/667 m2,比同熟期對(duì)照品種(組合)增產(chǎn)1.18%,且米質(zhì)均達(dá)到湖南省3等及以上[8]。1998年湖南省第4次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)比中,有36個(gè)優(yōu)質(zhì)稻新品種和組合達(dá)到湖南省優(yōu)質(zhì)稻3等及以上,其中雜交稻組合有6個(gè)(如金優(yōu)207和香兩優(yōu)68等);達(dá)到優(yōu)質(zhì)稻2等品種有8個(gè),占優(yōu)質(zhì)稻當(dāng)選品種總數(shù)的22.0%。特別是在第3次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)比中評(píng)選出的早稻品種湘早秈31號(hào)(原名:豐優(yōu)早11號(hào)),在湖南省區(qū)試中平均產(chǎn)量達(dá)414.5 kg/667 m2,比同熟期對(duì)照湘早秈13號(hào)增產(chǎn)2.9%,并連續(xù)6年成為湖南省主導(dǎo)品種(年推廣面積均在20萬hm2以上),該品種的選育與應(yīng)用還獲得了“湖南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”,也是湖南省第1個(gè)常規(guī)稻品種獲此殊榮。
此時(shí)期育成的優(yōu)質(zhì)稻品種的品質(zhì)與產(chǎn)量均得到顯著提升,品質(zhì)和產(chǎn)量的矛盾得到初步的協(xié)調(diào)[4],培育出的品種品質(zhì)基本接近澳洲袋鼠絲苗、泰國茉莉香米等進(jìn)口品牌大米,為下一步品質(zhì)全面提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
進(jìn)入21世紀(jì),湖南優(yōu)質(zhì)稻育種進(jìn)入了全面創(chuàng)新的階段。湖南省專門設(shè)立“超泰米”研究課題,并在全國率先提出了“超泰米”理念,全面對(duì)標(biāo)泰國茉莉香米等國際名牌優(yōu)質(zhì)米,并針對(duì)現(xiàn)有品種白度較差、米飯縱向伸長度不夠、米飯的蓬松性和柔軟性差等問題,制定了新的品質(zhì)育種目標(biāo)[4]?!笆濉睍r(shí)期,湖南優(yōu)質(zhì)稻育種的主攻方向確立為優(yōu)質(zhì)、產(chǎn)量兼顧。
2001年審定的優(yōu)質(zhì)香型常規(guī)晚秈品種湘晚秈13號(hào),在湖南省第4次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選中被評(píng)為2等優(yōu)質(zhì)稻品種,并且有10項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了省頒1等優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn),食味媲美“泰國香米”[14]。在2006年湖南省第6次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選中,玉針香、農(nóng)香18、農(nóng)香19和農(nóng)香21等4個(gè)品種被評(píng)為湖南省1等優(yōu)質(zhì)稻品種,這是湖南省首批1等的優(yōu)質(zhì)稻品種。玉針香(審定編號(hào):湘審稻2009038)是湖南省水稻研究所繼湘晚秈13號(hào)、天龍香103等之后育成的米質(zhì)更優(yōu)、綜合性狀更全面的1等優(yōu)質(zhì)稻新品種,先后獲得第一屆、第二屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)(秈稻)金獎(jiǎng),并在第三屆取代泰國香米成為秈稻組對(duì)照品種。湘晚秈17號(hào)和農(nóng)香18是湖南省評(píng)選出的首批國標(biāo)1等優(yōu)質(zhì)稻品種,產(chǎn)量達(dá)到甚至超越雜交稻對(duì)照;截至2018年,湘晚秈17號(hào)和農(nóng)香18在湖南累計(jì)推廣面積分別達(dá)69.3萬hm2和17.7萬hm2;并開發(fā)出“沁香1號(hào)”“桃花香米”“蘭溪大米”“常德香米”等多個(gè)湖南大米品牌,推動(dòng)了湖南省優(yōu)質(zhì)稻的發(fā)展,促進(jìn)了農(nóng)民增收、企業(yè)增效,產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。湘晚秈5號(hào)、湘晚秈11號(hào)、湘晚秈13號(hào),分別榮獲1999、2003和2006年“湖南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”[7]。2019年,1等優(yōu)質(zhì)香稻湘晚秈17號(hào)和農(nóng)香18的選育及應(yīng)用,獲該年度“湖南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”。湘晚秈17號(hào)等品種的成功培育,進(jìn)一步提高了湖南省優(yōu)質(zhì)米的檔次和水平,增強(qiáng)了“湘米”品牌的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[15]。
在2006年湖南省第6次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)選中,2等優(yōu)質(zhì)稻中首次出現(xiàn)雜交稻品種,3等優(yōu)質(zhì)稻中有11個(gè)為雜交稻品種,占總數(shù)的84.62%。此后歷屆湖南省優(yōu)質(zhì)稻評(píng)選,雜交稻品種的數(shù)量開始逐年增多,并出現(xiàn)一批推廣面積較大、經(jīng)濟(jì)效益較好的品種。常德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所培育的三系不育系金23A,其保持系金23B米質(zhì)達(dá)到部標(biāo)優(yōu)質(zhì)2等,是國內(nèi)第1個(gè)達(dá)到部標(biāo)2等優(yōu)質(zhì)米的三系不育系;以金23A為母本的金優(yōu)系列雜交稻組合,具有米質(zhì)優(yōu)、豐產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣的特點(diǎn)[16]。截至2001年,金優(yōu)系列雜交稻組合累計(jì)推廣面積147萬hm2以上,并于2003年獲“國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。2008年,湖南省第7次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)選中,兩系遲熟雜交中稻品種Y兩優(yōu)302被評(píng)為湖南省2等優(yōu)質(zhì)稻品種,平均單產(chǎn)573.8 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)7.3%,增產(chǎn)效果極顯著;2015年,湖南省審定的秈型三系雜交水稻品種桃優(yōu)香占,2013年被評(píng)為湖南省2等優(yōu)質(zhì)晚稻品種,并于2018年獲首屆全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品質(zhì)鑒評(píng)(秈稻)金獎(jiǎng),平均單產(chǎn)543.2 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)4.7%;2017年湖南省審定的秈型三系雜交晚稻品種隆晶優(yōu)1212,2015年被評(píng)為湖南省2等優(yōu)質(zhì)晚稻品種,平均單產(chǎn)658.0 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)4.9%。
這一時(shí)期,湖南省優(yōu)質(zhì)稻育種取得了重大突破,育成了一批有重大應(yīng)用價(jià)值的高檔優(yōu)質(zhì)新品種,米質(zhì)、食味等指標(biāo)達(dá)到甚至超越了泰國香米,促進(jìn)了“湘米”品牌的興起和高檔優(yōu)質(zhì)米的蓬勃發(fā)展。但是,此階段培育的大多數(shù)優(yōu)質(zhì)稻品種依然抗性不佳,容易遭受稻瘟病和稻飛虱等病蟲危害,限制了品種的推廣應(yīng)用。
“十三五”之后,湖南優(yōu)質(zhì)稻育種全面進(jìn)入新時(shí)期,不但在品質(zhì)上趕超泰國香米,產(chǎn)量和抗性也得到了較大的提升。2020年審定的常規(guī)晚稻品種農(nóng)香42,在2017年湖南省第11次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選中被評(píng)為1等優(yōu)質(zhì)稻,2019年生產(chǎn)試驗(yàn)平均單產(chǎn)558.4 kg/667 m2,稻瘟病綜合抗性指數(shù)4.1。2020年審定的中熟雜交晚稻泰優(yōu)農(nóng)39,在2018年湖南省第12次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選中被評(píng)為1等優(yōu)質(zhì)稻,2019—2020年平均單產(chǎn)583.5 kg/667 m2,稻瘟病綜合抗性指數(shù)3.8。2020年審定的雜交稻品種悅兩優(yōu)2646,在2018年湖南省第12次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選中被評(píng)為1等優(yōu)質(zhì)稻,2019年生產(chǎn)試驗(yàn)平均單產(chǎn)644.5 kg/667 m2,比對(duì)照增產(chǎn)3.0%,稻瘟病綜合指數(shù)3.1~6.0。2020年審定的秈型雜交水稻悅兩優(yōu)美香新占,在2020年湖南省第13次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選中被評(píng)為1等優(yōu)質(zhì)稻,2019年生產(chǎn)試驗(yàn)平均單產(chǎn)518.7 kg/667 m2,比對(duì)照博優(yōu)998增產(chǎn)5.9%,稻瘟病綜合指數(shù)4.2~5.8。
進(jìn)入新時(shí)期,湖南的優(yōu)質(zhì)稻育種呈現(xiàn)出產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性協(xié)同改良,常規(guī)稻和雜交稻并駕齊驅(qū)的發(fā)展趨勢(shì)。常規(guī)稻中的“湘晚秈”和“農(nóng)香”系列品種,雜交稻中的“晶兩優(yōu)”“隆晶優(yōu)”和“悅兩優(yōu)”系列品種的育成,滿足了不同區(qū)域、不同環(huán)境對(duì)中、高檔優(yōu)質(zhì)稻品種的需求,對(duì)于農(nóng)民增收,企業(yè)增效起到了強(qiáng)有力的科技支撐。分子標(biāo)記輔助育種、全基因組測(cè)序、重離子束誘變育種等新技術(shù)的成熟與應(yīng)用,提高了育種選擇效率、加速了育種進(jìn)程,不僅讓優(yōu)質(zhì)稻的抗性、產(chǎn)量和品質(zhì)得到顯著的提升,也讓優(yōu)質(zhì)稻鎘低吸收特性改良取得巨大突破;韶香100等低鎘優(yōu)質(zhì)品種有望近期通過審定,制約“湘米”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“鎘”問題也將解決。湖南優(yōu)質(zhì)稻育種正在朝著“優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、高抗、安全”的目標(biāo)大步邁進(jìn),必將為優(yōu)質(zhì)、綠色、安全的湖南稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
1984年以來,湖南省共開展了13次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)比活動(dòng),共評(píng)選出優(yōu)質(zhì)稻新品種(系)和組合323個(gè),其中優(yōu)質(zhì)糯稻7個(gè)(表1)。1984年和1986年分別評(píng)選出了26個(gè)和22個(gè)優(yōu)質(zhì)稻品種(品系),均為3等優(yōu)質(zhì)稻品種為主。1995年評(píng)選出的14個(gè)優(yōu)質(zhì)稻品種中湘晚秈5號(hào)和益晚秈4號(hào)首次達(dá)到了湖南省2等優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn),此后達(dá)到省2等優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)的品種逐漸增多。在2006年湖南省第6次優(yōu)質(zhì)稻評(píng)比中,36個(gè)早、晚秈優(yōu)質(zhì)稻新品種和組合入選,農(nóng)香18、農(nóng)香19、農(nóng)香21和玉針香等4個(gè)品種達(dá)到省1等優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)了湖南省1等優(yōu)質(zhì)稻品種的空白。此后湖南省優(yōu)質(zhì)稻品種的數(shù)量和質(zhì)量顯著提升,相繼培育出農(nóng)香24、農(nóng)香42等1等優(yōu)質(zhì)稻品種。
表1 湖南省各時(shí)期優(yōu)質(zhì)稻評(píng)選結(jié)果統(tǒng)計(jì)
常規(guī)稻品質(zhì)提升的同時(shí),雜交稻品種的稻米品質(zhì)也得到了顯著改善,截止湖南省第13次優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)選,共評(píng)選出了泰優(yōu)農(nóng)39、悅兩優(yōu)2646、悅兩優(yōu)美香新占3個(gè)米質(zhì)達(dá)到國標(biāo)1等的優(yōu)質(zhì)雜交稻新品種。多檔次、多類型優(yōu)質(zhì)稻品種的育成,滿足了人民群眾“吃得飽,吃得好”的迫切需要,推動(dòng)了湖南省乃至全國優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
1988年湖南省標(biāo)準(zhǔn)局組織制定和頒發(fā)了《優(yōu)質(zhì)大米》《優(yōu)質(zhì)稻米檢驗(yàn)方法》《水稻優(yōu)質(zhì)品種》和《優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》等地方標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)湖南優(yōu)質(zhì)稻育種、評(píng)選和生產(chǎn)起到了積極的促進(jìn)作用,但同時(shí)也面臨標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一、內(nèi)容不夠詳細(xì)的問題。1994—1997年,湖南省水稻研究所主持國家科委下達(dá)的“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)(優(yōu)質(zhì)稻米)標(biāo)準(zhǔn)體系研究”專題,系統(tǒng)提出了水稻品質(zhì)、產(chǎn)量潛力、生育期、抗性等評(píng)價(jià)指標(biāo);制定了不同等級(jí)大米的各項(xiàng)內(nèi)在和加工指標(biāo);制定了優(yōu)質(zhì)稻谷品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(稻谷純度、凈度、碾米品質(zhì)、水分含量等)和優(yōu)質(zhì)稻谷、大米的檢測(cè)方法等評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為國家制定優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)提供了參考[6]。1998年湖南省技術(shù)監(jiān)督局組織專家對(duì)湖南省優(yōu)質(zhì)稻米系列地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂,使湖南省的優(yōu)質(zhì)稻米標(biāo)準(zhǔn)更加完善,進(jìn)一步與優(yōu)質(zhì)稻國際標(biāo)準(zhǔn)接軌[4]。
湖南省農(nóng)業(yè)廳、湖南水稻研究所分別主持了“優(yōu)質(zhì)米栽培技術(shù)體系研究”,研究了氣候生態(tài)條件、土壤條件對(duì)稻米品質(zhì)形成的影響和不同灌溉方式對(duì)米質(zhì)、產(chǎn)量的影響,以及鉬和稀土對(duì)提高稻米品質(zhì)的作用。通過這些研究,較好地解決了優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與抗性、氣候與品質(zhì)、衛(wèi)生品質(zhì)、土壤肥料等因子與品質(zhì)的關(guān)系[4,6]。1996年湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院承擔(dān)的“優(yōu)質(zhì)食用水稻高產(chǎn)綜合配套技術(shù)研究與示范”,針對(duì)優(yōu)質(zhì)稻穗粒數(shù)較少、千粒重低、干物質(zhì)生產(chǎn)量不足等缺點(diǎn),構(gòu)建了“提高優(yōu)質(zhì)稻生物學(xué)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、整精米率,減少農(nóng)藥污染”的調(diào)優(yōu)保優(yōu)高產(chǎn)栽培技術(shù)體系,形成了優(yōu)質(zhì)稻“三高一少”栽培技術(shù)[17],該項(xiàng)成果獲得了2000年度“湖南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”。
湖南是最早開發(fā)優(yōu)質(zhì)大米的省份之一,生產(chǎn)的“貓牙米”“絲苗米”等深受市場(chǎng)歡迎。2010年以來,湖南省政府啟動(dòng)了“做優(yōu)做強(qiáng)湘米產(chǎn)業(yè)”工程,堅(jiān)持基地建設(shè)、良種選育、培植龍頭3個(gè)輪子“扣齒連動(dòng)”,加強(qiáng)品牌創(chuàng)建和科技創(chuàng)新,湖南大米品牌建設(shè)開始進(jìn)入新的時(shí)期[18]。2022年,湖南省根據(jù)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳、財(cái)政部辦公廳關(guān)于公布2022年農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展項(xiàng)目創(chuàng)建名單的通知》文件精神,利用自然資源、區(qū)位交通和技術(shù)等優(yōu)勢(shì),在常德市、益陽市、岳陽市3市的9個(gè)(區(qū))縣,聯(lián)合52家單位,重點(diǎn)打造“洞庭香米”優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè),挖掘發(fā)展?jié)摿?,破除發(fā)展瓶頸,推動(dòng)“洞庭香米”產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,同時(shí)也為“湘米”品牌建設(shè)注入強(qiáng)大動(dòng)力。
通過夯實(shí)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的企業(yè)主體作用,湖南省打造了一批有影響力的企業(yè)和品牌。如湖南糧食集團(tuán)有限責(zé)任公司、金健米業(yè)股份有限公司、湖南銀光糧油股份有限公司、湖南洞庭春米業(yè)有限公司、綠海糧油等獲得了“國家級(jí)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)龍頭企業(yè)”稱號(hào)。目前已有20個(gè)以上品牌獲得“中國馳名商標(biāo)”,超過40個(gè)品牌被授予“湖南名牌”,近200個(gè)產(chǎn)品被評(píng)為“中國放心糧油”,5家企業(yè)進(jìn)入“中國大米加工企業(yè)50強(qiáng)”[18-19]。隨著優(yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,進(jìn)口泰國香米的規(guī)模在不斷萎縮,泰國大米在中國進(jìn)口市場(chǎng)的占有率從2000年的99.9%下降至2016年的26.3%,平均價(jià)格從2012年885.3美元/t下跌至2016年的約500.0美元/t。進(jìn)口優(yōu)質(zhì)大米占有率和價(jià)格的下降,說明泰國大米的優(yōu)勢(shì)開始消失,而中國優(yōu)質(zhì)稻米品質(zhì)和產(chǎn)量的提升起到重要作用[20-22]。
雖然湖南省優(yōu)質(zhì)稻品種的數(shù)量得到較大的提升,但品種遺傳背景窄、新種質(zhì)資源缺乏、特色品種不足的問題。審定品種雖多,但是推廣面積超百萬畝的品種數(shù)目很少;優(yōu)質(zhì)稻的產(chǎn)量雖然有所提高,但在大面積示范推廣中,一般產(chǎn)量仍在6.0 t/hm2左右,相比超級(jí)雜交稻8.0 t/hm2左右的產(chǎn)量,其豐產(chǎn)性還有待提高;最適生態(tài)區(qū)較窄、抗倒伏能力較差,綜合農(nóng)藝性狀有待進(jìn)一步改良[3]。多數(shù)優(yōu)質(zhì)稻品種表現(xiàn)為高感稻瘟病和白葉枯病,推廣范圍有限,應(yīng)用時(shí)間短,大面積推廣風(fēng)險(xiǎn)大[23];耐淹、快發(fā)、抗倒等特色品種不多,不利于輕簡栽培技術(shù)的應(yīng)用。
優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)離不開高質(zhì)量生產(chǎn)管理措施。優(yōu)質(zhì)稻品質(zhì)除了受品種自身基因影響外,還與各地氣候生態(tài)條件、栽培管理水平、綜合配套技術(shù)有著密切關(guān)系[24]。當(dāng)前,湖南農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力短缺,高水平農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者不足,水稻生產(chǎn)方法守舊,管理粗放,效益較低;部分種糧大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)主對(duì)新技術(shù)重視,但限于自身知識(shí)水平、綜合管理能力等問題,當(dāng)生產(chǎn)面積達(dá)一定規(guī)模后,在品種選擇、栽培管理等方面難以做到科學(xué)的統(tǒng)籌安排,配套生產(chǎn)技術(shù)效果大打折扣,影響了優(yōu)質(zhì)稻的產(chǎn)量和品質(zhì),降低了經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)質(zhì)稻品種要發(fā)揮其品質(zhì)和產(chǎn)量潛力,需要根據(jù)地域條件選擇最適品種以及配套栽培技術(shù),粗放型管理難以發(fā)揮優(yōu)質(zhì)稻品種的價(jià)格優(yōu)勢(shì)[25]。優(yōu)質(zhì)稻栽培的技術(shù)要求明顯高于普通稻,如果在稻谷上無法體現(xiàn)價(jià)格優(yōu)勢(shì),勢(shì)必會(huì)造成優(yōu)質(zhì)稻種植效益減低,農(nóng)民的種植積極性不高,最終阻礙當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)稻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另外,大量中小型糧食加工企業(yè),受限于自身的經(jīng)營規(guī)模和管理能力,在產(chǎn)業(yè)鏈上游參與度較低,難以引領(lǐng)農(nóng)戶種植符合市場(chǎng)需求的品種,散戶種植較多,品種零碎散亂,糧源難以保證,稻米品質(zhì)穩(wěn)定性差,大米品牌難以塑造。
湖南大米品牌建設(shè)近年來雖有成效,但與東北“五常大米”和廣東“絲苗米”相比,“湘米”品牌的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力還比較弱。湖南作為我國重要的水稻生產(chǎn)基地,水稻的高產(chǎn)并未能帶來高效益,“稻強(qiáng)米弱”的整體格局依然存在,大米品牌化水平和稻米產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與品牌強(qiáng)省相比仍然存在較大差距。究其原因,一是水稻種植資源整合不夠,標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化程度不高,農(nóng)業(yè)人口雖多,但水田分布較散,水稻種植仍以散戶種植居多,且稻農(nóng)的種植技術(shù)較為落后;二是加工企業(yè)多、品牌多,但經(jīng)營規(guī)模小,沒有形成聚集效應(yīng);再加上前些年傳媒對(duì)重金屬污染的負(fù)面報(bào)道,這些都嚴(yán)重影響和制約著湖南稻米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[18]。
水稻育種是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,周期長、見效慢。一個(gè)優(yōu)質(zhì)稻品種的育成大致需要5~8年,甚至更長,而新品種要得到市場(chǎng)的認(rèn)可,也需要一個(gè)較為漫長的時(shí)間。造成這一局面的原因有多方面,包括優(yōu)質(zhì)米品牌的開發(fā)周期、商品流通環(huán)節(jié)、成果轉(zhuǎn)化推廣速度、消費(fèi)者的觀念變化等問題[8]。因此,優(yōu)質(zhì)稻研發(fā)熱潮的起伏以及政府支持力度的波動(dòng),易造成從事品質(zhì)改良科研人員研發(fā)目標(biāo)的不穩(wěn)定性,嚴(yán)重影響優(yōu)質(zhì)稻育種工作的專一性和持續(xù)性[4]。
湖南省發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻的優(yōu)勢(shì)明顯,基礎(chǔ)和儲(chǔ)備力量雄厚;加速開發(fā)優(yōu)質(zhì)稻,打開主導(dǎo)品種新局面,仍需不斷提升育種技術(shù),選育廣適、高抗、綠色、安全的優(yōu)質(zhì)稻品種,滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求的輕簡、高效、機(jī)械化栽培需求。采用分子設(shè)計(jì)育種,結(jié)合傳統(tǒng)育種方法,聚合優(yōu)良性狀,進(jìn)行優(yōu)質(zhì)稻定向改良:利用稻瘟病、白葉枯病、稻飛虱抗性基因定向改良優(yōu)質(zhì)稻抗性;利用影響稻米優(yōu)質(zhì)相關(guān)基因定向改良雜交稻親本;利用耐高低溫、高產(chǎn)、抗倒伏相關(guān)基因提高優(yōu)質(zhì)稻適應(yīng)性,以便選育出適宜輕簡高效綠色栽培模式品種。改變高檔優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻品種“優(yōu)而不高(產(chǎn)量),優(yōu)而不抗(病蟲害)”的局面,實(shí)現(xiàn)稻米品質(zhì)與抗病、抗倒、重金屬低積累、適應(yīng)輕簡栽培的多性狀聚合育種是急需突破的技術(shù)瓶頸。
加大財(cái)政支持力度,建議設(shè)立專項(xiàng)資金,重點(diǎn)扶持優(yōu)質(zhì)稻品種研發(fā)、優(yōu)異食味等位基因的挖掘,探索優(yōu)質(zhì)稻標(biāo)準(zhǔn)化基地建設(shè)、栽培技術(shù)體系建設(shè)和生產(chǎn)工藝建設(shè)等。建設(shè)一套完整的湖南優(yōu)質(zhì)稻育種、機(jī)理研究和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展體系,切實(shí)提高湖南大米品質(zhì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),提高“湘米”品牌在國內(nèi)外的影響力。
進(jìn)一步完善、修訂優(yōu)質(zhì)稻品種評(píng)比和審定標(biāo)準(zhǔn)。湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)《食用秈稻優(yōu)質(zhì)品種》(DB43/T 1906-2020)中2等和3等優(yōu)質(zhì)稻的整精米率、堊白度和直鏈淀粉含量等指標(biāo)要求均高于國家標(biāo)準(zhǔn)。由于國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)間早,在技術(shù)層面的規(guī)定滯后于時(shí)代要求的發(fā)展,尤其在部分指標(biāo)上的不完善降低了優(yōu)質(zhì)稻品種選育的門檻,導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)稻品種的泛濫和農(nóng)業(yè)資源的浪費(fèi)。需要通過市場(chǎng)反饋和采集生產(chǎn)者、銷售者和消費(fèi)者需求及時(shí)更新評(píng)比和審定標(biāo)準(zhǔn)。
湖南省擁有大批高檔優(yōu)質(zhì)稻品種,但這些品種大多由種子企業(yè)獨(dú)家獲得品種權(quán),并負(fù)責(zé)市場(chǎng)銷售與推廣,育種單位提供技術(shù)指導(dǎo),僅形成“育種單位+種業(yè)”單一模式,不利于優(yōu)質(zhì)稻米的良性發(fā)展。鼓勵(lì)建立“種植大戶+育種單位+種業(yè)+米業(yè)”模式,加強(qiáng)與糧食加工企業(yè)合作,延長產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)優(yōu)質(zhì)大米加工銷售,開發(fā)高端綠色大米,并逐步形成品牌效益。
政府需大力鼓勵(lì)建立農(nóng)民專業(yè)合作社等形式的組織或協(xié)會(huì),提高優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)的規(guī)?;徒M織化,發(fā)展“育種單位+龍頭企業(yè)+農(nóng)民專業(yè)合作社”的“三位一體”產(chǎn)業(yè)化模式,支持并幫助企業(yè)與周邊種糧農(nóng)戶簽訂定單種植和收購協(xié)議,協(xié)助育種者或育種單位為種糧農(nóng)戶提供產(chǎn)前、產(chǎn)后技術(shù)與市場(chǎng)銷售服務(wù),確保農(nóng)戶增產(chǎn)增收,確保優(yōu)質(zhì)稻新品種示范、推廣的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)效益。