梁健 吕修涛 冯宇鹏 万克江 汤松 贺娟
(全国农业技术推广服务中心,北京100125;*通讯作者:lxttao@agri.gov.cn)
超级稻品种主要是指采用“理想株型塑造与杂种优势利用相结合”的技术路线等途径育成的产量潜力大,配套超高产栽培技术后比现有水稻品种在产量上有大幅度提高,并兼顾品质与抗性的水稻新品种[1],包括了超级常规稻和超级杂交稻,必需经农业农村部认定的品种才能被冠名为“超级稻”。1996 年,农业农村部启动“中国超级稻研究”重大项目,提出三期高产攻关目标。此后10 年间,国家相继设立了“中国超级稻育种及试验示范”“优质超级稻育种”“超级稻新品种选育与示范”等重大项目。2008 年,农业农村部正式印发《超稻品种确认办法》,规范了超级稻品种认定标准,提出北方粳稻品质要达到部颁2 级米以上(含)、南方晚籼品质达到部颁3 级米以上(含)、南方早籼和一季稻品质要达到部颁4 级以上(含)的标准[1]。2010 年农业农村部启动全国超级稻“双增一百”科技行动,即“亩增产一百斤、节本增效一百元”,进一步挖掘水稻高产优质和节本增收潜力[2]。2016 年农业农村部召开“全国超级稻20 周年座谈会”,指出超级稻研究要以生产需求为导向,突出绿色发展、可持续,在关注超级稻对生态适应性的同时,还要考察超级稻对生产方式的适应性。截至2019 年,经农业农村部认定的超级稻品种数量达到186 个,目前仍冠名的132 个,为深入实施“藏粮于地、藏粮于技”战略,确保国家粮食安全提供了科技支撑[3]。
我国是世界上最大的稻米生产国和消费国,年均稻谷产量和消费量均占世界的3 成左右,全国6 成以上居民以大米为口粮,中国人的饭碗要端牢在中国人手中,水稻是必保的。近两年,我国水稻面积进行了结构性调减,总产稳中略减,单产不断提高[4-5]。中国不仅是稻米生产第一大国,进口量也居世界第一。2012 年开始,稻米的进口量持续增加,2015 年首次超过300 万t,达到了 337.7 万 t;2017 年达到 402.6 万 t,首次超过400 万t;2018 年和2019 年随着国内外大米差价减小,大米进口量有所下降,分别为307.7 万t 和255.0 万t[6]。14 亿中国人不能靠买国外粮过日子,我国粮食安全问题形势依然严峻,发展超级稻生产仍具有重要意义。
1978 年以来,尽管我国水稻总产不断登上新台阶,但种植面积波动较大,总体呈下降趋势。国家统计局数据显示,1976 年我国水稻面积达到历史最高的3 600 万hm2后,水稻面积持续减少,2000 年首次降到3 000 万 hm2以下,2003 年不足 2 667 万 hm2。尽管2004 年以后我国水稻实现恢复发展,但受耕地、水资源和生态环境等约束,水稻面积能稳定在3 000 万hm2已属不易。2018 年和2019 年我国水稻面积较上年分别减少了 55.8 万 hm2和 49.5 万 hm2其中,2019 年全国水稻生产面积为2 969.4 万hm2[6],创2008 年以来的新低。2010—2019 年的10 年中,我国水稻单产提高了33.7 kg/667 m2,面积减少了 40.3 万 hm2。今后,耕地面积扩大的难度越来越大,单产提高成为我国水稻增产的关键因素[7]。
近年来,我国水稻面积扩大主要集中在东北稻区和长江中游稻区两大主产区。国家统计局数据显示,与2008 年比较,2018 年种植面积超过6.67 万hm2的25个省份中,仅黑龙江、吉林、内蒙古、安徽、江西、湖南、湖北、河南和新疆9 省(区)种植面积有增加,共增229.9 万 hm2,其余 16 个省份共减少了 148.1 万 hm2。除新疆外,面积增加的9 省均分布在东北稻区和长江中游稻区,其中东北3 省面积增加137.9 万hm2,增幅为40.6%;长江中游5 个省(安徽、江西、湖南、湖北、河南)增91.3 万hm2,增幅7.5%。另一方面,湖南和江西的水稻面积已连续3 年下降,其中,湖南减少了27.9 万hm2、江西减少了10.5 万hm2。东南沿海4 省区(浙江、福建、广东、广西)水稻面积共减少92.5 万hm2,总产减少277 万t,减幅分别为16.1%和8.6%;西南地区4 省市(重庆、四川、贵州、云南)共减少 29.5 万 hm2、总产减少14 万t,减幅分别为6.8%和0.5%。今后,随着生态性调减东北井灌地区和南方重金属污染地区水稻面积,东北和长江中游水稻增产势头势必放缓,东南沿海和西南地区水稻面积下滑趋势难以遏制,稳定增产将遇到新挑战。
长期以来,双季稻一直是我国水稻生产的主体,1976 年达到2 600 万hm2,占全国水稻面积的71%。此后受耕地面积减少、结构调整、比较效益偏低和青壮年劳动力大量转移等多种因素影响,双季稻生产出现较大程度下滑,一季稻成为主体[8]。2003 年,全国双季稻面积降至1 133 万hm2,仅占全国水稻面积的44%。国家统计局数据显示,2009—2018 年的10 年间,我国早稻面积减少了101.5 万hm2、总产下降434 万t,晚稻面积减少了 934.7 万 hm2、总产下降 410 万 t。2018 年,我国南方双季稻面积1 000 万hm2,仅占全国水稻面积的1/3。2019 年,我国早稻面积较上年减少34.1 万hm2,减幅7.1%。目前,农业农村部已将“恢复双季稻生产”作为工作重点,但是受农村劳动力大量转移、种植比较效益低、不利天气等因素的影响,面积大幅增加的可能性很小。
我国稻米消费已由过去吃得饱向吃得好、吃得健康转变,新时期水稻生产的主要任务已经从高产转为优质、高效、生态、安全并举。在当前产需基本平衡、丰年有余且库存相对充盈的情况下,各地可以适当发展一批产量相当或略低的高档优质稻,满足部分群体的多元化消费需求。但是,我国基本国情仍是人多地少,绝大部分地区发展优质不能以牺牲产量为代价。目前看,生产上能够兼顾优质和高产的品种还十分短缺。近两年,农业农村部连续举办了两届优质稻品种食味品质鉴评推介会,其中25 个籼稻金奖品种试验示范平均单产仅500 kg/667 m2,而近两年农业农村部认定的19个超级籼稻品种试验示范平均单产高达594 kg/667 m2,产量差距大。
23 年来,在科研院校和生产推广专家的不断努力下,中国超级稻研究与示范推广取得了显著成效,在国际上也处于领先地位。截止2018 年底,超级稻全国累计推广应用9 867 万hm2,占水稻种植面积的比例由8.7%提高到30.0%。2014—2018 年全国累计推广5 000多万hm2,年平均推广1 000 多万hm2,有效带动了全国水稻单产连续2 年突破460 kg/667 m2大关,2019 年全国水稻平均单产达468.4 kg/667 m2,其中一季中稻平均单产 503.9 kg/667 m2,首次超过 500 kg/667 m2,实现了历史性突破,这是超级稻示范推广的重大成果。
近年来,北方稻区首创了“以优质籼稻做母本,高产粳稻做轮回父本,通过多次回交和定向选择减少粳稻遗传背景中影响米质的不利籼型遗传累赘,实现超高产与优质相结合”的超级稻优质化育种方法和选择指标体系,实现了北方粳型超级稻育种技术的又一次重大创新[9]。南方稻区通过籼粳渐渗杂交,选育花时早、柱头外露高的粳型保持系,进一步转育高异交率粳型不育系[10]。通过籼粳渐渗杂交、广亲和基因分子标记辅助选择、籼粳成分定向选择等技术手段[11],选育穗型大、茎秆粗壮、广亲和性好、恢复谱广的籼粳中间型广亲和恢复系,采用“粳不籼恢”配组方式,实现了籼粳超级杂交稻的重大突破。
据全国农业技术推广中心统计,2018 年推广面积最大的10 个常规稻品种中有4 个是超级稻,分别是龙粳31、中嘉早17、南粳9108 和中早39;推广面积最大的10 个杂交稻品种中有6 个是超级稻,分别是晶两优华占、隆两优华占、C 两优华占、天优华占、宜香优2115和深两优6814。这些产量高、品质优、抗性好的品种深受农民欢迎。近年来,超级稻育种项目组在品质方面下功夫,近5 年育成的、经确认的超级稻品种34 个,其中20 个米质达到国标3 级以上,占比59%;在通过国家和省级审定的71 个苗头品种中,41 个品种米质达到国标3 级以上,占比62%,为下一步推广夯实了基础。
超级稻育种一期700 kg/667 m2、二期800 kg/667 m2、三期900 kg/667 m2的产量目标先后于2000 年、2004 年和 2011 年实现[12]。2012 年,水稻主产区出现小面积单产超1 000 kg/667 m2的品种。2014 年,袁隆平院士领衔攻关的湖南省溆浦县超级稻示范基地,“Y 两优900 百亩示范方”平均单产达1 026.7 kg/667 m2,率先实现了超级杂交水稻第四期1 000 kg/667 m2的产量攻关目标。2019 年,湖南省隆回县超级稻甬优1540 高产攻关示范测产,平均单产达1 089.0 kg/667 m2。近年来,Y 两优 900、春优 927、甬优 12 等多品种、多年份、多地点百亩示范方单产突破1 000 kg/667 m2大关,标志着超级稻第四期产量目标稳定实现。目前,正在向百亩方平均单产 1 100 kg/667 m2和1 200 kg/667 m2的目标发起冲击。
2014 年以来,湖南等16 个省落实超级稻示范方126 个,集成创建了南方一季稻超高产、华南双季稻超高产、南方一季加再生稻超高产、长江中下游双季晚稻超高产、绿色增产增效协同创新等水稻区域化高产模式,实施“良种+良田+良法+良态”的“四良”配套,超级稻高产模式集成创新取得突破。浙江省应用“四良”技术模式,2016—2018 年在江山市石门镇泉塘村泉塘畈种植甬优12,百亩示范片平均产量分别为970.7 kg/667 m2、1 011.0 kg/667 m2和 1 017.3 kg/667 m2,最高田块超过1 020.0 kg/667 m2,打消了超级稻连年种植会造成地力下降无法连续高产的担忧。
超级稻实现了单产和效益“双增一百”的目标,降本增效极其显著,对促进农民增收起到了保障作用。据中国水稻研究所2009 年和2015 年对湖南、浙江、黑龙江三省1 540 农户实证调查,农民对水稻品种的满意率从66.2%提高到89.5%,提高了23.3 个百分点;种植超级稻品种的农户比例达到55.3%,比2009 年增加了33.0 个百分点;农户种植超级稻品种的比例每增加1%,水稻每667 m2产量平均提高68 kg、增收150 元以上[13]。
超级稻示范推广的23 年,也是我国水稻产量、品质提升的关键时期。当前,我国超级稻研究与推广工作进入了新阶段。接下来超级稻的研究应从确保口粮绝对安全和水稻绿色高质量发展的全局高度,实现产量、品质、效益三者兼顾;超级稻的推广也应该继续加大力度,带动整个中国的水稻生产,使绿色、高产、优质的超级稻品种从小面积示范变为大面积推广。
统计数据显示,近几年,各地新确认的超级稻品种数量很不平衡,南方部分省抓得较好,新确认的品种较多,性状也较好,北方省份普遍进展不大。各地应加强行政推动,从源头上把关,高度重视拟申报超级稻品种的推荐工作。科研和育种单位要继续研究高产优质水稻品种,认真对照超级稻确认指标,积极参与申报,持续推进高产优质超级稻品种更新。
高产更高产是个永恒的主题。要通过育种技术的创新,快速培育一批高产、优质、广适、抗逆、抗病的绿色超级水稻品种,使超级稻在生产上快速发挥增产提质增效的作用。同时,新时期超级稻推广还要向大面积中低产地区扩展,实现超级稻在水稻全产区、稻作全领域覆盖,促进大面积均衡增产。各地行政部门、育种企业单位、科研院所应将超级稻品质提升作为一项工作重点,配合做好超级稻品种品质检测和鉴评工作,为下一步超级稻发展提供参考。
充分释放超级稻的增产潜力,必须加强配套栽培技术的集成推广,实现“藏粮于地,藏粮于技”。东北地区要选用耐寒品种,重点推广大棚集中育秧、钵苗机插、侧深施肥等技术;长江中游稻区要选用耐贫瘠、抗旱性强的品种,重点推广机插秧、强化栽培、“三定”栽培等技术;长江下游稻区要选用抗性强的品种,重点推广精确定量栽培、强化栽培、机插秧等技术;华南稻区要选用抗逆性强的品种,重点推广旱育秧、集中育秧、再生稻、“三定”栽培等技术;西南稻区要选用抗旱性强的品种,重点推广抛秧、强化栽培、再生稻等技术。要以减肥增效和减药控害为重点,加大水稻精准施肥、测土配方施肥、有机肥替代化肥、高效新型肥料以及生物农药、高效低毒低残留农药、精准施药、统防统治等绿色生产技术的推广应用[6],积极开展全程机械化和轻简栽培的配套技术研究。
近些年,超级稻单产屡创新高,在快速发展的同时也受到了一些质疑。很多人认为超级稻的高产是以牺牲稻米品质为代价、通过大水大肥堆出来的。实际上,超级稻品种的水肥药投入与一般的水稻并没太大差异,有的甚至更少。要坚持科学正确的宣传导向,通过国内外权威媒体加大超级稻的品质内涵、绿色理念等宣传力度,让社会各界广泛认识到超级稻不仅要高产稳产,还要品质优、抗性强,符合绿色发展理念。2019年底,在农业农村部的指导下召开的全国超级稻现场观摩暨品质鉴评会,征集的超级稻样品优质率达60.6%,大大改观了公众对超级稻品质的认识。