吕 彬
水稻是世界上重要的粮食作物,它养活了世界上一半以上的人口,我国有60%以上的人口以大米为主食。从考古和文献的记载来看,水稻起源于中国,而后传向世界各地。近代以来,我国水稻育种技术不断突破,亩产由不足100公斤提升至800公斤,单产、总产均居世界第一。我国水稻有近万年的人工栽培历史,但真正意义上的育种只有100年左右时间。以占世界9%的耕地、6%的淡水资源,养活了世界近18%的人口,口粮自给率达100%,人均粮食占有量约480公斤,高于国际公认的400公斤粮食安全线,依靠自身力量端牢了自己的饭碗,但粮食供求紧平衡的格局没有改变,还存在结构性矛盾和总量不足等问题。
目前,中国农作物良种覆盖率达96%以上,自主选育品种面积占比超过95%,水稻、小麦两大口粮作物品种实现100%自给。种质资源是新品种选育的遗传物质基础,是保障种业安全的战略性资源。种业基地是良种保供的“压舱石”。随着国家级种业基地布局不断优化,全国种源供给保障能力持续提升。
一、黑龙江粳稻种植面积全国第一
从我省看,我省粮食总产量、商品量、调出量连续多年稳居全国第一,是国家最稳固、最可靠、最坚实的“大粮仓”,是最有基础、最有实力、最有底气率先建成农业强省的省份。黑龙江省是我国重要的优质粳稻生产基地,从2011年开始稳居全国第一产粮大省地位。黑龙江省真正成为了名副其实的大粮仓!品质优良:粳米品质已达国标二级;商品率高:是我国重要商品粮基地,约75%外销;口粮率高:98%以上为口粮。从近5年数据来看,我省粳稻种植面积年均占全国的12.5%以上,粳稻产量年均占全国水稻总产量的13.1%以上。
二、黑龙江发展粳稻产业的战略优势
(一)自然条件
1、生态条件优越,土地肥沃、闲置时间长、环境污染较小;
2、日照时间长、光照充足,昼夜温差大,有利于干物质积累,增进品质;
3、开花授精期温度较高,灌浆结实期温度适宜,有利于优质稻米生产;
4、水资源较丰沛,水质优良。
(二)绿色、有机水稻发展规模大
目前,在五常、庆安、桦川等20个县(市、区)示范推广稻鱼共作、稻鸭共作、稻蟹共作等“一水两用,一地双收,一季双赢”稻田综合种养技术,建设核心示范区24个,全省绿色、有机水稻种植面积3200万亩以上。
(三)机械化水平高
以水稻全程机械化为重点,机械插秧、机械摆栽、机插侧深施肥、无人机航化和机械收获技术加快普及,大幅度提高了水稻生产的标准化水平。全省水稻机械种植程度99.32%;水稻机收程度98.8%。
(四)农业科技水平高
黑龙江省现有涉科研院校(所)130余家,成功创建佳木斯国家农业高新技术产业示范区,建有国家农业科技园区5个,全省农业科技进步贡献率达69.8%、超过全国7.4个百分点,农业主推技术到位率保持在95%以上。
(五)水稻科技人员占比大
农业科研人员4900余人,农业技术推广人员1.3万人,其中,从事水稻研究的科技人员占全省涉农科技人员总数的1/6。
三、当前生产形势与对策
中共中央政治局委员、国务院副总理刘国中2024年7月2日至4日到黑龙江调研秋粮生产和防汛准备工作。 刘国中先后到哈尔滨市巴彦县和绥化市北林区等地,走进田间地头、农业示范区、农民合作社等,实地察看水稻、玉米、大豆等秋粮长势和土壤墒情,深入了解高标准农田建设、土地托管、合作社经营等情况,并通过视频连线查看农情、听取农业专家意见建议。刘国中强调,秋粮产量占全年粮食产量的3/4,抓好秋粮生产对完成全年粮食生产目标任务至关重要。要落实好支持秋粮生产各项政策,实施好各项稳产增产举措,为夺取秋粮丰收夯实基础。
(一)应对当前极端天气的主要技术措施
1、保持3厘米左右的浅水层对提高地温和增加分蘖有利,也能提高土壤营养元素的有效性。对于长期深灌的田块,尤其是秸秆还田的地块,要适当排水晾田,然后再浅水灌溉。
2、根据今年各地具体情况,晒田时间可适当延迟3-5天。长期深灌的地块,或叶片出现褐斑地块,抓紧排水晾田,排出毒气,控制无效分蘖,增加白根数量,防止水稻倒伏。同时要注意对根系缺氧造成的叶片发红与叶瘟做好甄别;对于根系缺氧及时晒田即可,对于叶瘟除晒田外还要及时喷施防病药剂。
3、分蘖末期看穗数情况,要适当晒田3-5天,然后施穗肥来增加穗粒数。
在前期分蘖少,有效穗数不足的地块,可以在晒田后,7月初左右施一次调节肥,来促进颖花发育;在7月15号左右根据田间长势,如果缺氮情况下再施一次穗肥,保证穗发育期间足够营养,促进穗大粒多。
(二)根据叶色和叶龄来补充营养促生长
前期由于低温肥效释放较慢,气温升高后,肥效会快速释放,因此不能盲目增施肥料,特别是氮肥,防止后期会出现倒伏和贪青晚熟。
气温上来以后对于叶色发黄的水稻可以通过再施少量分蘖肥来补充营养,对于根系发育不好的地块可以增施一些菌肥来调控。叶色正常但分蘖少的地块可以喷施叶面肥补充营养,促进分蘖发生。
不同品种叶色不同,一定要注意区别叶色发黄是品种原因、缺氮原因还是穗分化生理原因导致的。
(三)病虫草害防治
1、病害防治方面,稻瘟病仍是第一大病害,同时也要注意纹枯病、稻曲病的预防。防治穗颈瘟应在水稻破口期打第1次药、齐穗期后再打1-2次药;
同时,今年纹枯病发生机率较大,要注意预防,在水稻分蘖末期防治一次,孕穗期封行前再防治一次;稻曲病应在水稻破口前7-10天进行预防。纹枯病第二次预防可结合防叶瘟一起进行。
2、虫害防治方面,应注意在山区半山区及平原低温冷凉地块防止水稻负泥虫危害发生,要田间喷施药剂提前防治。
3、草害防治方面,要注意先促进水稻生长后再除草。由于前期低温,导致封闭除草效果差,今年田间杂草较多,杂草防治可在水稻生长量上来以后,通过茎叶喷雾来进行防除。以稗草为主的地块,可使用五氟磺草胺、三唑磺草酮、嘧啶肟草醚等药剂; 以稗草、野慈姑为主的地块,可使用嘧啶肟草醚、五氟磺草胺及相关复配产品;以莎草科及阔叶杂草为主的地块,可在水稻分蘖末期使用2甲·灭草松;以野慈姑、泽泻、雨久花等阔叶杂草为主地块,可使用氯氟吡啶酯或灭草松+2甲4氯等。
(四)抽穗后促早熟
水稻抽穗后,田间采用浅湿干交替灌溉。同时一定要注意观察抽穗时间,黑龙江省南部和西部地区的安全抽穗期最晚为8月10号,北部和东部地区的安全抽穗期最晚为7月30号。若抽穗时间超过安全抽穗期,要通过喷施叶面肥等措施来促进早熟。
四、寒地水稻种源创新回顾
(一)建国后黑龙江省水稻生产的发展
黑龙江省水稻生产的真正发展,还是在新中国成立以后,经历了大力发展期、生产徘徊期、快速发展期、高速发展期及提质增效期5个阶段,分析其发展过程,品种改良起到了关键性作用。
(二)品种选育情况
种子是农业的“芯片”,是推动水稻产业发展的核心科技力量。截至2024年5月,我省育成水稻品种已突破1600个,近4年年均审定品种数量近200个,占品种总数的50%以上。
(三)寒地品种改良历史沿革与重要标志
1、20世纪60年代年至本世纪初
品种布局,自主选育水稻品种推广面积逐步扩大,但以空育131为代表的的国外品种仍主导水稻生产。
育种技术,主要以常规育种技术为主。
标志性品种如东农416、垦稻8号、绥粳3号等自育品种的选育为提高寒地水稻产量,特别是开发建三江地区做出重要贡献;其中绥粳3号审定当年推广442万亩,创造了我省自育品种年种植面积超400万亩的历史记录,占种植面积的22%。
1、本世纪初至2014年
品种布局,自主选育水稻品种逐步取代国外品种,主导水稻生产;同时生产上对稻米品质及综合抗性提出更高要求。
育种技术,以常规育种技术为主,花培育种、诱变育种等技术为辅,分子标记辅助选择育种等现代生物育种技术逐渐在寒地水稻育种中应用。
标志性品种如五优稻4号:自主选育可媲美日本“越光”的水稻品种,获得黑龙江省优质粳稻品种品评特等优质品种,连续获得中国·黑龙江国际大米节品种品鉴金奖。2020年以“龙粳31”为主体的寒地早粳稻优质高产多抗“龙粳”号新品种,被评选为国家“十三五”农业科技十大标志性成果。彻底取代了称霸黑龙江省十余年的日本品种“空育131”,改变了国外品种主导寒地早粳稻区水稻生产的局面,解决了黑龙江水稻生产的种源“卡脖子”问题。
单倍体育种技术
作物品种改良主要得益于育种过程带来的遗传获得。传统育种技术受制于表型观察准确性和遗传累赘效应等影响,其育种目标随机且费时费力,需要多个世代的自交才能获得性状稳定的品种。因此,生产上迫切需要高效、快速、精准改良作物性状的技术来加速作物的育种进程。单倍体诱导(haploid induction, HI)技术可在短时间内将作物的基因型固定下来,该技术先后突破高效诱导、精准鉴别和高效加倍三大关键技术环节,已成为作物育种中的核心技术。
单倍体育种技术作为生物技术中最成熟的技术已广泛应用于作物育种中。我省从1973年开展水稻单倍体育种育种研究,多年来以龙粳31为代表的单倍体育种品种在提高花培效率、增加育成品种数量、取得效益方面均成就巨大。其中龙粳31,是全国年种植面积最大粳稻品种,也成为近20年全国第一大水稻品种。连续10年平均种植超过1000万亩,年最大种植面积1692.3万亩,“龙粳31”累计推广应用面积达1.57亿亩,创我国粳稻年种植面积历史纪录。
2、2014年至今
品种布局,自主自育品种大面积应用,水稻品种自给率达100%。
育种技术,利用分子标记辅助选择育种、分子设计育种与常规育种技术相结合,逐渐形成具有寒地特色的水稻育种技术体系。
标志性品种,这一时期我省水稻生产由“吃得饱”向“吃得好”发生重大转变,突破性品种绥粳18、龙稻18、松粳28产生重要的行业影响。绥粳18:2017、2018年我国单年推广面积最大,是目前我国推广面积最大的香稻品种。龙稻18:我省首个国家一级米品种。首届全国优质稻(粳稻)品种食味品质鉴评金奖。2018年获第二届中日粳稻优良食味品评特优奖。松粳28:我省第二个国家一级米品种。获得中国·黑龙江国际大米节品种品鉴银奖。
(三)骨干亲本的更替
骨干亲本的应用为寒地粳稻育种提供了重要的遗传资源,随着寒地水稻自主创新成果不断应用于育种实践,以国外品种为亲本来源育成品种占比逐渐降低较低,2014年至今仅为15.0%左右,标志着自主创新资源,在科研、生产中起到绝对主导地位。
时期 | 上世纪60年代年至本世纪初 | 本世纪初至2014年 | 2014年至今 | |
主要 骨干 亲本 | 国外 | 虾夷、藤系138、松前 | 空育131、上育397 | 空育131 |
省内 | 合江20 | 绥粳3号、垦稻8号、 五优稻1号、龙粳10 | 五优稻1号、五优稻4号、绥粳4号、绥粳3号、绥粳18、龙粳21、龙粳31、东农423、 松粳12、松98-131、垦稻10、垦稻12 |
截至2023年,五优稻1号育种或衍生的水稻品种已达180余个;绥粳4号育种或衍生的水稻品种已近170个;龙粳31育种或衍生的水稻品种已达100余个。“十三五”期间我省累计审定水稻品种282个,其中黑龙江省农业科学院育成品种占总数的45.3%,品种推广面积占全省总面积的80%以上。龙粳31、绥粳18、绥粳27、绥粳28等多个品种入选全国常规稻10大品种。
五、寒地水稻产业振兴的展望
2022年黑龙江稻谷产量达到2718万吨,位居全国首位。10年间在保障单产稳中求进的同时,我省稻米品质实现了进一步飞跃。 新审定品种全部达到国家二级米标准,松粳28、松粳60、东富110、绥粳306、绥粳309、齐粳10、龙粳1624、龙粳57等品种相继实现品质较大突破。龙江好大米成为我省的一张亮丽名片。
我省品种常年入选全国常规稻十大品种,且年均占比40%以上。龙粳31为全国第一大粳稻品种,其最大年种植面积1692.3万亩。绥粳18、龙粳57分别为目前我国推广面积最大的香稻、糯稻品种品种,龙粳57,2018—2023年累计推广800万亩以上。建立优质、高产、抗逆等多性状聚合的综合育种模块,高效利用优异新种质、新基因,突破寒地粳稻多性状协同改良难、聚合难的技术瓶颈,提高育种选择效率,推动技术提档升级。
近年全省推行“三减”绿色行动为发展绿色食品产业体系奠定了坚实的基础,建设全国最大优质安全绿色(有机)农产品生产基地生态区位好、环境容量大。寒地黑土的品牌效应逐渐显现,良好的生态环境正在转化为经济社会发展优势,成为黑龙江的重要优势。
(一)强化品牌宣传推介
积极宣传龙江稻米文化、稻作故事,集中展示宣传以大米为主的优质特色农产品,提升龙江大米品牌知名度、美誉度。合理规划品牌布局。支持企业建立地方品牌,加快发展“龙头企业+品牌+基地”生产模式,形成我省稻米新的品牌效应。推动龙江稻米下江南。组织企业参加各类稻米展销会,建立战略合作,扩大龙江名优大米品牌受众群体,提升品牌效益,实现了龙江大米的持续大量输出。2018年开始举办的黑龙江国际大米节影响力越来越大,对黑龙江省优质稻米品牌建设起到了巨大的推动作用,但提到黑龙江大米首先想到的还是五常大米,对其他品牌认知度并不高。加大其区域品牌进行推广宣传,使其实现由“卖稻谷”向“卖大米”的转变。
2023黑龙江省品牌价值评价信息发布地理标志(区域)品牌 | |||
排名 | 地理标志 | 强度 | 价值(亿元) |
1 | 五常大米 | 930 | 713.10 |
2 | 庆安大米 | 893 | 280.99 |
3 | 方正大米 | 745 | 226.75 |
4 | 通河大米 | 725 | 193.67 |
5 | 延寿大米 | 860 | 185.38 |
6 | 泰来大米 | 836 | 98.38 |
7 | 九三大豆 | 879 | 60.44 |
8 | 响水大米 | 877 | 43.88 |
9 | 绥化鲜食玉米 | 798 | 39.31 |
10 | 兰西民猪 | 830 | 28.98 |
(二)当前寒地粳稻产业面临的主要挑战
1、育种资源匮乏,骨干亲本少,育种手段单一,突破性品种选育难;
2、水稻产量潜力释放不足、水稻高产栽培和地力保育协同性差;
3、耕种管收关键环节智能装备融合度低;
4、稻谷精深加工技术落后、稻谷加工副产物浪费严重;
5、粳稻生产数据获取能力较弱、覆盖率低,智能管理技术落后,社会化服务供需对接不畅、生产关键环节服务覆盖面窄;
6、品牌建设仍需进一步加强;
7、人才队伍建设仍需持续推进。
(三)加强科企合作
科研院所和高校业务水平高、科研能力强,一直以来是黑龙江水稻育种的“主力军”,但缺少熟悉市场和推广的专业人员,而这恰恰是种子企业所擅长的,育种单位要和企业紧密合作,形成合力,充分利用现代基因工程技术和分子生物学与传统的杂交育种相结合,定向选育。通过分子设计育种将多个水稻重要有利农艺性状关键基因定向高效聚合,定向选育优良后代,从而加快选育绿色、抗病、安全、优质水稻新品种。选育和推广市场认知度高的优质品种。
(四)加强对国外水稻种源的收集利用
虽然我国农业科技整体水平处于世界第一方阵,在发展中国家居于领先地位,与发达国家差距在逐渐缩小。10%领跑,39%并跑,51%跟跑。但目前我国原创性、前瞻性、引领性科技创新依旧缺乏。我国稻种资源保有量居世界第二,但80%为国内资源,来源分布不平衡,遗传多样性狭窄。一粒种子是集体智慧的结晶,更背负着国家粮食安全的重任。水稻总产量的增加,主要依靠源源不断的种质资源创新。近些年,我省粳稻单产的提升逐渐进入“瓶颈期”。问题表现在:品种井喷但同质化严重、种源精准鉴定评价不足、生物育种关键技术的突破应用与发达国家存在较大差距等。
(作者系市老科协常务理事,水稻所原副所长、研究员,“佳木斯市优秀共产党员”;“佳木斯市第八批有突出贡献的专业技术人才。”)