2001—2018年通过河南省审定的水稻品种情况分析
2020-04-12杨文博白涛王亚付景郑玉珍王越涛
杨文博 白涛 王亚 付景 郑玉珍 王越涛
(河南省农业科学院粮食作物研究所,郑州450002;第一作者:bbg.123@163.com;*通讯作者:wangyuetao2012@163.com)
水稻是我国的重要粮食作物,2018年全国水稻种植面积占粮食作物总播种面积的26.06%,产量占粮食总产量的32.15%,其中河南省水稻播种面积6 150 km2,总产量485.20 万t,单位面积产量525.96 kg/667 m2,分别列全国第16、14 和12 位。河南省地处暖温带,南部跨亚热带,属北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候,适宜多种农作物生长,具备生产优质稻米的气候条件。河南省水稻主要分布在沿黄稻区和豫南稻区,由于特殊的过渡型地理位置使河南水稻呈现“南籼北粳”的分布特点,籼型和粳型常规稻、两系杂交稻、三系杂交稻,以及籼粳杂交稻在省内均有种植[1]。随着人们对稻米需求的变化及河南水稻产业结构的优化,更适宜河南的水稻新品种选育工作正在逐步发展。本文对2001—2018年通过河南省审定的水稻品种进行分析和小结,以为河南今后水稻育种及品种推广提供参考。
1 数据来源与分析方法
水稻品种的特征特性、品质和产量等数据来源于河南省品种审定委员会的审定公告和国家水稻数据库(http://www.ricedata.cn/index.htm)。将2001—2018年通过河南省审定的各水稻品种按照审定年份和类型,对品种特征特性、产量和品质等表现进行分析小结,并比较不同年度间和类型间的差异。品质分级参照参试当年国家标准《优质稻谷》(GB/T 17891-1999)[2]。2001—2003年通过河南省审定的品种较少,本文将这3年数据合并计算;粳型两系杂交稻、粳型三系杂交稻和籼粳杂交稻品种较少,因此按粳型杂交稻进行统计,不再细分。本文数据用SPSS 软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 2001—2018年通过河南省审定的水稻品种基本情况
2.1.1 年度间基本情况
2001—2018 年通过河南省审定的水稻品种共132个(表1),平均每年审定7.33 个,审定品种数量呈上升趋势,其间2010、2012、2014 和2016年通过审定的品种均达到10 个以上。
表1 2001—2018年通过河南省审定的水稻品种类型和名称
水稻育种的主体一般为科研教学及推广单位(下面简称“科研院所”)、种业企业、科企联合育种和个人选育等。2001—2018年通过河南省审定的品种中,单由科研院所选育的有53 个,占比40.15%;单由种业企业选育的有66 个,占比50.00%;由科企联合选育的有12 个,占比9.09%;由个人选育的有1 个,占比0.76%(图1)。2001—2018年,科研院所选育的水稻品种比例呈下降趋势,由2001—2003年的100%降至2018年的33.33%,其中2010年最低(占比10.00%);2004年后,种业企业选育的水稻品种比例呈上升趋势,由2004年的28.57%升至2018年的55.56%,2010年种业企业选育的品种比例高达70.00%;科企联合选育的品种自2006年出现,占比在11.11% ~28.57%之间,且并非每年出现;个人选育品种仅在2009年出现了1 次(冈优689)。18年间,通过河南省审定的水稻品种主要由科研院所和种业企业选育,从整体趋势来看,种业企业选育品种比例逐渐增加,已占据优势,这与我国商业化育种体系的推广有关。
图1 2001—2018年通过河南省审定的水稻品种数量和育种单位情况
图2 2001—2018年通过河南审定的水稻品种年度间产量变化
在通过审定的132 个水稻品种中,河南省内单位选育或参与选育的有71 个,占比53.79%,其中信阳市农业科学院选育或参与选育的有22 个,占比16.67%;外省单位选育的有61 个,占比46.21%,其中四川省育种单位参与选育的品种最多,达到25 个,占18.94%;选育单位来自2 个或2 个以上省份的品种有7 个,占5.30%。2014年是河南省育种单位通过审定品种最多的1年,占当年通过审定品种的75.00%。2004年后,通过河南省审定的水稻品种中,其他省份育种单位选育的品种越来越多,这对本省的育种单位提出了更为紧迫的要求。
2.1.2 品种类型间基本情况分析
2001—2018 年通过河南省审定的水稻品种中,籼型水稻品种有77 个,占58.33%,以籼型杂交稻为主,其中籼型三系杂交稻和两系杂交稻品种分别有45 个和27 个,分别占34.09%和20.45%;粳型水稻品种有55 个,占41.67%,以粳型常规稻为主,该类型有43 个,占32.58%(见表1)。
各育种主体中科研院所和种业企业选育的品种涉及全部类型。其中,科研院所在籼型常规稻和粳型常规稻品种选育中占比较大,分别占80.00%和55.81%;种业企业在籼型三系杂交稻和籼型两系杂交稻品种选育中占比较大,分别占53.33%和77.78%;在选育粳型杂交稻方面,科研院所和种业企业平分秋色,各占50.00%;科企联合选育品种主要集中在籼型三系杂交稻、籼型两系杂交稻和粳型常规稻,分别占13.33%、3.70%和11.63%;此外,仅有1 个品种(冈优689,籼型三系杂交稻)为个人选育。科研院所选育品种以常规稻为主,种业企业选育品种以杂交稻为主,应与育种主体的育种目标、种质资源情况、人才结构、技术体系等有关。
河南省育种单位在籼型常规稻和粳型常规稻品种选育中占据优势,所占比例分别为80.00%和95.35%;外省育种单位在籼型三系杂交稻、两系杂交稻和粳型杂交稻品种选育中占据优势,所占比例分别为71.11%、70.37%和58.33%。这与河南省的生态环境有关,以杂交稻为主的豫南稻区除种植本省育种单位选育品种外,也引种同一纬度和积温带的外省品种,该区域本省育种力量有限,因此杂交稻多来自于外省育种单位;而适于种植粳型水稻的沿黄稻区,对水稻品种的生育期等有特殊要求,且本省育种单位(尤其是科研院所)多集中在该区域,所以审定品种主要来自于本省育种单位。
2.2 2001—2018年通过河南省审定的水稻品种产量分析
2.2.1 年度间产量比较
2001—2018 年通过河南省审定的水稻品种区域试验产量情况如图2 所示,平均产量介于511.64~651.60 kg/667 m2之间,增幅在2.24%~11.30%之间。在2005年前平均产量呈下降趋势,且变幅较为剧烈,这可能与河南省审定初期审定品种数量较少且品种间差异较大有关,也可能受到2003年河南省极端高温气候的影响;2005年之后平均产量呈逐渐上升趋势,并分别在2013年和2016年后出现较快增长,说明通过河南省审定的水稻品种产量情况已逐渐稳定。
表2 2001—2018年通过河南省审定的各类型水稻品种产量居前列的品种名称及产量 (kg/667 m2)
通过审定的品种生产试验平均产量在445.11~654.77 kg/667 m2之间(图2),增幅在-0.40%~9.34%之间。除2004年审定品种的生产试验(2003年进行)可能受高温胁迫影响产量较低外,其余各年份审定品种的生产试验产量均在500 kg/667 m2以上,在2013年后达到了600 kg/667 m2以上,整体呈上升趋势。
2.2.2 品种类型间产量比较
通过审定的籼型水稻和粳型水稻区域试验平均产量分别为574.92 kg/667 m2和578.22 kg/667 m2,两者差距并不显著;籼型水稻之间比较,籼型常规稻(569.19 kg/667 m2)与籼型杂交稻(575.32 kg/667 m2)的平均产量差异不大;粳型水稻之间比较,粳型常规稻的平均产量(569.87 kg/667 m2)比粳型杂交稻(608.13 kg/667 m2)低6.29%。常规稻的平均产量(569.79 kg/667 m2)与杂交稻(580.00 kg/667 m2)无显著差异;常规稻之间比较,籼型常规稻和粳型常规稻平均产量很接近,分别为569.19 kg/667 m2和569.87 kg/667 m2;杂交稻之间比较,籼型三系杂交稻的平均产量为563.23 kg/667 m2,较籼型两系杂交稻(595.31 kg/667 m2)和粳型杂交稻(608.13 kg/667 m2)分别低5.39%和7.38%。
通过审定的各类型水稻生产试验平均产量显示,籼型水稻平均产量(588.44 kg/667 m2)比粳型水稻(571.24 kg/667 m2)高3.01%;籼型水稻之间比较,籼型常规稻平均产量为579.42 kg/667 m2,籼型杂交稻平均产量为589.07 kg/667 m2,两者差异不大;粳型水稻之间比较,粳型杂交稻平均产量(586.93 kg/667 m2)比粳型常规稻(566.86 kg/667 m2)高3.54%。杂交稻平均产量(588.76 kg/667 m2)比常规稻(568.16 kg/667 m2)高3.63%;杂交稻之间比较,籼型两系杂交稻平均产量达到608.74 kg/667 m2,比籼型三系杂交稻(577.27 kg/667 m2)和粳型杂交稻(586.93 kg/667 m2)分别低5.17%和3.58%;常规稻之间比较,籼型常规稻平均产量579.42 kg/667 m2,比粳型常规稻(566.86 kg/667 m2)略高。
2001—2018 年通过河南省审定的水稻品种在区域试验中,单位面积平均产量表现为:粳型杂交稻>籼型两系杂交稻>粳型常规稻>籼型常规稻>籼型三系杂交稻;生产试验中,单位面积平均产量表现为:籼型两系杂交稻>粳型杂交稻>籼型常规稻>籼型三系杂交稻>粳型常规稻。2001—2018年间,籼型常规稻、籼型三系杂交稻、籼型两系杂交稻、粳型常规稻和粳型杂交稻区试平均产量分别增加3.30%、24.50%、12.11%、32.14%和4.87%。
2001—2018 年通过河南省审定的不同类型水稻品种产量居前列的品种名称及产量见表2。
2.3 2001—2018年通过河南省审定的水稻品种米质分析
2.3.1 籼型水稻米质
2001—2018 年,每年通过河南省审定的籼型水稻品种至少有1 个达到国标优质籼型水稻标准。77 个籼型水稻品种中有6 个是糯稻,按照国家《优质稻谷》标准,有5 个糯稻品质达到国标优质级别,1 个等外(表3);71 个非糯稻中,有2 个品种达到国标优质2 级,23个品种达到国标优质3 级(表3),分别占籼型非糯稻的2.82%和32.39%。
从表4 可见,糙米率和整精米率平均值分别为79.47%和59.32%,达标率较高,变异系数较小;71 个非糯稻中,有67 个品种糙米率达到国标优质级别,占比94.37%,(其中Y 两优551 糙米率达到82.25%);90.14%的品种(64 个)整精米率达国标优质级别,青二籼和扬两优6 号的整精米率大于70%;胶稠度和直链淀粉含量平均值分别为64.80 mm 和18.23%,达标率高,变异系数大;60 个品种的胶稠度达国标优质级别,占比84.51%,青二籼和皖稻87 分别达到了90 mm 和98 mm;有81.69%的品种(58 个)直链淀粉含量达到国标优质等级;垩白粒率和垩白度2 个性状的平均值分别为38.99%和6.52%,是限制河南省籼型水稻品种达标率的主要因素,达标率较低(分别为46.48%和49.30%),且变异系数较大(分别为59.65%和72.39%)。说明这2 个性状仍有较大的选择空间,应作为今后育种的主攻方向。
表3 2001—2018年通过河南省审定的各类型水稻品种的米质等级
表4 2001—2018年通过河南省审定水稻品种的优质达标率
2.3.2 粳型水稻米质
18年间,在2001—2003、2005、2013、2014 和2015年通过审定的粳型水稻品种全部都达到了国标优质等级。55 个粳型水稻中,仅有的1 个糯稻(信粳糯631),由于整精米率低于国家标准,未达国标优质等级。粳型非糯稻品种达到国标优质标准的共31 个,占粳型非糯稻的57.41%。其中,达到1 级、2 级和3 级的分别有4个、13 个和14 个,分别占7.41%、24.07%和25.93%(表3)。整体来看,粳型水稻的优质达标率比籼型水稻高17.40%,米质更好。
从表4 可见,粳型非糯稻糙米率平均值达83.63%,且全部达到国标优质等级,其中达到1 级的有51 个;整精米率平均值为67.18%,达到国标的仅为81.48%,等外有10 个品种,该性状表现低于籼型非糯稻;胶稠度平均值为76.59 mm,达国标优质等级品种52 个,占96.30%,以信杂粳1 号表现最好(88 mm);直链淀粉含量平均为16.16%,有48 个(88.89%)品种达到了国标优质等级,其中达到1 级的有45 个品种;垩白粒率、垩白度分别有5 个(9.26%)、8 个(14.81%)品种达到国标优质1 级标准,分别有42 个(77.78%)、44个(81.48%)达到国标优质标准,和籼型非糯稻相似,垩白粒率和垩白度的变异系数较大,分别达到了61.96%和163.38%。总体来说,垩白度、垩白粒率、整精米率是河南省粳型水稻品质的主要制约因素,也是后续育种工作应予以重视的方面。
3 结论与讨论
2001—2018 年通过河南省审定的水稻品种共132个,其中籼型水稻77 个(籼型常规稻5 个,籼型三系杂交稻45 个,籼型两系杂交稻27 个),粳型水稻55 个(粳型常规稻43 个,粳型杂交稻11 个,籼粳杂交稻1个)。在通过审定的品种中,育种以科研院所和种业企业为主,且种业企业所占比例正在逐步扩大。18年间,通过审定的品种单位面积平均产量增加了15.86%,达651.60 kg/667 m2,其中粳型杂交稻和籼型两系杂交稻提高幅度更大。通过审定的所有品种中,达到国标优质等级的有61 个(46.21%),籼型水稻和粳型水稻各有30 个和31 个品种达标,垩白度、垩白粒率是制约河南省水稻品种品质达标的2 个主要性状。
自2011年国务院颁布《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》(国发〔2011〕8 号),明确提出推进现代农作物种业发展,建立分工合理、运行高效的商业化育种机制后,我国育种行业处于政府主导的半公益性、半商业化育种阶段[3]。近年来,国家和各水稻主产省(直辖市、自治区)通过审定的水稻品种中,企业选育或企业参与选育的比例不断提高[4],如前所述,在通过河南省审定的水稻品种中,该来源品种已达59.09%。企业将成为河南省水稻育种尤其是商业化育种的主要选育单位。
与全国的趋势相比,通过河南省审定的粳型杂交稻和籼型两系杂交稻产量最高,而粳型常规稻产量略低;同时,河南省审定的各类型高产品种产量远低于全国同类型品种[5-15]。因此,产量的提高仍将是河南水稻育种的重点之一,尤其是粳型杂交稻、籼型两系杂交稻和粳型常规稻。河南省审定的水稻品种品质情况与全国相似,也表现出粳型水稻优质达标率高于籼型水稻,而且无论是粳型水稻还是籼型水稻,垩白粒率和垩白度都是稻米品质提升的关键制约因素[5-15]。