黑龙江粳稻品质育种现状及对策

刘立超 谢树鹏 门龙楠 魏中华 孙中华 宗天鹏 符强 董晓慧 王翠玲

（1 黑龙江省农业科学院绥化分院，黑龙江 绥化 152500；2 黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所，哈尔滨 150086；第一作者：liulichao0310@163.com）

民以食为天，粮食安全事关国家安全。黑龙江省是我国水稻生产大省，历年粳稻种植面积在400 万hm2左右，约占全国粳稻种植面积的45.0%，稻米年产量占全国稻米产量的12.5%，为国家粮食安全做出重要贡献。近年，随着人民生活水平的提高，对粮食的消费需求由“要吃饱”向“要吃好”转变，水稻生产消费已从重“量”转向重“质”。黑龙江属于高寒地区，独特的气候条件与自然地理条件造就了黑龙江大米的优秀品质，在2018 年，五优稻 4 号、龙稻 18、松粳 22、松粳 28 就被评为中国十个粳稻金奖品种。黑龙江省粳稻品种选育技术在全国处于前列，为我国粳稻育种作出了重大贡献。我们对黑龙江省粳稻育种现状特别是优质粳稻育种现状进行了调研和总结，并分析了在育种中存在的问题，提出了相关对策。

1 黑龙江粳稻育种发展历程及现状

1.1 黑龙江粳稻育种发展历程

第一阶段为20 世纪70 年代前。黑龙江较早通过审定的水稻品种是1964 年的新雪和1966 年的北斗，这2个品种其亲本由日本引进，对黑龙江粳稻生产起到重要作用。这一时期的粳稻主要特点是：产量5 000 kg/hm2左右，熟期偏早。栽插方式主要是直播与插秧兼用。

第二阶段是20 世纪80 年代。随着水稻先进技术的应用，水稻育种技术和产量有了大幅度提高。这一阶段，品种产量水平在6 000 kg/hm2左右，熟期较上一时期品种延长5～10 d，同时，这阶段采用了旱育稀植等先进技术，为黑龙江优质粳稻育种奠定了坚实的基础。这一阶段比较有代表性的品种主要有由黑龙江省五常水稻试验站选育的松粳2 号，该品种生育期短，耐低温，米质好，适口性佳，丰产性突出，稳产性好，适应性广，曾获“黑龙江省优质水稻品种”称号。

第三阶段为20 世纪90 年代。这一时期黑龙江省粳稻育种进一步发展，通过省级审定的粳稻品种有44个，产量水平在7 000 kg/hm2左右，较第二阶段育成的品种平均增产28.1%。具有代表性的品种是五优稻1 号，该品种产量在8 895 kg/hm2左右，较对照品种松粳2号平均增产12.5%，且米质符合部颁1 级优质米标准。

第四阶段为2001—2014 年。这一时期黑龙江审定通过的粳稻品种有181个，主要代表品种有龙稻18 和龙粳31 号。其中，龙稻18 为黑龙江省首个达国标1 级优质稻，出米率高、垩白少、色泽均匀、味道清新、口感香甜、冷饭不生、韧糯适宜。龙稻18 抗冷性好，能更广泛的在第一、二积温带推广，推广面积远大于五优稻4号（种植面积占黑龙江粳稻种植面积的4%～5%）。龙粳31 号是由黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所选育的高寒早粳优良品种，该品种很好的解决了寒地早粳稻高产稳产难题，平均产量达9 140 kg/hm2，是龙粳系列在黑龙江第三、四积温区的主导品种之一，2013年在黑龙江种植面积高达107 万hm2，2016 年种植面积高达113 万hm2，创全国粳稻单一品种种植面积历史记录。这一时期黑龙江粳稻产量水平突破8 000 kg/hm2，较第三阶段育成品种平均增产8.2%。

第五阶段为2015 年至今。这一阶段，黑龙江粳稻育种取得快速发展，至2021 年已通过审定453个品种，仅2021 年就审定通过171个。在品种类型上，大部分是常规粳稻品种，占比达77.66%；审定香稻品种68个，远高于以往历年总和（15个），占比达15.01%。其中，2020 年和2021 年审定的香稻品种分别为25个和26个。这一时期品种产量水平已稳定在8 000 kg/hm2，并向10 000 kg/hm2的高产冲击，同时更加注重优质水稻新品种的选育，在整精米率、香型、食味性方面取得了新的发展，同时品种抗病、耐冷、抗倒性明显增强，黑龙江省粳稻育种水平进入全国一流水平。这一时期的代表性品种是黑龙江省农业科学院五常水稻研究所选育的松粳28，其糙米率79.5%，整精米率66.0%，垩白粒率10.0%，垩白度1.9%，直链淀粉含量（干基）17.7%，胶稠度81.1 mm，粗蛋白（干基）6.7%，食味品质高达90 分，达到国家《优质稻谷》标准1 级[1]。在2018年首届全国优质稻品种食味品质鉴评会中，松粳28 被评为全国十个粳稻金奖品种之一。

1.2 黑龙江粳稻品种推广现状

黑龙江省地跨高寒地带与亚寒地带，全省分为6个积温带，其中适合于粳稻生产的主要有4个积温带。第一积温带2 700℃以上，第二积温带2 500℃～2 700℃，第三积温带2 300 ℃～2 500 ℃，第四积温带 2 100 ℃～2 300 ℃，由于各积温带的差异大，对粳稻种植品种要求高，对粳稻育种提出了挑战。同时，不同积温带水稻的生长过程及其产量、品质的变化有许多差异，品种推广不同，比如在第一积温带，主要推广主茎13 片叶以上的长粒、香型、晚熟的粳稻品种，而在第四积温带，主要推广主茎10 片叶以下的早熟、圆粒型品种（表1）。

2 黑龙江粳稻品种品质现状

2.1 粳稻品种品质有新突破

从表1 和表2 可以看出，黑龙江省第一、二积温带主要推广种植优质长粒粳品种，其品质都达到国家优质稻2 级标准以上；第三、四积温带推广早熟、椭圆粒粳稻品种为主，其特点是比较高产，而且稻米品质达到国家优质稻3 级标准以上。

表1 2018—2021 年黑龙江省各积温带主导推广优质稻品种

表2 2018—2021 年黑龙江不同积温带粳稻品种品质表现

从表3 可以看出，黑龙江省粳稻品质育种取得长足进步。1999—2001 年与2018—2021 年间，黑龙江省审定通过的粳稻品种糙米率为81.43%～82.86%、整精米率65.86%～70.59%、直链淀粉含量16.48%～17.68%、胶稠度68.96～77.69 mm，但垩白粒率由11.93%降至4.68%，垩白度由4.03%降至1.21%，粗蛋白含量由8.22%降至6.90%，食味品质由1999 年的76.00 分提高至2021 年的83.82 分。20 年间，黑龙江粳稻生产基本实现了高产优质的发展之路。2018 年，由全国农业技术推广服务中心、国家水稻良种重大科研联合攻关组主办的首届全国优质稻品种食味品质鉴评会中，黑龙江的龙稻 18、五优稻 4 号、松粳 28、松粳 22 等 4个品种被评为全国十个粳稻金奖品种。

表3 黑龙江省1999—2001 与2018—2021 年粳稻品质性状变化

2.2 生育期、株高、叶片数呈下降趋势

黑龙江省第一、第二积温区由于积温比较高，适宜株高90 cm 以上、主茎12 片叶及以上的晚熟粳稻品种种植，如松粳22 出苗至成熟生育日数140 d 左右，属晚熟，需≥10 ℃活动积温2 700 ℃左右，主茎14 片叶，长粒型，株高110 cm 左右。而第三、第四积温区有效积温少，只适合于株高低于90 cm、主茎11 片叶及以下的早熟粳稻品种种植，这些品种的特点是比较高产、耐寒、抗病性比较强，但稻米品质适口感比较差，如龙粳47，在适应区种植出苗至成熟生育日数123 d 左右，需≥10 ℃活动积温2 150 ℃左右，主茎10 片叶，株高83 cm 左右，椭圆粒型，品质达国家优质稻谷标准3级，产量达9 416.6 kg/hm2。通过国家水稻数据中心的统计，2016—2021 年通过审定的品种平均生育日数、株高、叶片数、穗长均呈下降趋势。

2.3 抗逆性与抗稻瘟病能力明显提高

受地理条件影响，黑龙江平均3～5 年就会发生1次低温冷害。冷害与稻瘟病是黑龙江省粳稻生产的两大天敌。据国家水稻数据中心统计，2016—2020 年黑龙江通过审定的282个品种中，叶瘟0～3 级的品种99个，占比 35.11%；穗颈瘟 0～3 级的品种 100个，占比35.46；处理空壳率1%～20%。其中，龙垦系列和垦稻系列品种在抗叶瘟病和穗颈瘟病上取得很好的成绩，其叶瘟和穗颈瘟都在3 级以下。

2.4 抗倒伏性显著提高

倒伏是影响粳稻产量的一个重要因素，尤其是在机械化生产条件下，抗倒伏对于保证粳稻产量至关重要。如三江6 号是黑龙江近年来培育出的优质香稻品种，具有米质优、抗病性和耐寒性强、适口性好等特点。但经过几年推广发现，三江6 号抗倒伏能力较差、后熟速度慢，特别是在第三积温带下限地区种植，平均产量在6 750～7 500 kg/hm2之间，而且其中还夹杂大量青粒、秕粒。相比于三江6 号，绥粳18 虽然在品质和适口性方面稍逊，但其抗倒伏性极强，被种植户喻为“铁秆”，平均产量达9 000 kg/hm2左右，2019 年推广种植面积达到66.2 万hm2，占黑龙江省水稻种植面积的16.0%，仅次于龙粳31，为黑龙江省水稻种植面积第二大品种，成为第二、三积温带主栽品种。

3 黑龙江粳稻品质育种存在问题

3.1 高产优质香稻品种不多

黑龙江属于高寒地区，巨大的昼夜温差造就了黑龙江大米的高品质和香味，深受广大种植户及米企的青睐。2020 年，黑龙江主导推广的优质粳稻品种中，属于香稻品种的就有8个，即五优稻4 号、松粳22、松粳19 号、三江 6 号、绥粳 18、绥粳 27、龙庆稻 3 号、龙庆稻5 号等，但这8个品种均未达到国家1 级优质稻标准。虽然五优稻4 号举世闻名，但产量比较低，平均产量仅7 723 kg/hm2。同时，在2016—2021 年审定的品种中，属于香稻品种的仅占15.01%。由此可见，目前黑龙江虽开发出一些香稻品种，但高产高品质的香稻品种却不多，选育兼具高品质、高产、抗性好的香稻品种难度大。如三江6 号，其独特的香气口感深受广大消费者欢迎，但其抗倒伏能力差、后熟速度慢，不利于大面积推广。

3.2 国标1 级优质稻品种匮乏

1964—2021 年，黑龙江通过省级审定的粳稻品种有739个，然而，直到2015 年才审定通过第1个国标1级优质稻品种龙稻18，2019 年审定通过第2个国标1级优质稻品种松粳28，这与黑龙江省作为全国水稻生产大省不符。江苏省早在2010 年之前就有华粳2 号、华粳3 号等6个品种品质达到国标1 级优质稻标准[2]。因此，培育更高品质的粳稻品种对黑龙江省广大育种工作者来说任重道远。

3.3 高品质营养功能型优质稻品种紧缺

我国已进入全面小康社会，人们的生活质量大大提高，大米消费追求已不只限于色香味，已向着兼具富硒、富锌、富钙、富铁等的营养功能方面追求，这种高品质营养功能大米具有良好的市场发展潜力与前景。而黑龙江这方面的粳稻育种工作刚起步不久，如黑龙江方正县虽然有中国富硒稻米之乡称号，但到目前为止尚未有通过省级审定的高品质富硒优质粳稻品种。

3.4 高品质长粒粳稻品种稀少

粳稻的整精米率、长宽比与食味呈正相关，粳稻糙米的粒长与食味评分呈显著正相关[3]，如五优稻4 号，其糙米粒长6.12 mm，粒宽2.45 mm，长宽比2.5，食味评分可达90 分以上。据2007 年相关统计资料，黑龙江糙米的粒长、粒宽、粒厚的平均值分别为5.24、2.64 和2.01 mm，长宽比2.00，整体食味平均分78.7 分。据国家水稻数据中心统计，2016—2020 年黑龙江审定的282个水稻品种中，长粒品种139个，占比49.29%；椭圆型品种131个，占比46.45%；圆粒型品种12个，占比4.26%。在第三、四积温带，椭圆粒型品种占比达75.0%。2018—2021 年第一、二、三、四积温带主导推广的粳稻品种中，平均食味分分别为86.22、83.85、80.98和79.12 分（表2）。可见，当前黑龙江高品质长粒型粳稻品种并不多，第三、四积温区种植的品种食味品质还比较差。

4 粳稻品种育种相关建议

4.1 进一步加大育种科研投入，加强选育具有区域特色的高品质品种

目前，黑龙江有粳稻育种中心50 多个，但各育种中心力量比较分散，主要培育区域内的粳稻品种，未形成合力。加强统筹整合各育种中心力量，加强科研院所、大学、农垦集团、企业的力量，进一步加大各类育种机构对优质粳稻品种选育资金投入，根据稻米市场消费多元化的需求，充分利用现代分子生物学、基因工程技术和生物信息技术与传统的旱育稀植技术相结合，按照“丰产、优质、抗性、长粒、香味、美观”的标准，加强高品质品种的选育[4]，在龙稻18、松粳28 基础上，选育出更多的国标1 级优质稻标准的品种，有利于持续提高黑龙江大米的知名度和美誉度。各积温区要依据各自区域的条件，选育和推广相适应的优质品种，推动区域内现有优质粳稻品种的更新换代。如在第一积温区加快优质长粒香型品种、营养功能型优质品种等的选育与推广；第四积温区则是在确保产量的基础上，选育外观品质与食味品质更好的品种。同时，充分利用基因技术，加强改良高寒地区常规粳稻品种的抗病性、抗寒性与抗倒伏性。长粒香型品种在生长过程中就会散发出独特的香气，更易吸引害虫的危害，同时，其抗倒伏能力一般比圆粒型品种差，因此，要加强抗稻瘟病、抗倒伏、抗寒香稻品种的选育。

4.2 加大香稻品种研究力度，做好优质粳稻品种的培育

对高品质香稻品种的培育，除了加大资金投入，还需要多方面的研究。一是要通过多渠道全方位的做好高品质香稻品种资源的搜集工作，不仅搜集国内高品质香稻资源，还要收集国外优质香稻资源，只有掌握足够多的香稻资源，才能选育更好的香稻品种。二是通过极端配组，扩大中间类型，增加选育的概率，还需要进行杂交配组，从后代分离出比较优质的杂交株系。三是利用现代分子生物技术、基因遗传技术，注重新技术与传统技术的综合运用，以提高品质为目标，做好细致化的研究。

4.3 优化优质稻品种生产布局，提高品种抗逆性

继续改良各积温带粳稻品种的抗逆性和抗倒伏性，从而有利于品种跨积温区推广。第一积温区的哈尔滨地区，要继续以五常市细长粒型及香型高品质品种稻花香为发展重点，继续打造“五常大米”品牌的美誉度，不仅面向国内，还要走向世界；继续加强方正县富硒粳稻品种的培育，把方正县打造成新的营养功能型粳稻品种培育基地。在第二、三积温带，继续加强培育如绥粳18 等优质长粒香型水稻品种，开发更高抗逆性和抗倒伏性新品种。在第四积温区，在继续保证产量的前提下，进一步提高品种品质，大力推广以龙粳31、龙粳39 等产量高、品质优的龙粳系列品种，并做好品种的更新换代。