湖南省2016—2021 年审定的水稻品种主要性状分析
2022-09-16张茂哲
张茂哲
(湖南省农作物良种引进示范中心,湖南 长沙 410016)
“湖广熟,天下足”。自古以来,湖南就是产粮大省,常年水稻播种面积稳定在400 万hm2以上,拥有丰富的水稻种质资源。华南稻区是我国水稻品种创新的重要区域[1],而湖南处于水稻品种审定的第一梯队。湖南水稻审(认)定工作始于1984 年[2]。从2001 年开始设立了早稻中熟组、早稻迟熟组、中稻中熟组、中稻迟熟组、一季晚稻组、晚稻中熟组、晚稻迟熟组7 个级别的预试、区试和生产试验[3]。2015 年《种子法》修订实施后,水稻品种审定的试验渠道大幅增加。于是2016 年农业农村部(原农业部)对《主要农作物品种审定办法》进行了修订,主要在水稻、玉米的审定标准上细化了优质、绿色和专用等类型品种指标,适当放宽了产量指标。根据修订后的《主要农作物品种审定办法》,湖南省审定出一批高产优质抗病的水稻新品种,笔者收集了2016—2021 湖南省审定的356个水稻品种(未含此期间审定的不育系和特种稻品种)的相关资料,对其主要性状进行分析,以了解湖南省2016 年以后水稻审定品种主要性状变化的趋势,为今后水稻品种的选育方向提供参考。
1 材料与方法
356 个通过湖南省审定的水稻品种主要性状数据来自湖南省审定公告和试验结果,数据用Excel 进行统计分析,分年度、熟期、品种类型等对品种的主要性状进行对比分析。由于湖南省2016—2017 年以GB/T17891—2017 优质稻谷 对稻米品质进行分级评价,2018 年起以NY/T 593—2013 食用稻品种品质 对稻米品质进行分级评价,同时研究还参考了湖南省优质稻评价结果。因此,研究以NY/T 593—2013 食用稻品种品质 中规定的达到部颁标准三级及以上的品种占品种总数的百分比为优质率,另外对稻瘟病的抗性以叶瘟、穗瘟和稻瘟病综合抗性指数3 个指标为评价标准。
2 结果与分析
2.1 湖南省2016—2021 年水稻品种审定概况
2016—2021 年湖南省共审定水稻品种356 个,其中不包含不育系和特种稻品种。2015 年湖南省水稻品种试验改革,水稻预试由省种子协会以联合品比的方式组织开展,区试仍由省级组织开展。由于省组试验规模的限制,通过2015 年联合品比的水稻品种,仅有少部分在省级通道开展试验,大部分分流到联合体继续进行区试,通过 2 a 区试和同步的生产试验,2018 年省级联合体审定水稻品种达到39 个,当年省审品种仅7个。2020年省级绿色通道审定品种数39个,与联合体审定品种数量46 个相差不多,当年省审品种仅12 个。
从图1 可以看出,2018 年起,省级试验通道已经不再是水稻品种试验的主要通道,湖南水稻品种审定的主体由省级试验转向联合体和绿色通道。品种试验渠道的多元化导致通过审定的水稻品种激增[4],2016 年审定了19 个水稻品种,到2020 年审定了97个水稻品种。
图1 2016—2021 年湖南省不同试验渠道审定的水稻品种数量
从图2 可以看出,2016—2021 年审定的水稻品种以杂交稻为主,常规稻品种的仅审定14 个,两系杂交稻审定品种211 个,占审定品种数的59.3%,三系杂交稻审定品种131 个,占审定品种数的36.8%。这表明两系杂交水稻品种的选育正逐渐成为水稻育种的主要方向。从图2 中还可以看出,2016—2021 年各类型水稻品种的年审定数量均逐年增加。其中,以常规稻增幅最小;三系杂交稻审定数量增幅高于常规稻,在2019 年达到高峰后逐渐下降;两系杂交稻审定品种数量最多,增幅高于三系杂交稻和常规稻,在2020 年达到高峰后开始下降。另外,两系杂交稻无论从参试品种数量还是审定品种数量来看,都实现了快速增长[5]。2018 年后审定的品种主要是联合体试验品种,说明企业和科研单位在两系杂交稻的育种上力度加大,审定品种数量大幅增加。但是经过品种审定的高峰后,3 个类型的水稻品种审定数量都在缓慢下降,说明种子市场上相类似的品种过多,真正适应市场需要的品种并不多,企业的育种热情在逐渐下降。
图2 2016—2021 年湖南省不同类型水稻品种的审定数量
2.2 湖南省2016—2021 年审定的水稻品种的产量分析
2.2.1 不同年度间审定品种的产量比较从表1 可以看出,2016—2021 年湖南省水稻审定品种的年平均产量波动幅度不大,在中间值613 kg/667m2上下变化,变幅不超过3%,说明年度间产量变化除品种自身原因外,还有可能受到气候变化的影响。
表1 2016—2021 年湖南省审定的水稻品种的平均产量 (kg/667m2)
2.2.2 不同组别产量及其构成因素比较从表2 可看出,中稻迟熟组产量水平最高,此组品种生育期最长,株高、总粒数、结实率都高于其他组,有效穗反而最低,各组别千粒重相差不大,这说明决定产量的主要因素是穗大粒多。从表3 可看出,杂交稻平均产量高于常规稻,两系杂交稻产量最高,比常规稻高10.2%。从产量构成因素来看,杂交稻株高、总粒数均高于常规稻,在结实率和千粒重相近的情况下,穗大粒多是高产的主要原因。
表2 2016—2021 年不同熟期水稻审定品种的产量及构成因素比较
表3 2016—2021 年不同类型水稻审定品种的产量及构成因素比较
2.3 湖南省2016—2021 年审定的水稻品种的品质性状分析
2.3.1 不同年份间审定品种的优质稻占比情况从图3 可以看出,2016—2021 年审定的水稻品种中优质稻品种的数量逐年增加,这与国家于2016年修订实施《主要农作物品种审定办法》有关,绿色优质稻将成为今后水稻育种的主要方向。从优质率来看,湖南省水稻品种的育种方向已经从原来的高产为主转向优质和高产并重,2016—2021 年优质稻品种审定的数量大幅增加,到2021 年优质稻品种达到审定品种的85.4%。这说明各育种单位都以市场需求为导向,不再单纯追求高产,而转向优质与高产并重。
图3 2016—2021 年湖南省审定品种中优质稻的数量和比例
2.3.2 不同熟期水稻的品质性状分析因湖南省不同年份间采用的品质评价标准有所不同,为便于统计,该研究以NY/T 593—2013 食用稻品种品质 为标准,选择整精米率、垩白度、直链淀粉这3 项主要指标进行评价。从表4 可以看出,一季稻、晚稻中熟组、晚稻迟熟组的优质率比较高,尤其是晚稻迟熟组的优质率达到85.8%,这与湖南省晚稻种植气候条件适宜有关,晚稻灌浆成熟时期气温适宜,昼夜温差大,有利于提高晚稻米的品质;从3 项米质指标来看,整精米率和直链淀粉的平均值比较接近,表明品种选育已经解决了这2 个问题,但垩白度差异明显,直接影响到稻米品质的定级。从表5 可以看出,常规稻的优质率最高,达100%,湖南省常规稻育种一直以优质稻为主,常规稻品质优于杂交稻;两系杂交稻优质率高于三系杂交稻,这主要是因为育种单位和育种家的育种重心已经由三系杂交稻转向两系杂交稻;从品质3 项指标来看,杂交稻垩白度偏高,是影响其品质的主要因素。因此,降低垩白度和垩白粒率是杂交稻育种提高品质的主攻方向之一[6]。
表4 2016—2021 年湖南审定的不同熟期水稻品种稻米品质的比较
表5 2016—2021 年湖南审定的不同类型水稻品种稻米品质的比较
2.4 湖南省2016—2021 年审定的水稻品种的稻瘟病抗性分析
从表6 可以看出,叶瘟≤3 级的品种在2016 和2020 年占比为31.6%左右,在2017 和2018 年均低于20%,而叶瘟≤5 级的品种在2016—2021 年占比均在88.9%以上;穗瘟≤3 级的品种较少,最多年份是在2016 年,也仅占比10.5%,2018 年和2020 年甚至没有穗瘟≤3 级的品种,穗瘟≤5 级的品种占比较高,2021 年接近50%;稻瘟病综合抗性指数≤3 级的品种比例也不高,最高年份是在2018 年,也未达到25%,而稻瘟病综合抗性指数≤5 级与叶瘟≤5 级的品种数量近似,占比均在91.7%以上。
表6 2016—2021 年湖南省审定的水稻品种稻瘟病抗性统计结果
按照水稻抗稻瘟病分级标准,叶瘟、穗瘟、稻瘟病综合抗性指数≤3 级为中抗品种,3 项指标>3 级而≤5 级的为中感品种,湖南省2016—2021 审定的水稻品种中有近90%在中感以上,中抗品种的数量逐年增加。
湖南属于稻瘟病多发重发区,这与湖南水稻生产过程中多发的高温高湿天气有关,稻瘟病是水稻的“癌症”,一旦发生将给水稻生产带来毁灭性的打击,严重威胁粮食生产安全,因此加强中抗以上稻瘟病品种的选育具有重要的现实意义。
3 小结与讨论
2016—2021 年湖南省共审定了356 个水稻品种,以杂交稻品种为主,共审定了342 个杂交稻品种,占比高达96%。审定品种的产量已经达到一个较高的水平,整体上表现出两系杂交稻产量高于三系杂交稻、三系杂交稻产量高于常规稻的特点。
在不同熟期的品种中,中稻迟熟组产量水平最高。这是因为中稻迟熟组品种生育期最长,植株高大,所以穗型大,穗粒数多,结实率也较高,这是该组品种具有的独特优势。2016—2021 年审定的水稻品种间千粒重差异不明显,中稻品种的有效穗数虽然最低,但是由于穗大粒多,其产量在各类型水稻中仍保持领先。
《主要农作物品种审定办法》修订后,产量已不再是最重要的指标,而优质、绿色(高抗)成为主流。从2016—2021 年审定品种的抗性表现来看,稻瘟病抗性显著增强。但是中抗品种的数量和比例并没有随着品种审定数量的增加而大幅提高,表明水稻品种的抗病性育种依旧任重道远。
湖南省审定的水稻品种中,常规稻品种以优质为特色,但是常规稻的产量远低于杂交稻,因此应加大对常规稻品种产量提升的研究力度。目前,对杂交水稻品种选育主要以两系杂交稻为主,这将是湖南省杂交水稻品种选育未来的主导方向,其产量、品质、抗性均较大幅度提升。
总体来看,《主要农作物品种审定办法》修订后,由于水稻品种试验渠道的拓宽,水稻品种审定数量大幅增加,但是也出现了同类型品种过多、各品种市场接受程度存在差异的现象。这就需要企业加大新品种的推介力度,同时农业部门也要加大审定水稻品种的展示示范力度,让农民了解新品种的优势,使审定的新品种能尽快进入粮食生产环节。