北方粳稻新品种培育与发展

唐亮 陈温福

（沈阳农业大学/北方超级粳稻育种教育部重点实验室，沈阳110866；第一作者：tangliang@syau.edu.cn；*通讯作者：wfchen@syau.edu.cn）

1 北方粳稻生产发展趋势

1.1 北方粳稻产业发展

口粮安全是粮食安全的关键，保障口粮绝对安全，就掌握了14亿多人粮食安全的主动权。口粮供给的重点是稻米，稻米供给的关键是粳稻[1]。粳稻不是一个普通的粮食品种，粳稻生产关系到国家粮食安全的整体。北方粳稻种植面积占我国粳稻总面积的六成左右[2]，2020年北方粳稻生产总量和种植面积分别占全国水稻总产和面积的21.01%和19.25%。北方粳稻区主要包括东北早熟粳稻区、华北单季粳稻区和西北干燥粳稻区。近60年来北方粳稻生产呈快速发展趋势，华北和西北粳稻区生产规模相对稳定，东北早熟粳稻区近20年种植面积分别是1981—2000年和1961—1980年种植面积的2.5倍和6.0倍，是北方粳稻生产增长最迅速的区域，2020年东北早熟稻区无论是总产还是面积都占北方粳稻的90.0%以上（图1）。发展北方粳稻生产对于确保我国口粮绝对安全和社会稳定具有重要的战略意义[3]。

图1 近60年北方粳稻生产变化情况

1.2 东北粳稻产业成本收益分析

近期随国际形势突变和疫情激化了市场需求，稻米尤其是东北大米价格窄幅震荡略有上涨，但流通环节运费成本上涨幅度更大。同时我国稻谷库存充足，仍处于历史较高水平，保持常规投放，各级储备也陆续轮出，稻谷市场供应仍有压力，米企建库积极性不足，多按需采购。粳稻谷的行情并不乐观，甚至部分北方粳稻谷价格小于南方粳稻（江苏粳稻）价格。据统计，“十三五”期间，黑龙江垦区农民水稻种植平均效益比“十二五”时期减少了约2/3，物资投入特别是用工和土地租金上升过快、收购价格下降是效益下滑的主要原因。农业生产资料指数持续上升，与2004年相比，2020年东北农业生产资料价格指数将近翻了1番，粳稻谷最低收购价格却下滑（图2），导致北方粳稻区特别是东北稻区农户均可支配收入无论增速还是绝对值都较低。

图2 2004—2020年东北农业生产资料指数和稻谷收购价比较分析

1.3 北方粳稻发展面临的问题和潜力

国家统计局公布的全国粮食生产数据显示，2021年全国粮食总产量6 828.5亿kg，比上年增长2.0%，连续7年保持在6 500亿kg以上，再创历史新高，实现“十八连丰”[4]。海关总署发布数据显示，2021年我国累计进口粮食16 453.9万t，较2020年增长18.1%。基于上述背景，部分分析认为近几年来我国粮食相对过剩，进口粮食价格相对较低，我国北方温光水自然资源相对不如南方，建议减少北方粳稻特别是东北粳稻生产。我国是粮食生产和进口大国，受国际形势动荡和疫情以及极端天气影响，全球粮价持续上涨，2022年上半年我国粮食进口2 724.8亿元，同比增长了16.6%；但粮食进口量为7 978万t，较2021年同期减少5.4%。我国北方粳稻产量已超全国水稻总产的1/5，且为品质较优的粳米，北方粳稻生产是确保口粮绝对安全的重要基石，亟需进一步加强。

北方粳稻区特别是东北稻区地处三江、松嫩、辽河平原，地势平坦、土壤肥沃、水质好，灌浆成熟期气温适宜，有利稻米品质形成，适宜发展优质食用粳稻。东北粳稻区水源丰富，但时空分布不均、开发利用不合理、井水种稻比例明显偏大，立足于地表水资源的开发利用。通过调引水工程建设，实现东水中引、北水南调、河湖水系连通，可彻底解决井水种稻影响地下水问题，确保东北粳稻区667万hm2水稻生产潜力。北方粳稻区地处中高纬地区且纬度跨度大，极端天气和稻瘟病频发，低温、病虫草害等生物非生物逆境胁迫也限制了本区稻作发展。通过丰产、优质、耐寒、抗病的粳稻品种培育以及配套生产技术将支撑北方粳稻进一步高质量发展。

2 北方粳稻品种培育

适宜北方粳稻生态环境和种植条件且满足市场需求的品种培育是保障北方粳稻生产迅速发展的基础。北方粳稻区纬度跨度大，南北跨近15个纬度，光温环境差异显著，北端的黑龙江省黑河市位于北纬50°左右，地处黑龙江省第四积温区，活动积温仅为2 100℃左右；不同稻区生态类型对品种特征特性有着不同的要求，提升了本区品种选育的难度。据统计，与稻区面积和纬度跨度匹配，东北早熟稻区审定品种占北方粳稻区的3/4左右，华北单季粳稻区占1/5左右。近20年审定的品种约占80.0%；常规粳稻占95.0%；选育单位属性方面，高校科研院所等事业单位培育了近3/4的品种（图3）。

图3 北方粳稻品种审定情况

由北方粳稻主要稻区（东北早熟稻区）2022年主推品种情况分析可知，目前北方粳稻生产上主要应用的是常规稻，占比97.7%；80.7%的品种为高校及科研院所培育，19.3%为公司培育。

3 北方粳稻育种发展策略

北方粳稻产业发展基本思路是“逐步提高粳稻生产和消费比重，形成与东南亚籼稻生产的品质优势和日韩粳稻生产的成本优势”。总的原则是“保面积、稳单产、优质化、机械化，提质增效，促进粳稻产业的可持续发展”。稳步提升东北优势稻区生产，稳定西北华北特色稻区生产。育种方面重点为高产与优质并重，常规技术与高新技术并重，商业化育种与公益性育种并重。

3.1 高产与优质相结合

稻米是我国乃至亚洲的主要口粮，持续增产关系到国家粮食安全。特别是粳稻生产，是事关我国14亿人口粮安全的头等大事。受诸多因素影响，北方粳稻谷价格在低位徘徊，提升稻米品质满足市场多元化需求、促进农民增收，对保护稻农种粮积极性、稳定口粮安全有重要作用。因此，从市场需求和提高农民收益角度考虑，北方粳稻育种目标为高产与优质相结合。

3.2 轻简高效广适高抗相结合

随着劳动力的持续转移，轻简化、机械化、自动化的稻作生产势在必行。北方粳稻区地处高纬且跨度大，春季气温回升慢，秋季降温快，无霜期相对较短，北方粳稻对光温敏感品种适宜区域严重受限。因此，北方粳稻品种要注意熟期、耐寒和广适性。培育的新品种必须适宜轻简化机械化栽培和资源高效利用，并且有较好的抗倒、抗病、抗虫性。特别是在“减肥、减药”已成为发展主流的形势下，选育肥水高效利用的新品种尤为重要。

3.3 常规育种和生物育种相结合

育种技术已陆续进入以大数据、生物技术、人工智能为代表的生物育种时代。北方粳稻育种也正由仅表型选择向表型+全基因组选择转变。目前，北方粳稻生产上主栽的优异品种基本是常规育种培育而成，在适宜区域特色种质资源的精准鉴定、创新利用上仍有待加强。为实现高产优质的目标，我们提出“通过合理的肥水运筹条件下规模化鉴定种质、精准配组、高效聚合目标基因，剔除不利遗传累赘的复合选择压下多性状精准聚合”育种策略，实现在保证产量前提下提高稻米品质。

3.4 商业化育种与公益性育种并重

北方粳稻育种要与区域实际相结合，目前北方粳稻区绝对多数是常规品种，与杂交稻相比，常规稻品种种子价格低、保护和维权相对困难；同时按《中华人民共和国种子法》和《中华人民共和国植物新品种保护条例》的规定，农民有“自繁自留”的留种权，农民种植常规稻品种可留种种植，北方粳稻区尤其是东北稻区地广人稀，户均农田面积大，种植者通常选用常规粳稻品种。在北方粳稻区经营常规稻种子利润显著低于南方杂交稻，公司积极性不高、投入种质创新和品种培育的经历和经费显著不足。大部分品种由事业单位选育而得，公益特征突出，北方粳稻应注重公益性育种与商业化育种相结合。公益性育种也体现在基础研究方面，需加大支持新基因、新种质鉴定与挖掘和新种源资源创制等“原创”基础性工作，做好理论创新、资源创新和育种创新。商业化育种则要求更快速精准地选育稳产、广适、高抗、优质的品种，以适应市场需要。