高世偉 聶守軍* 劉晴 劉宇強 常匯琳 馬成 劉寶海 王翠玲 許佳瑩徐明巖 門龍楠 孫中華 宗天鵬 楊廣益 史淑春 熊琰
(1 黑龍江省農業科學院綏化分院,黑龍江 綏化152052;2 黑龍江省農業科學院農產品質量安全研究所,哈爾濱150086;3 七臺河市種子管理處,黑龍江 七臺河154600;4 紅衛農場生資航化服務公司,黑龍江 饒河155700;5 黑龍江省龍科種業集團有限公司,哈爾濱150086;第一作者:gaoshiwei1118@126.com;*通訊作者:nsj-0821@163.com)
黑龍江省是我國糧食安全的壓艙石,同時也是我國重要的優質粳稻生產基地,水稻種植面積近400 萬hm2,為我國口糧供給做出了重要貢獻。本文從黑龍江省水稻產業發展現狀、存在問題進行具體闡述,并就水稻產業未來的發展前景進行了展望。
2015—2017 年,黑龍江省水稻種植面積分別為384.3 萬hm2、381.0 萬hm2和393.8 萬hm2,分別占全國水稻種植總面積的12.72%、12.63%和13.05%;水稻總產分別為2 199.7 萬t、2 255.3 萬t 和2 377.0 萬t,分別占全國水稻總產量的10.56%、10.90%和11.40%;水稻單產分別為6 988.0 kg/hm2、7 040.0 kg/hm2和7 149.8 kg/hm2,比全國平均單產分別高1.39%、2.61%和3.45%。
黑龍江省主栽水稻品種中,適宜第一、二積溫帶種植的品種品質均達國家《優質稻谷》標準2 級以上,其中,龍稻18 是黑龍江省首個各項品質指標均達到國家《優質稻谷》標準1 級的品種。適宜第三、四積溫帶種植的品種品質達到國家《優質稻谷》標準2 級以上僅占38.0%,達到國家《優質稻谷》標準3 級的占62.0%。
近年來,黑龍江省逐步加大對綠色水稻、有機水稻的種植與加工力度。目前,綠色水稻種植面積為209.5萬hm2,有機水稻種植面積為1.0 萬hm2。截止到2014年初,全省經過認證并獲得綠色食品標志使用權的大米企業達80 家、產品達145 個,經認證并獲得有機產品標志使用權大米生產企業達47 家、產品達102 個。
從新中國成立至2018年黑龍江省育成水稻品種已突破400 個,近5年(2014—2018年)黑龍江省審定水稻品種數量與以往年份相比呈上升趨勢,占全部審定品種的近30.0%,2018年審定品種數量達36 個。在品種類型上,選育的大部分品種是普通粳稻品種,占全部品種的75.0%以上,香稻品種5年間共審定20 個,高于以往歷年總和(15 個),占全部品種的10.0%以上,其余為糯稻、軟米等品種。2018年黑龍江主推優質品種及其推廣面積見表1。
近5年(2014—2018年)審定的品種平均生育日數從136 d 下降到133 d,株高從97.4 cm 下降到95.7 cm,穗長由18.7 cm 縮短至17.3 cm,每穗粒數由116 粒減少至105 粒,但千粒重由25.9 g 提高至26.1 g;區試平均產量由8 800 kg/hm2左右提高到9 000 kg/hm2以上,生試產量亦由8 400 kg/hm2左右提高到9 000 kg/hm2以上。
在品種品質指標上,近5年(2014—2018年)審定品種在碾米品質上提升明顯,糙米率由81.1%提高到81.7%,整精米率由67.5%提高到69.0%;堊白粒率、堊白度和直鏈淀粉含量略有增加,膠稠度有所降低,堊白粒率由6.3%增加到11.0%,堊白度由1.5%增加到1.9%,直鏈淀粉含量由17.0%增加至17.5%,膠稠度由75.5 mm 下降至74.5 mm;有78%的品種(101 個)達到國家《優質稻谷》標準2 級。在品種抗逆指標上,近5年審定品種在穗頸瘟等級由2014年的3 級上升到了2018年的5 級,處理空殼率由2014年的9.9%提高到了2018年的11.1%。

表1 2018年黑龍江省主推優質水稻品種名稱及推廣面積
由此可見,該省在近5年水稻育種工作中,育成的水稻品種在加工品質、產量方面有了較大的改良。隨著人民生活水平的提高,對優質、香型水稻的需求將越來越大,開展優質、多抗、香型水稻品種的選育,已成為優質水稻育種的一個新的方向。
黑龍江省第一積溫帶水稻種植面積占全省總面積的9.1%,第二積溫帶占32.8%,第三積溫帶占35.1%,第四積溫帶占16.7%,第五積溫帶占6.3%。黑龍江省獨特的生態資源與氣候特點,形成了4 個主要水稻優勢產業帶:松嫩平原稻作區、中部平原及牡丹江流域稻區、三江平原稻區、大小興安嶺山區。其中,中部平原及牡丹江流域稻區、三江平原稻區的水稻產業優勢相對較強。
隨著農業可持續發展理念的不斷深入,黑龍江省稻米加工企業除對稻谷進行初加工以外,對稻米的深加工、副產品的循環加工利用等方面也做出更大的努力。通過以大型稻谷加工企業為主體,建設以米糠、稻殼等加工副產品進行循環利用的加工園區20 個,對米糠油、米糠蛋白、方便米飯、稻殼發電、生物質炭等方向進行了研發,減少了副產品的環境污染,增加了稻谷的經濟收益。目前,全省建有米糠油加工生產線的企業近20 家,引進方便米飯生產線超過60 條。
黑龍江省稻米品質達到國家《優質稻谷》標準2 級的品種主要集中在第一、第二積溫帶;第三、第四積溫帶稻米品質仍需改良,進一步提高整精米率,降低堊白粒率。同時,黑龍江省稻種資源匱乏,大部分水稻品種是由日本稻種資源直接利用或間接利用選育而成。育種材料遺傳基礎十分狹窄,在雜交組合配制上難以避免重復,配制組合后代遺傳優勢不強。
黑龍江省每667 m2耕地占有水資源量約339 m3,僅為全國平均水平(1 533 m3)的22.1%,且水田用水占比過高,占農業灌溉用水總量的90.0%以上,占社會總用水量的80.0%以上。2003年至今,黑龍江省新增水稻面積逾266.7 萬hm2,用水已超出水資源承受上限,現在地下水與降水比例為2∶1,合理應為1∶2,這也是黑龍江省水稻生產面臨的主要問題。
黑龍江省水稻生產多存在費水、費肥、費藥的現象,造成資源的極大浪費并威脅優質稻區的稻米生產。大多數農戶種植水稻都是采取粗放的管理方式,不僅造成人力、財力的資源浪費,還對稻米的品質和產量造成了不同程度的損失,同時水稻生產配套技術參差不齊,綜合配套性差。
黑龍江省農作物秸稈產量巨大,大約在1.3 億t 左右,而黑龍江省水稻秸稈綜合利用率仍然較低,大量的秸稈被焚燒或丟棄。焚燒秸稈產生的廢物和廢氣等,已經成為當地新的農業污染源。
由于多年來的糧食供求壓力,導致大部分加工企業仍然處于滿足基本稻米食用需要的初加工階段。加工產業上存在加工技術落后、技術更新慢、產品質量低等一系列問題。水稻加工高新技術的應用率較低,穩定性和可靠性較差、能耗較高、自動化程度低,都制約了稻米高端產品的批量化生產。高品質米潤糙加工、拋光新技術,留胚米、復合營養米加工技術,米糠油、米糠膳食纖維的研發,碎米再次加工技術等仍然較落后。
針對黑龍江省水稻種質資源狹窄,稻瘟病、低溫冷害頻發,加之第3、第4 積溫帶稻米品質有待進一步提升等問題,根據黑龍江省水稻主產區及特殊區域(第1~第4 積溫帶、鹽堿地區)水稻產業發展特點、品種需求,有針對性的選育適于黑龍江省不同生態區域種植的優質、抗逆水稻新品種,并進行大面積示范推廣,以實現黑龍江省優質水稻產業的持續發展。
摸清當前黑龍江省直播稻的實際情況,開展直播稻新品種的選育或篩選。對適應直播的水稻品種進行栽培試驗,建立適宜的栽培模式。在適宜直播區域,開展寒地粳稻直播栽培模式節水效應、灌溉模式、肥水管理技術的試驗示范;通過調研黑龍江省適宜水稻種植區域,控制水田種植面積,以減輕過度種植水稻對水資源的消耗。
在品種中試的同時,進行以降低氮肥的大量損失、減少勞動量、降低種稻成本、提高種稻收益、保障稻米品質為出發點,通過與科研院所、高校、科技企業等技術單位開展技術攻關,開展相關栽培新技術試驗示范,通過將“三減一控”、測土配方施肥、精準栽培、全程機械化作業、綠色生產技術多重組裝、集成、優化的方式,形成一套與優質品種相配套的輕簡化高效栽培技術,并與新品種共同推廣。
加快水稻秸稈還田技術攻關,結合已有長期定位試驗,與省內外農機專家開展合作,在已有技術模式的基礎上進行了創新研究,探索出適合黑龍江省水稻生產的機械化秸稈還田技術。同時利用試驗示范、新聞媒體、田間觀摩會、下基層等多種形式開展技術宣傳推廣。實現資源的高效合理利用,改善稻田土壤團粒結構、保持土壤肥力,達到用地、養地結合的效果。
立足黑龍江水稻資源優勢,針對黑龍江省水稻產品加工利用和產品質量與安全控制中出現的問題,結合國家雜糧工程技術中心、省級食品科學與工程學科和省級“農產品加工與質量安全”創新團隊學科和平臺優勢,解決優質稻米加工的基礎研究、關鍵技術、食品安全平臺、成果轉化與服務等領域的基礎和應用技術研究難題,形成優質稻米加工產業“技術+安全+平臺”的協同創新體系。