寒地耐鹽堿優質穩產水稻新品種龍稻124 的選育

丁國華 劉 凱 曹良子 白良明 王彤彤 周勁松 洛 育 夏天舒 楊 光 王雪揚 姜 輝 陳 磊 李柱剛 孫世臣 來永才

（1 國家水稻耐鹽堿技術創新中心東北分中心，哈爾濱 150086；2 黑龍江省農業科學院，哈爾濱 150086；3 黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所/農業部種養結合重點實驗室/黑龍江省農業科學院開放實驗室/黑龍江省水稻品質改良與遺傳育種工程技術研究 中心/黑龍江省作物分子設計與種質創新重點實驗室，哈爾濱 150086；4 黑龍江省農業科學院大豆研究所，哈爾濱 150086）

我國人均耕地面積不足世界的一半，且中低產田比例高達70%以上，人多地少是我國的基本國情，18 億畝的耕地紅線只能達到糧食基本自給。如何提升我國糧食自給能力，確保我國糧食安全？我國鹽堿地面積達1 億hm2，是重要的土地后備資源，如果能夠得到有效利用，必將大大提升我國糧食安全，是一件功在當代，利在千秋的舉措。眾多學者研究和實踐表明，水稻對鹽中度敏感[1-2]、相對耐堿[3]，種植水稻是改良鹽堿地的有效措施[4-6]，同時，水稻是我國最重要的口糧作物，全國60%以上的人口以稻米為主食，是保障我國糧食安全的基石。黑龍江省是我國水稻的最主要產區，且所產均為優質粳稻，產量和商品率均為全國第一，2018 年種植面積占全國水稻總面積的12.53%，產量占比達12.66%（國家統計局數據），是我國名副其實的糧食安全“壓艙石”。在黑龍江省西部及吉林省分布著我國最大最集中的蘇打鹽堿地，面積超過 300 萬hm2。其中，分布在黑龍江省且有基本種稻條件的約有100 萬hm2[7]，生產潛力巨大。這一區域通過種植耐鹽堿水稻品種等綜合措施改良，鹽堿地利用取得了重要進展，但耐鹽堿水稻品種少、更新速度慢的問題一直制約著該地區水稻生產的進一步發展。本團隊針對這一問題，經過多年攻關，育成了適合該區域種植的耐鹽堿、優質、穩產水稻新品種龍稻124，助力寒地蘇打鹽堿地改良與利用。

龍稻124 是在耐鹽堿較強的水稻品種龍稻5 號基礎上改良而來，是黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所水稻研究室繼龍稻3 號、龍稻5 號、龍稻13號等29 個水稻品種后[8-9]最新選育的品種，于2020年6 月通過黑龍江省農作物品種審定委員會審定。

1 選育過程

黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所水稻研究室2010 年以龍稻5 號為母本、豐矮占1 號為父本雜交，獲得F0種子，同年在海南三亞加代獲得F1種子，并以龍稻5 號為輪回親本回交3 代（三 亞-哈爾濱-三亞），2011 年獲得BC3F0種子30 粒；2012 年在黑龍江省農業科學院水稻創新基地種植BC3F1并混收；2013 年在黑龍江省農業科學院水稻創新基地種植BC3F2分離世代，按目標性狀選擇優良單株，編號為10-17（第1 次選擇）；2014 年在黑龍江省農業科學院水稻創新基地種植BC3F3優良單株繼續優中選優獲得單株，編號為10-17-36（第2次選擇）；2015 年繼續種植株行BC3F4，選擇優良單株，田間編號為10-17-36-58（第3 次選擇）；2016年在黑龍江省農業科學院水稻創新基地按株行單本栽插BC3F5，選擇優良單株，田間編號為10-17-36-58-124，且已穩定，品系命名為龍稻124，同年南繁加代獲得BC3F7；2017 年在黑龍江省農業科學院水稻創新基地和黑龍江省農業科學院大慶分院種植BC3F7，進行產量、品質鑒定、抗逆性鑒定（耐鹽堿、耐冷、抗稻瘟病）。2018 年參加黑龍江省第一積溫帶優良食味組水稻區域試驗，2019 年參加黑龍江省第一積溫帶優良食味組水稻區域試驗和生產試驗，2020 年6 月通過黑龍江省農作物品種審定委員會審定，審定編號：黑審稻20200065。龍稻124 的系譜圖見圖1。

圖1 龍稻124 的系譜圖

2 特征特性

2.1 農藝性狀龍稻124 株型緊湊，劍葉上舉，分蘗能力強，主莖14 片葉，株高99.3cm，穗長18.5cm，平均穗粒數127 粒，稻谷千粒重26.4g。該品種為黑龍江省第一積溫帶品種，在適應區出苗至成熟生育日數143d 左右，適合在黑龍江省西部蘇打鹽堿地pH ≤8.5，≥10℃活動積溫2700℃地區種植。米質優、產量穩、抗倒伏、抗冷、抗病、耐鹽堿，具有較強的耐鹽堿性和較好的食味品質。

2.2 稻米品質2018-2019 年經農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱）品質分析結果：出糙率80.5%～80.6%，整精米率62.3%～64.3%，堊白粒率3.0%～6.0%，堊白度0.8%～1.3%，直鏈淀粉含量（干基）17.90%～18.97%，膠稠度81.0～82.0mm，食味品質85～87 分，粗蛋白（干基）6.12%～7.08%，達到國家《優質稻谷》標準二級。

2.3 抗病、耐冷、耐鹽堿鑒定2018-2019 年在黑龍江省指定鑒定單位對龍稻124 抗病性和耐冷性進行鑒定，稻瘟病抗性鑒定采用田間易感材料（蒙古稻）自然誘發感病方式進行，耐冷性鑒定采用冷水灌溉模擬低溫冷害方式進行。2 年抗病性接種鑒定結果：葉瘟3～4 級，穗頸瘟3～5 級。2 年耐冷性鑒定結果：處理空殼率11.26%～22.27%。

品種耐鹽堿鑒定于2017-2018 年在黑龍江省農業科學院大慶分院試驗基地進行，采用大田產量對比方法。鹽堿地pH 值8.5，對照田pH 值7.0，栽培技術及管理方式一致。龍稻5 號、龍稻124 在鹽堿處理下產量下降幅度分別為5.8%、4.2%，龍稻124產量下降幅度小于龍稻5號，鹽堿處理下每667m2產量比龍稻5 號高21.6kg，耐鹽堿能力強于龍稻5 號（表1）。

表1 龍稻124、龍稻5 號大田耐鹽堿鑒定產量結果

3 產量表現

2018-2019 年參加黑龍江省第一積溫帶優良食味組水稻區域試驗，6 點次每hm2平均產量為8073.3kg，比對照龍稻18 增產7.2%；2019 年續試，6 點次平均產量為7943.5kg，比對照龍稻18 增產7.0%；2 年區域試驗共12 點次，平均產量為8008.4kg，比對照增產7.1%。2019 年參加黑龍江省第一積溫帶優良食味組水稻生產試驗，每hm2平均產量為7914kg，比對照龍稻18 增產7.0%。2 年區域試驗、1 年生產試驗18 點次龍稻124 均增產，表現出較好的穩產性和廣適性。

4 栽培技術要點

龍稻124 在適應區播種期為4 月8-15 日，插秧期為5 月13-20 日，秧齡30～35d，插秧規格為30cm×16.7cm，每穴3～5 株。一般每hm2施純氮120kg，氮∶磷∶鉀=2∶1∶1。磷肥全部作基肥，鉀肥分基肥、穗肥2 次施入，每次各施30kg。氮肥施用方法：基肥∶蘗肥∶穗肥∶粒肥=4∶3∶2∶1，每hm2基肥量：純氮48kg、純磷60kg、純鉀30kg；蘗肥量：純氮36kg；穗肥量：純氮24kg、純鉀30kg；粒肥量：純氮12kg。耕作方法：采取翻、旋、深松結合的輪耕制度。灌溉方法：節水灌溉。收獲期為9 月30 日至10 月10 日。

5 討論

鹽堿地包括堿土（以碳酸鈉Na2CO3和碳酸氫鈉NaHCO3為主）、鹽土（以氯化鈉NaCl 和硫酸鈉Na2SO4為主）以及鹽堿土。東北蘇打鹽堿地以Na2CO3和NaHCO3為主要鹽分，具有堿性強、物理性狀差的特點。眾多實踐證明，種植水稻是改良、利用蘇打鹽堿地的有效措施，其中耐鹽堿水稻品種的重要性不言而喻。水稻的耐鹽堿性是復雜的數量性狀，受不同染色體上的多基因調控，是多種生理生化反應的綜合表現，且這種耐性又分為耐鹽性和耐堿性，國內外學者針對耐鹽堿水稻種質資源評價、篩選、鑒定，生理生化響應機制，基因定位克隆，品種培育和配套栽培技術進行了廣泛、深入的研究，取得了一系列重要研究成果[10-15]，但由于水稻耐鹽堿機制十分復雜，仍有許多問題亟待解決。

在耐鹽堿水稻品種培育方面以常規育種為主，分子育種為輔。遼寧鹽堿地利用研究所20 世紀80年代以來先后育成了鹽豐47、鹽豐188、鹽粳228 等抗鹽品種[16]。黑龍江省農業科學院、吉林省農業科學院、遼寧省農業科學院水稻研究所、江蘇沿海地區農業科學研究所、廣東農業科學院水稻研究所、江蘇省農業科學院、海南大學、湖南省水稻研究所先后利用常規育種手段培育出龍稻5 號、長白9 號、遼鹽9號、鹽稻10 號、廣鹽1 號、海湘030 等耐鹽堿水稻品種（品系）[9，17]。受到水稻品種自身光溫適應性的限制，各個地方的耐鹽堿水稻品種一般不能直接在其他地方種植。特別是粳稻品種，由于具有特殊多樣化的生態條件，適應性更為狹窄。東北蘇打鹽堿地種植早粳稻，長期以來處于單一品種占主導地位的局面，缺少多品種的優勢互補，抗風險能力低[18]。

龍稻5 號在黑龍江省西部鹽堿地（肇源、大慶）廣泛種植，是黑龍江省公認的耐鹽堿能力較強的水稻品種之一，具有抗倒伏、耐冷、不早衰、產量高等諸多優點，但食味品質、粒型已經不能滿足市場發展需求。本團隊針對這一狀況，以龍稻5 號為輪回親本、以豐矮占1 號為供體親本，歷經10 年培育成適合寒地蘇打鹽堿地種植的優質、穩產、耐鹽堿水稻新品種龍稻124。其在正常田塊與龍稻5 號產量相當，而在pH 值8.5 鹽堿地產量比龍稻5 號略高，食味品質也優于龍稻5 號，有望成為黑龍江省西部鹽堿稻區的主栽品種。龍稻124 的耐鹽堿機制與龍稻5 號有哪些異同，如何在鹽堿地配套龍稻124 高效栽培技術措施，諸多問題有待進一步研究。