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超级稻

点击次数: 更新时间:2018-12-25 09:14 【打印此页】 【关闭
超级稻一般是指产量特别高的水稻。学术上超级稻品种(组合)是指采用具有理想株型育成的产量潜力大,配套超高产栽培技术后,比现有水稻品种在产量上有大幅度提高、并兼顾品质与抗性的水稻新品种。因此超级稻品种只有采取配套的超高产栽培技术种植,才能在生产上获得超高产,需要良种和良法配套。随着城乡人民生活水平的提高,超级稻品种还必须兼顾较好的稻米品质,并且能够抗1~2种水稻病虫害。超级稻与普通水稻同属稻种,没有植物学的特征差异。是经人工培育而成的新的一类水稻类型。
超级稻分为超级常规稻品种和超级杂交稻组合,都是指产量比普通常规稻和普通杂交稻大幅提高的水稻。既有籼稻,又有粳稻,籼稻超级稻以杂交稻为主,粳稻超级稻以常规稻为主,南方主要种植超级杂交稻,北方主要种植常规超级粳稻。从目前已有的超级稻来看,从产量优势水平、品质、耐肥性等方面可分为两类:一是产量特高、品质较优、耐肥性很强的耐肥型超级稻;二是产量高、品质优、适应性强的广适型超级稻。
上世纪80年代,日本开始实施“水稻超高产育种计划”,亦称“逆7.5.3计划”,该计划的主要目标是利用15年的时间,育成比对照品种增加50%的超高产水稻品种,但因为技术难度大,最终选育的超高产品种一般仅比对照品种增产10%~20%,未能完全实现最终目标。1989年,国际水稻研究所(IRRI)启动“新株型水稻育种”项目,目标是用8~10年时间,培育出产量潜力比当时矮秆对照品种增产30%~50%的“新株型稻”,这种新株型水稻被新闻媒体称为“超级稻”,并经报道后,引起了国际水稻育种界的高度关注。IRRI的新株型超级稻育种计划经历了理论探索、资源鉴定与筛选、杂交组合配制与新品种培育等阶段,最终未育成产量潜力符合预期目标并可大面积推广的新株型超级稻,但给各国水稻超高产育种提供了一种新的研究思路。
我国曾在“八五”(1991-1995年)期间,在国家科技攻关项目中,正式立项了“水稻超高产育种”课题,要求在1990年产量的基础上,实现增产15%的目标。在该项目的推动下,至“八五”末期,国内先后育成了一批超高产水稻品种,如特青2号、胜优2号、协优413等。
虽然超级稻一词来自国外,但在生产上中国是大面积种植超级稻最早的国家。自1996年国家农业部和科技部立项启动“中国超级稻育种计划”以来,经过20多年的联合攻关,选育了一批具有不同产量潜力的超级稻品种,创造了一个又一个高产记录,其中由湖南杂交水稻研究中心袁隆平院士领衔的团队分别于2000,2004,2011和2014年实现“百亩方”平均亩产700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤的攻关目标。使中国的超级稻育种及栽培居国际领先地位。
超级稻的认定是由国家农业部负责,2005年发布了《超级稻品种确认办法(试行)》,为了更科学地评价和确认超级稻品种,2008年国家农业部又正式发布了《超级稻品种确认办法》(农办科[2008]38号),提出了表1-1所示的超级稻品种确认指标体系(长江流域),该指标体系兼顾了耐肥型和广适型品种特征特性和评价要求。截止到2018年,由农业部确认的超级稻品种共131个(认定总数176个,取消冠名45个),包括双季早稻、一季晚稻或中稻和双季晚稻。另外湖南省也曾认定了14个省级超级稻品种。
表2-1长江流域广适型超级稻品种的主要指标
指标 早熟早稻 中迟熟早稻 中熟晚稻 迟熟晚稻 一季稻
生育期(天) ≦105 ≦115 ≦125 ≦132 ≦158
百亩方产量(公斤/亩) ≧550 ≧600 ≧660 ≧720 ≧780
稻米品质 晚稻达到部颁三级稻米以上(含)标准,早稻和一季稻达到部颁四级稻米以上(含)标准
品种抗性 抗当地1~2种主要病虫害
生产应用面积 品种审定后2年内生产应用面积达到年5万亩以上
 
(一) 超级稻基本特征
1、超级稻基本形态特征
我国现有的超级稻品种都是通过理想株型塑造与亚种间杂种优势利用相结合选育而成的,一般具有一下优良性状:①株高较高,一般为100厘米左右,比同类型普通水稻高10~20厘米;②株叶形态好,倒三叶与茎秆的夹角小,叶型符合长、直、窄、凹、厚的标准;③穗大粒多,每穗总粒数一般比同类普通水稻多20粒以上;④分蘖力中等,成穗率高;⑤库源协调,结实率高,成熟落色好;⑥生物量大,收获指数高,一般在50%以上。(见图2-1,2-2)
2-1 超级稻株型                     
 2-2 超级稻穗型
2、超级稻经济学特征
(1)超级稻经济产量构成
超级稻的利用价值主要在地上部分,其由稻谷和稻草2部分组成,一般情况下稻谷和稻草各占一半。稻谷为最重要的经济产量构成,稻草是稻谷收获以后的副产品,稻草一般在稻谷收割时直接还田,作为肥料。此外稻草还可以用做青贮饲料、造纸等其他用途。超级稻由于地上部生物量大,生产的稻草量也大,需要提高超级稻秸秆资源化利用率,因此开发高附加值的秸秆原材料和产品,提高农民收入,促进经济可持续发展是今后的发展方向。
超级稻种植如果农户小规模种植其成本较高,而采用合作社、家庭农场、公司化运作等规模化生产模式则会显著降低生产成本,增收收入。
(2)超级杂交水稻标准
2.1 产量目标
超级杂交稻具有哪些特征,它与常规稻在产量、株型等方面有何区别呢?在农业部最初确定的超级稻育种目标中(1996年),只有产量指标(表4-1)。
表4-1  超级稻的产量指标
年 份 常规稻(吨/公顷) 杂交水稻(吨/公顷) 增幅(%)
早  籼 南方单季稻 北方单季稻 早  籼 单季稻 晚  稻
2000 9.00 9.75 10.50 9.75 10.50 9.75 15
2005 10.50 11.25 12.00 11.25 12.00 11.25 30
 
后来根据实际情况,农业部又对超级稻的指标进行了调整与完善,不仅有产量方面要求,对生育期、品质、抗性等均提出了要求(表4-2)。上述指标涵盖了常规超级稻和超级杂交稻两种类型稻。需要说明的是,上述产量指标均是指连续两年在同一生态区内2点,每个点100亩(即6.67hm2)面积上表现的平均产量。
表4-2  中国超级稻育种目标
区域 长江流域早稻 东北早熟粳稻、长江流域中熟晚稻 华南早晚兼用稻、长江流域迟熟晚稻 长江流域一季稻、东北中熟粳稻 长江上游迟熟一季稻、东北迟熟粳稻
生育期/天 102~112 121~130 121~130 135~150 150~170
产量
(公斤/亩)
耐肥型 600 680 720 780 850
广适型 省级以上区域增产8%以上或1/3的点增产15%以上,生育期与对照相近
品质 北方粳稻达到部颁二级米标准,南方晚籼达到部颁三级米标准,南方早籼和一季稻达到部颁四级米标准
抗性 抗当地1或2种主要病害
 
此外,对于在较大面积(百亩连片)示范中的单季超级稻产量目标实现,农业部也提出超级稻第一、二、三期目标,即到2000年实现第一期目标,百亩连片平均10.5t/hm2(700kg/亩),到2005年突破第二期目标,百亩连片平均12.0t/hm2(800kg/亩),到2015年实现第三期目标,百亩连片平均13.5t/hm2(900kg/亩)。后来,随着超级杂交稻研究的顺利进展,袁隆平院士又对单季超级杂交稻第四期、第五期产量目标也做了规划,即第四期产量目标为百亩连片平均15.0t/hm2(1000kg/亩),第五期为百亩连片平均16.0t/hm2(1067kg/亩)。