中國水稻種業(yè)發(fā)展歷程研究
原創(chuàng) 鄧偉 張新明 中國種業(yè) 2022-10-28
倉廩實、天下安。改革開放40多年來,我國不僅解決了百姓吃飽飯的問題,而且正從吃飽向吃好轉(zhuǎn)變。2021年糧食總產(chǎn)量達到68285萬t,比1978年翻了一番多;2021年單產(chǎn)達到387kg/667m²,比1978年增長了1.2倍;人均占有量增加了150kg以上,到2021年增加到了470kg以上,人均占有量高于國際的400kg安全線水平,糧食生產(chǎn)取得了舉世矚目的成就,成功解決了十幾億人口的吃飯問題。種子是糧食生產(chǎn)的芯片,我國種業(yè)發(fā)展勢頭良好,“十三五”期間,種子市值年均1200億元左右,穩(wěn)定保持世界第二大種子市場地位。我國自主選育品種面積占比超95%,其中水稻、小麥、大豆、油菜生產(chǎn)用種均為自主選育,棉花自主選育面積占比達98%以上,玉米自主選育品種面積占比由85%提高到90%,蔬菜由80%提高到87%,基本做到了“中國人飯碗里主裝中國糧”“中國糧主要用中國種”。
水稻是我國重要口糧作物,據(jù)統(tǒng)計,我國約60%的人口以大米為主食,水稻在保障糧食安全中具有重要地位,其生產(chǎn)直接關(guān)系到國計民生。本文通過系統(tǒng)分析水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀和水稻品種發(fā)展情況,總結(jié)中國水稻發(fā)展呈現(xiàn)的特點,同時根據(jù)水稻發(fā)展的情況,提出相關(guān)建議,以期為水稻研究提供思路。
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水稻的起源
1.1中國是水稻的起源地
亞洲水稻(Oryza sativa)是世界上最古老和最重要的農(nóng)作物之一,20世紀70年代,考古學家在浙江余姚河姆渡發(fā)現(xiàn)7000年前稻作遺址,在當時是世界上最早的稻作遺存;此外,1988年在湖南蠡縣又發(fā)現(xiàn)彭頭山稻作遺址,距今9100年;1995年發(fā)現(xiàn)的湖南道縣玉蟾巖稻作遺址距今14000年;江西萬年仙人洞稻作遺址距今14000年?,F(xiàn)代生物信息學研究也表明,大約在8200~13500年前長江流域即出現(xiàn)了最早的栽培稻。分子數(shù)據(jù)研究表明,水稻馴化的時間可以追溯到約8200~13500年前,這一研究與我國考古情況一致,即水稻首先在中國長江流域被馴化。
1.2水稻孕育了中華文明
宋朝是稻影響經(jīng)濟、人口增長的分界點,宋以后稻已超越粟、麥成為五谷之首,因為稻谷成為主食,宋朝人口急劇增加,到清朝末年達到了4億。民間流傳“水稻熟,天下足”,這也促使各級官吏特別重視產(chǎn)稻地區(qū)的收成。唐朝“安史之亂”以后,南方比較安定,中唐經(jīng)濟重心逐漸南移,水稻大幅增產(chǎn)對南方經(jīng)濟發(fā)展起了主導(dǎo)作用。明清時期,整個國家的經(jīng)濟幾乎完全依賴于長江以南地區(qū)的錢糧賦稅。明代宋應(yīng)星在其著作《天工開物》(1637年)一書中說:“現(xiàn)在全國的糧食,稻占十分之七,大小麥、谷子、黍等共占十分之三”??梢钥闯鏊驹诋敃r具有重要的地位。
1.3水稻向世界傳播
公元前2-3世紀,我國江南“渡來人”將當時的先進技術(shù),包括耕種水稻、制作鐵質(zhì)工具等,從九州由西往東向日本全國傳播,大約在公元前2-7世紀傳到日本本州,現(xiàn)在日本稻字“イネ”音源于我國古越稻字的音“依緩”。日本國旗上的白色代表的就是大米的顏色,說明稻米在日本文化中具有重要地位和歷史意義。根據(jù)研究,印度以至東南亞其他國家和歐洲的水稻也是源于中國,其途徑是從云南西部、西南部到西藏東南部的高山峽谷地區(qū)傳入印度、緬甸、泰國、老撾的。公元前300多年,到印度的亞歷山大探險家把水稻傳入希臘及周邊地中海,再傳遍歐洲并帶入北非。美洲大陸發(fā)現(xiàn)后,稻隨歐洲殖民者傳入,巴西是葡萄牙人傳入,美洲中部和南部是西班牙傳入,1609年比利時人將水稻引入了美國弗吉尼亞,路易斯安那州把水稻作為非常重要的作物,至今仍保留了最大和最古老的Crowley國際水稻節(jié)。
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中國水稻生產(chǎn)
2020年FAO數(shù)據(jù)顯示,中國水稻面積占世界18.3%,總產(chǎn)占世界的28%。2003年以來,全國水稻總體呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭(表1)。從總產(chǎn)看,2011年以來連續(xù)11年穩(wěn)定在2億t以上;2018-2019年受結(jié)構(gòu)性調(diào)整的影響,總產(chǎn)略減;2021年水稻總產(chǎn)達到歷史最高產(chǎn)量21285萬t,比2003年增產(chǎn)5219萬t,增幅達到32%。

從面積看(圖1),2020年水稻面積3007.55萬hm²(2021年2992.13萬hm²),比2003年擴大356.76萬hm²,增幅13.5%。從單產(chǎn)看(圖1),2019年首次突破470kg/667m²(7059.0kg/hm²)水平。2021年水稻單產(chǎn)474.2kg/667m²,創(chuàng)歷史新高。

從各省的水稻種植情況看(圖2、圖3),2021年湖南水稻種植面積397.11萬hm²,排名第一,緊隨其后的黑龍江種植面積為386.74萬hm²,江西種植面積為341.92萬hm²。產(chǎn)量排名基本與種植面積一致,但單產(chǎn)水平卻不同,可以看到,排名第一的是新疆,單產(chǎn)9406.5kg/hm²;天津排名第二,單產(chǎn)9355.5kg/hm²,單產(chǎn)在7500kg/hm²(500kg/667m²)的?。▍^(qū)、市)有江蘇、山東、湖北、上海、吉林、遼寧、寧夏、四川、河南和黑龍江。湖南種植面積最大,單產(chǎn)6756kg/hm²,排在上述省份之后。


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水稻品種發(fā)展情況
種子是糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ),水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn),離不開良種的支撐。2013年習近平總書記指出,要下決心把民族種業(yè)搞上去,抓緊培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種,從源頭上保障國家糧食安全。近年來,在黨中央、國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)下,水稻品種選育取得了長足的發(fā)展。
3.1 水稻育種發(fā)展的5個階段
新中國成立以來,根據(jù)不同階段的育種目標、育種目的和社會的需求,可以將水稻育種發(fā)展分為5個階段。
第1個階段:20世紀40-50年代,我國以收集種質(zhì)資源為主。1949-1959年我國開展了第一次全國范圍的農(nóng)家品種的調(diào)查征集,共收集稻種資源57647份,綜合評選出一批優(yōu)良地方品種和早期的常規(guī)改良品種。例如,早秈稻:蓮塘早、南特號、廣場13,中秈稻:勝利秈、萬利秈、中農(nóng)4號,晚秈稻:浙場9號、黃禾子,晚粳稻:老來青、新太湖青。
第2個階段:20世紀50年代,高稈變矮稈時期。品種改良工作受到高稈品種的限制,于是1950年代中期開始水稻矮稈育種,其標志性事件有:1955年廣西農(nóng)家品種矮仔占(1941年從南洋引進)的推廣;1956年洪群英、洪春利在南特號大田中發(fā)現(xiàn)株高僅70cm的矮稈變異株,并命名矮腳南特;1956年廣東省農(nóng)業(yè)科學院黃耀祥團隊從廣西引種矮仔占并開展育種工作,用系統(tǒng)育種方法選育出矮仔占4號,并以此為親本與高稈品種廣場13雜交,于1959年培育出第1個以雜交育種方法育成的矮稈品種廣場矮。矮稈品種的優(yōu)點就是解決了由于密植、重肥和自然災(zāi)害引起的倒伏減產(chǎn)問題,大幅提高了稻谷單產(chǎn)水平。
第3個階段:20世紀60-70年代,三系雜交稻的起步選育。1964年袁隆平等科學家開始探索不育系選育;1966年袁隆平先生在《科學通報》發(fā)表了《水稻的雄性不孕性》的論文,開啟了雜交水稻的研究;1970年李必湖在三亞一個農(nóng)場的水溝旁發(fā)現(xiàn)了一株野生的雄花敗育株,袁隆平將其命名為野敗。1972年冬顏龍安育成二九矮1號不育系及同型保持系,并開始向全國提供不育系種子。1973年篩選到恢復(fù)系IR24,我國秈型雜交水稻實現(xiàn)了三系配套成功。1974年袁隆平育成中國第一個強勢雜交組合南優(yōu)2號水稻,從而為大面積推廣雜交水稻奠定了基礎(chǔ)。1975年制種技術(shù)初步成功;1976年雜交稻開始大面積推廣。
第4個階段:20世紀80-90年代以來,兩系雜交稻培育階段。1981年石明松提出兩用核不育系概念,劃時代的兩系法雜交水稻技術(shù)由此開端。兩系雜交稻的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)及機理與三系雜交稻一樣,都是利用兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生雜交一代種子,在生產(chǎn)上利用雜種優(yōu)勢。兩系雜交稻最大的優(yōu)點,就是雄性不育系(母本)和雄性不育恢復(fù)系(父本)之間不存在恢保關(guān)系,可以自由組配,水稻的資源利用更廣。標志性品種是兩優(yōu)培九,由江蘇省農(nóng)科院鄒江石培育,1999年首次審定,2002年推廣面積達到82.53萬hm²。
第5個階段:21世紀,以分子育種推動水稻品種更新?lián)Q代成為時代主題。1996年農(nóng)業(yè)部啟動“中國超級稻育種計劃”,20年間,水稻育種經(jīng)歷了從傳統(tǒng)田間地頭的雜交育種到現(xiàn)代實驗室的分子育種,并且隨著更高密度水稻基因芯片的成功研制,農(nóng)作物育種正在發(fā)生從傳統(tǒng)的“經(jīng)驗育種”向“精確育種”的革命性變革。2012年中國中化集團公司下屬中國種子集團有限公司聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學、北京大學共同研制出全球首張水稻全基因組育種芯片,該基因芯片將大幅提高種子真實性檢測準確性,有助提高育種效率,杜絕假種子危害。分子育種不僅能縮短育種周期,更可以做到精準育種。
3.2 植物新品種保護
?3.2.1 農(nóng)業(yè)植物新品種權(quán)的情況
植物新品種是指經(jīng)過人工培育或者對發(fā)現(xiàn)野生植物加以開發(fā),具備新穎性、特異性、一致性和穩(wěn)定性并有適當命名的植物品種。我國1997年頒布《植物新品種保護條例》,1999年正式受理農(nóng)業(yè)植物新品種權(quán)的申請,截至2021年底,共受理植物品種權(quán)申請51437件,其中國內(nèi)申請48342件、國外申請3095件;授權(quán)19726件,其中國內(nèi)18474件、國外1252件。2017-2021年的申請量分別為3842件、4854件、7082件、7913件、9721件,連續(xù)5年位居UPOV成員第一。大田作物申請量最多,共受理申請39646件,占總申請量的77.08%,其中申請量排名前三的依次是玉米16568件、水稻12838件、普通小麥3499件。
?3.2.2 水稻品種權(quán)申請情況
1999-2021年水稻申請量占總申請量的24.96%,其中,國內(nèi)申請12811件,占水稻總申請量的99.79%,國外申請27件。
從申請人性質(zhì)來看(表2),國內(nèi)企業(yè)是主要的申請主體,共受理國內(nèi)企業(yè)申請5745件,比國內(nèi)科研多118件。值得注意的是,國內(nèi)個人申請量逐年增加,1999-2021年共受理申請349件,其中2017-2021年受理210件,占國內(nèi)個人申請的60.17%。此外,國外申請量較少,分別受理日本申請22件、德國申請3件以及韓國申請2件。

從個人或機構(gòu)申請量來看(表3),申請量排名前15名(有兩個并列第6名,共16家單位)的申請人共申請了4406件,占水稻總申請量的34.32%,其中排名前3位的是廣東省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所申請了472件;袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司申請了400件;中國水稻研究所申請了395件。

3.3 審定品種的情況
?3.3.1 五大主要農(nóng)作物審定情況
近年來,隨著種業(yè)企業(yè)的發(fā)展壯大,市場規(guī)模與監(jiān)管難度不斷增加,對農(nóng)作物品種準入制度、產(chǎn)權(quán)保護、執(zhí)法監(jiān)督等提出了更高的要求,2015年底十二屆全國人大常委會審議通過了新修訂的《中華人民共和國種子法》,并于2016年正式施行,2016年修訂版《種子法》第十五、十九、九十二條明確規(guī)定,我國對主要農(nóng)作物水稻、小麥、玉米、棉花、大豆實行審定制度,在主要農(nóng)作物推廣之前應(yīng)當通過國家級或省級審定,并且申請審定的品種應(yīng)當符合特異性、一致性、穩(wěn)定性要求。通過國家級審定的品種可以在全國適宜的生態(tài)區(qū)域推廣,通過省級審定的品種可以在本行政區(qū)內(nèi)適宜的生態(tài)區(qū)域推廣。根據(jù)2016年修訂版《種子法》的立法精神,2016年原農(nóng)業(yè)部頒布了新版《主要農(nóng)作物品種審定辦法》,其中允許認定的“育繁推一體化”種業(yè)企業(yè)施行品種審定的“綠色通道”,同一生態(tài)區(qū)內(nèi)省際引種簡化為備案制管理。新的審定辦法標志著我國農(nóng)作物品種管理向市場化方向邁出重要的一步。
2020年玉米、水稻、小麥、大豆、棉花五大主要農(nóng)作物通過國家和省級審定品種數(shù)5203個。其中,玉米審定的品種數(shù)量最多,共通過審定2562個;水稻排名第二,共審定1866個品種;小麥審定370個品種,大豆審定325個品種,棉花共審定80個品種(表4)。

從各省情況來看(表4),通過五大農(nóng)作物審定品種數(shù)量排名前三的分別是黑龍江審定了356個品種,廣西審定了336個品種,遼寧審定了322個品種。
?3.3.2 水稻審定情況
從2016-2021年審定的情況來看(表5),水稻審定品種逐年增加,2016年通過國家審定的品種66個,2021年國審品種677個,增加了611個,比2016年增長了10倍。優(yōu)質(zhì)水稻品種數(shù)量增長速度也比較快,2021年國審水稻品種達到國家或行業(yè)標準優(yōu)質(zhì)2級及以上的品種數(shù)量已達到367個,品種的整體優(yōu)質(zhì)率為54.2%,約是2016年的4.5倍。

從2020年各省情況來看(表4、圖4),審定數(shù)量最多的是廣西,共審定235個品種;審定數(shù)量在100個以上的分別是黑龍江140個、安徽105個、湖南103個。

3.4 水稻引種備案
從引種備案情況來看(表6),2020年全國共引種備案主要農(nóng)作物3603個。其中水稻643個、玉米2618個、小麥194個、大豆108個、棉花40個。水稻引種數(shù)量排名前5位的省份分別是江西121個、安徽58個、河南58個、湖北49個、廣西42個(表6)。

3.5 水稻主推品種情況
從推廣面積來看(表7),2017-2020年推廣面積10萬畝(6667hm²)以上的雜交水稻品種維持在449~523個,常規(guī)水稻品種維持在300個左右。

2020年推廣面積在10萬畝(6667hm²)以上的雜交水稻品種共有460個,推廣總面積15761萬畝(1050.7萬hm²)。前10位的品種為晶兩優(yōu)華占、晶兩優(yōu)534、隆兩優(yōu)華占、泰優(yōu)390、晶兩優(yōu)1377、隆兩優(yōu)534、宜香優(yōu)2115、晶兩優(yōu)1212、野香優(yōu)莉絲和C兩優(yōu)華占(表8),累計推廣面積為3046萬畝(203.1萬hm²),占10萬畝以上雜交水稻品種推廣總面積的19.3%。前5位雜交水稻推廣面積占比為11.8%,比上年降低了0.7個百分點。

2020年推廣面積在10萬畝以上的常規(guī)稻品種有292個,推廣總面積14649萬畝(976.6萬hm²)。前10位品種為綏粳27、龍粳31、南粳9108、黃華占、綏粳18、中嘉早17、湘早秈45號、淮稻5號、龍慶稻8和南粳5055(表8),累計推廣面積為4691萬畝(312.7萬hm²),占10萬畝以上品種推廣總面積的32%。前5位常規(guī)稻推廣面積占比為21.2%,比上年降低了4.2個百分點。
從審定年份來看,前10位常規(guī)稻品種中有4個品種是2010年以前審定的,4個品種是2011-2015年審定的,可見常規(guī)稻良種的生命周期較長。
值得注意的是,隨著全社會知識產(chǎn)權(quán)意識不斷提升,推廣品種大多都申請了農(nóng)業(yè)植物新品種保護,如表8所示,2020年推廣面積排名前10位的雜交稻和常規(guī)稻品種中,均有9個品種申請了品種保護。
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總結(jié)與討論
4.1 總結(jié)
?4.1.1 水稻總產(chǎn)將保持基本穩(wěn)定
我國從2011年到2021年,水稻總產(chǎn)已連續(xù)11年穩(wěn)定在2億t以上,為糧食安全作出了重要貢獻,滿足了60%人口的口糧需求,但受種植面積、品種、自然環(huán)境等的影響,水稻總產(chǎn)量持續(xù)增長難度較大。
?4.1.2 水稻品種數(shù)量迅速增加
近年來,水稻品種權(quán)的申請量和通過審定的品種數(shù)量都呈現(xiàn)快速增長的趨勢,1999-2021年水稻品種權(quán)的申請量12838件,其中2021年受理申請2150件;2016-2021年水稻通過審定的品種也在逐年增加,2021年比2016年通過國家審定的品種增長了10倍。
?4.1.3 水稻品種實現(xiàn)了100%自主選育
從品種權(quán)來看,1999-2021年國內(nèi)申請12811件,占水稻總申請量的99.79%。從推廣的品種來看,2017-2020年推廣面積10萬畝(6667hm²)排前10位的品種都是自主選育品種。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也表示,水稻品種已實現(xiàn)了100%自主選育。
?4.1.4 水稻良種生命周期長
一方面,從2017-2020年推廣面積10萬畝(6667hm²)排前10位的品種來看,近4年的排名品種幾乎沒有大的更新,特別是綏粳18、龍粳31、中嘉早17、黃華占、南粳9108、淮稻5號6個常規(guī)稻品種成為了“常勝將軍”。另一方面,2020年通過國審的品種有574個,優(yōu)質(zhì)率達到了46.0%,2021年通過國審的品種有677個,優(yōu)質(zhì)率達到了54.2%,這些優(yōu)質(zhì)水稻品種為什么沒有更新?lián)Q代,取代老品種呢?本文認為,一是老品種品質(zhì)好。經(jīng)過多年的實踐,農(nóng)民信任老品種的品質(zhì),認準老品種的品牌,不愿意嘗試新品種;二是種企沒有大面積宣傳新品種。為順應(yīng)農(nóng)民的需求,種子企業(yè)主推品質(zhì)較好的老品種,某些新品種甚至并未入市。
4.2 討論
種業(yè)是農(nóng)業(yè)的芯片,種業(yè)強則農(nóng)業(yè)強。本文認為,加快水稻育種創(chuàng)新發(fā)展,做到中國糧主用中國種,加快培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水稻品種,保障糧食安全生產(chǎn),應(yīng)從以下幾個方面進行著手考慮。
?4.2.1 促推良種“問世”
培育一個優(yōu)良品種一般需要8~10年,甚至更久,其成果凝聚了育種者大量的智力創(chuàng)新性活動,為了促進優(yōu)良品種問世,應(yīng)做好以下幾點。
首先,要在制度上給予“創(chuàng)新”以保護。盡管2015年修訂的《種子法》新增“新品種保護”專章,填補了我國植物新品種保護法律制度空白;2021年修改的《種子法》新增“實質(zhì)性派生品種(實質(zhì)性派生品種與原始品種非常相似,僅在一兩個位點上有區(qū)別,并且某些改變甚至是無關(guān)緊要的,簡稱EDV,據(jù)了解,全國推廣面積位居前列的兩系雜交稻品種,母本基本來源于Y58S、廣占63S,父本多來源于揚稻6號)”制度,在一定程度上刺激著原始育種創(chuàng)新。但目前制度上仍然存在較多問題:《植物新品種保護條例》沒有上升為專門法,保護力度弱;EDV制度相關(guān)實施細則并未出臺,導(dǎo)致部分種業(yè)人仍持觀望態(tài)度;保護期限短,與一些良種生命周期長不匹配,造成權(quán)利人沒有真正從良種得到實惠;農(nóng)民特權(quán)規(guī)定不明確,導(dǎo)致一些非農(nóng)民主體打著“農(nóng)民特權(quán)”的旗號侵權(quán)。建議:一是將《植物新品種保護條例》與《專利法》上升為同一法律位階,提高全社會的認識,以嚴保護、強保護的姿態(tài)保障良種權(quán)利人的利益。二是在2021年修改的《種子法》基礎(chǔ)上,盡快出臺關(guān)于EDV的實施辦法,提振育種人的信心,推動培育更多突破性品種,為水稻種質(zhì)資源注入新生命,增添更多育種材料。三是延長保護期限,使權(quán)利人得到更多實惠,增添權(quán)利人的積極性。四是規(guī)范農(nóng)民的權(quán)利,保障權(quán)利人的權(quán)益,使上到上市企業(yè),下到農(nóng)民朋友都遵守法律法規(guī),共同維護良種權(quán)利人的利益。
其次,在執(zhí)法上維護“創(chuàng)新”的權(quán)益。權(quán)利人可以通過行政和司法途徑尋求維權(quán)幫助,但目前存在取證難、鑒定難、執(zhí)法人員的專業(yè)能力參差不齊等問題,導(dǎo)致維權(quán)人不能得到有效的保護。建議一是加強執(zhí)法人員的培訓(xùn),提高執(zhí)法人員的專業(yè)水平。使執(zhí)法人員不僅能快速識別侵權(quán)物和侵權(quán)行為,而且能有效解決糾紛,種業(yè)圈子小,通過調(diào)解方式解決糾紛既能減少雙方的損失,也為日后友好合作打下基礎(chǔ)。二是公布一批鑒定機構(gòu)。水稻作物具有生物學特征,一般是一年一熟或兩熟,有可能過了3~4個月就無法取證,取證后還應(yīng)盡快找到合法的鑒定機構(gòu)才能完成取證,因此建議司法部門能夠公開一批具有鑒定資質(zhì)的機構(gòu),以便權(quán)利人能快速鑒定并取證。三是依法處置侵權(quán)行為,使權(quán)利人得到應(yīng)有的保障。實踐中,為息事寧人,部分執(zhí)法人員草草了事,懲罰力度弱,導(dǎo)致維權(quán)花費比賠償數(shù)額還要高,因此建議根據(jù)2021年修改的《種子法》中,對于故意侵犯植物新品種權(quán)的,情節(jié)嚴重的,確定1~5倍的賠償數(shù)額,人民法院可以根據(jù)侵權(quán)行為的性質(zhì)和情節(jié)給予五百萬元以下賠償。
再次,在社會上營造“創(chuàng)新”的氛圍。一是加強社會面的培訓(xùn),提高全社會的知識產(chǎn)權(quán)保護意識,轉(zhuǎn)變社會人員從“要我知曉”到“我要知曉”,轉(zhuǎn)變科研人員從“要我創(chuàng)新”到“我要創(chuàng)新”,轉(zhuǎn)變從業(yè)人員從“無動于衷”到“共同維護”的意識,營造尊重知識產(chǎn)權(quán)的良好環(huán)境。二是鼓勵育種創(chuàng)新的活動,各省可根據(jù)情況對貢獻較大的企事業(yè)單位給予嘉獎和項目支持,比如湖南是水稻種植面積最大的省份,黑龍江緊隨其后,水稻種植大省應(yīng)專門針對水稻的新材料、突破性品種給予適當?shù)募为劊源斯膭顑?yōu)良品種的栽培和育種。三是發(fā)揮社會力量,比如發(fā)揮水稻相關(guān)協(xié)會的力量,共同為提高水稻品質(zhì)出謀劃策,發(fā)揮期刊的作用,傳播水稻行業(yè)的知識,發(fā)揮水稻良種聯(lián)合攻關(guān)組的作用,助推好品種出世。
最后,在方向上指導(dǎo)“創(chuàng)新”。展望未來一百年,水稻育種技術(shù)創(chuàng)新重點是從現(xiàn)代水稻品種、古老品種農(nóng)家品種、野生稻及遠緣種中挖掘新基因,通過現(xiàn)代物理和化學技術(shù),采用分子育種技術(shù)培育新型水稻品種,解決水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題,具體可以從以下幾個方向來看。一是C4提高水稻生產(chǎn)力。根據(jù)研究表明,與C3植物相比,C4植物在提高生產(chǎn)力、高效利用資源和保護環(huán)境上更為有效,其光合速率提高1倍,氮素需求降低40%,水分利用率提高1倍,光合生產(chǎn)能力提高50%。如果C4水稻在現(xiàn)有基礎(chǔ)上的光合生產(chǎn)力提高50%,稻谷產(chǎn)量可提高25%,在全國水稻種植面積3000萬hm²不變的基礎(chǔ)上,全年可增產(chǎn)稻谷500多億kg,此外還能減少溫室效應(yīng)。二是固氮水稻降低稻田氮肥施用量。通過培育固氮水稻降低稻田氮肥施用量,減輕稻農(nóng)成本,減少環(huán)境污染,是水稻育種的另一個方向。三是耐鹽堿水稻(海水稻)保障糧食安全。我國鹽堿地分布在17個省份,如果能應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)將水稻的近緣種、遠緣種中的高耐鹽堿基因?qū)氲剿局校嘤卸纫陨夏望}堿水稻并大力推廣,將緩解鹽堿地的種植壓力,保障水稻產(chǎn)量。四是耐旱水稻(沙漠稻)解決水資源不足問題。北方耕地占全國3/5,但水資源不足全國1/5,如果能培育出耐旱水稻,并結(jié)合栽培技術(shù)(鋪設(shè)隔水層等),在沙漠中種植水稻,就能在水資源嚴重不足的地方提高水稻產(chǎn)量。五是一系雜交稻降低制種成本。無論是三系法還是兩系法雜交稻,育種家必須每年花費大量的人力、物力和財力進行制種工作,因此科學家們一直在探索如何生產(chǎn)出不需要年年制種的雜交水稻種子,其中利用無融合生殖特性研發(fā)一系雜交水稻被稱為是最有可能的技術(shù)途徑。
?4.2.2 促推良種“入市”
首先,提高知識產(chǎn)權(quán)意識,確保優(yōu)良品種得到法律保護。植物新品種保護制度在我國建立已有20多年,隨著黨中央、國務(wù)院關(guān)于加強知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的不斷深入,社會各界已經(jīng)對品種保護有了深入的了解,但部分老育種家埋頭做科研卻忘了申請保護,導(dǎo)致部分品種喪失新穎性或不符合授權(quán)條件被駁回申請,本文認為,社會各界不僅要提高對品種保護的認識,更要采取相關(guān)行動向植物新品種保護辦公室提交保護申請,只有申請了保護,獲得了權(quán)利才有資格進行維權(quán),才能實現(xiàn)品種的價值,帶給權(quán)利人經(jīng)濟效益。
其次,發(fā)揮審定制度的優(yōu)勢,篩選好品種。目前審定的品種出現(xiàn)了“井噴”式增長,甚至“爆炸”式增長,2021年國審水稻品種677個,比2016年增加了611個,審定品種出現(xiàn)了“多、亂、雜”的現(xiàn)象,增加了農(nóng)民選擇品種的難度,為了發(fā)揮審定制度優(yōu)勢,應(yīng)從以下幾個方面考慮:一是加大綠色通道實施力度。國家和省級層面都應(yīng)當加快推進綠色通道制度,拓寬試驗渠道、縮短試驗?zāi)晗?,從根本上解決品種參試難、審定難問題,推動良種又快又好地拿到入市證書。二是完善品種撤銷機制。對存在不可克服的嚴重缺陷的品種,審定委員會將進一步加強跟蹤力度,及時撤銷,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用種安全。三是推進引種備案工作。各地要加快建立同一適宜生態(tài)區(qū)省際間品種試驗數(shù)據(jù)共享互認機制,進一步簡化引種備案要求,優(yōu)化引種程序,最大限度地滿足品種適宜種植區(qū)與企業(yè)育種目標區(qū)的有機結(jié)合。四是跟蹤并評價審定品種。建議以市場“綜合考核”作依據(jù),篩選好品種。品種在推廣前,應(yīng)將通過審定的品種在不同生產(chǎn)條件、耕作制度、栽培措施等生產(chǎn)實踐中進行更多點次測評,以市場“綜合考試成績”作為取舍依據(jù),從中篩選出種性最安全、適應(yīng)性最好、最符合生產(chǎn)要求的品種。
最后,激發(fā)市場活力,培養(yǎng)一批科研能力強、品種運用轉(zhuǎn)化能力強的育繁推一體化種子企業(yè)。目前企業(yè)育種規(guī)模小、能力弱,科研院校育種為課題式“小作坊”,不能全面系統(tǒng)深度鑒定、發(fā)掘、創(chuàng)新,更多的是模仿式、低水平重復(fù)育種,并且企業(yè)規(guī)模小,推廣銷售范圍和能力受限,不能有效地培育一個好品種,并有效地進行運用轉(zhuǎn)化推廣,因此支持建立大規(guī)模商業(yè)化育種體系和種業(yè)企業(yè),提高原始創(chuàng)新能力,加大推廣力度,將優(yōu)良品種播撒在稻田里,促進農(nóng)民增產(chǎn)增收。
?4.2.3 促推良種“面世”
水稻作為原產(chǎn)我國的作物,幾百年前,古代中國向東南亞、西亞、歐洲、非洲、美洲傳播稻作農(nóng)耕技術(shù)、作物種子,在傳播的過程中,水稻不僅給世界帶去了新的活力,帶來了人口的繁衍,而且中國稻文化也影響著當?shù)氐奈幕热?,日本國旗上的白色代表的就是大米的顏色,美國路易斯安那的Crowley自1937年起舉辦國際水稻節(jié),是該州最大和最古老的農(nóng)業(yè)節(jié)日,稻的西方語言源自印度語,印度的泰米爾語稱稻為arishi,傳給阿刺伯人成為arruzz或uruzz,希臘人據(jù)阿刺伯語成為oruza(稻屬的學名oryza源于此)。新中國成立初期,我國在極其困難的情況下,大力發(fā)展水稻生產(chǎn),保障了糧食的有效供給,有力地粉碎了一些西方國家對我國經(jīng)濟的封鎖和預(yù)言,我國水稻生產(chǎn)能力得到了世界的認同;20世紀50年代我國選育出矮稈水稻良種,比國際稻IR8的育成早了10年,是世界范圍內(nèi)“綠色革命”的發(fā)源地;20世紀70年代我國率先在世界上實現(xiàn)了雜交水稻三系配套,不僅為改革開放后溫飽的解決提供了科技基礎(chǔ),雜交水稻也不斷輸出國外,為世界解決了糧食危機問題,其被西方國家稱為“東方魔稻”。如今,水稻總產(chǎn)已連續(xù)11年穩(wěn)定在2億t以上,滿足了60%人口的口糧需求,我們牢牢端穩(wěn)了自己的飯碗。此外,我國新品種保護申請量2017-2021年已連續(xù)5年位居UPOV成員首位,中國站在了世界新品種保護舞臺中央,國內(nèi)水稻新品種申請量更是達到了12811件,占水稻總申請量的99.79%,中國水稻民族品種在不斷向前沖,相信不久的未來,民族品種將從大起來到強起來發(fā)展。水稻肩負著良種造福世人的使命,我國應(yīng)加快科研育種創(chuàng)新,促進擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的水稻品種“走出去”,并將中國勤勞的、自立自強的、助弱濟困的、舍身取義的稻作文化精神傳承下來,傳遍世界各地,為解決世界糧食問題而努力奮斗,再創(chuàng)輝煌。(參考文獻略)
※本文來自《中國水稻種業(yè)發(fā)展歷程研究》
※作者:鄧偉 張新明
※單位:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心
※刊于《中國種業(yè)》2022年第11期1-10頁 轉(zhuǎn)載請注明


