超級稻

超級稻

禾本科稻屬植物

超級稻從廣義來說,是在各個主要性狀方面如産量、米質、抗性等均顯著超過現有品種(組合)的水平;從狹義來說,是指在抗性和米質與對照品種(組合)相仿的基礎上,産量有大幅度提高的新品種(組合)。一般超級稻是指狹義的概念,即超高産水稻。上世紀80年代,日本農林水産省和國際水稻研究所先後啟動超級稻項目,但均未獲得真正成功。我國後來居上,于1996年啟動“中國超級稻育種”項目,育成了一批具有自主知識産權的品種。2014年10月10日,農業部通報,由袁隆平院士領銜的第四期超級稻百畝方畝産超過1000公斤,創造了1026.7公斤的新紀錄。

    中文名:超級稻

    别名:水稻

    界:植物界

    門:被子植物門

    綱:單子植物綱

    目:禾本目

    科:禾本科

    屬:稻屬

    分布區域:中國

背景目标

立項背景

超級稻計劃又叫水稻超高産育種計劃,最早由日本人于1980年提出,随後成為國内外農業專家們夢寐以求、力圖攻克的世界難題。近20年來,這一研究在全世界進展不大。

由袁隆平院士主持的中國超級稻計劃始于1996年,後經曆波折,該計劃于1997年才得以重啟。

研發目标

經國内育種專家廣泛讨論,确定中國超級稻育種的一、二、三期目标。第一期育種目标為2000年畝産達到700公斤;第二期育種目标為2005年畝産達到800公斤;第三期育種目标為2010年畝産達到900公斤(一季畝産900公斤,早稻畝産650公斤,晚稻畝産700公斤)。

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項目曆程

超級稻最早是在1981年被日本人提出,它除了在南極洲沒有種植之外,幾乎大部分地方都有栽培生長,在生産上中國是大面積種植超級稻最早的國家。超級稻的光合效率高、根系活力強,具有高産、優質、抗逆、抗病等優良性狀聚合的遺傳基礎以及源庫流協調的生理功能。

超級稻被提出計劃的時間是在1989年,由國際水稻研究所正式啟動NewPlantType(新株型)超高産育種計劃;1994年,該所宣布育成新株型超高産品種,西方媒體立即用SuperRice(超級稻)來宣傳這一成果。此後,“超級稻”一詞就成了超高産品種的代名詞,廣泛出現在媒體中。

2000年,超級雜交稻成功實現百畝示範片畝産700公斤的第一期目标。2004年,超級雜交稻提前實現百畝示範片畝産800公斤的第二期目标。2011年9月19日,中國農業部驗收組公布,袁隆平指導的“Y兩優2号”百畝超級雜交稻試驗田平均畝産926.6公斤,創中國大面積水稻畝産最高紀錄。

共5張超級稻

2011年9月18日,湖南省邵陽市隆回縣羊古坳鄉雷峰村農民在“Y兩優2号”百畝超級雜交稻試驗田裡進行人工收割。農業部專家組對18塊試驗田共107.9畝的超級雜交稻田進行現場随機抽簽。在專家組現場監督下,幾位農民進行打谷脫粒,随即用化纖袋裝好并編号驗收測産。專家組測得隆回縣羊古坳鄉雷峰村百畝片畝産達到926.6公斤。

2011年9月19日下午,湖南省農科院舉行新聞發布會,宣布雜交水稻之父、袁隆平院士指導的超級稻第三期目标畝産900公斤高産攻關獲得成功,其隆回縣百畝試驗田畝産達到926.6公斤。

2011年,提出“十二五”期間,中國超級稻發展将以高産、優質、高效、生态、安全為目标,堅持“拓展一期應用範圍、深化二期研究推廣、努力實現三期目标”的發展思路,創新育種方法,加快品種選育,促進技術配套,強化示範推廣,擴大面積,主攻單産,改善品質,提高效益,推進超級稻生産規模化、規範化、優質化和産業化;全力實施“31511”工程。“31511”工程,即到2015年,新培育超級稻品種30個以上,年推廣面積1.5億畝以上,畝均增産100斤以上,節本增效100元以上,為保障國家糧食安全提供強有力的科技支撐。

2012年袁隆平表示,水稻高産不僅需要良種、良田,還要良法,希望其90歲時,超級稻争取畝産達到1000公斤。

中國工程院院士袁隆平2013年4月26日透露,我國第四期超級雜交稻攻關有可能提前至三年内完成,将培育出具備畝産1000公斤以上産量的超級稻新品種,到時候将多養活7000萬人口,相當于多養活一個湖南省。

農業部2013年9月29日發布消息稱,農業部2013年9月28日組織國内著名水稻研究專家,對地處湖南省隆回縣羊古坳鄉牛形村的第四期超級雜交稻苗頭組合“Y兩優900”101.2畝高産攻關片進行了現場測産驗收。結果顯示,百畝片平均畝産988.1公斤,創下了全國水稻百畝連片高産新紀錄。

2022年9月,經過随機抽取三丘稻田機收實割測産,綜合得出示範片平均産量1138.5公斤,再次刷新了湖南省超級稻高産記錄。

2023年10月14日,在位于四川省涼山州德昌縣麻栗鎮阿月村的“超級稻單季畝産1200公斤超高産攻關示範項目”田裡,測産驗收數據揭曉,現場一陣歡欣鼓舞。其中1号田畝産1316.5公斤、2号田畝産1249.4公斤、3号田畝産1188.6公斤,3塊田平均畝産1251.5公斤。

2023年11月,經過20天的晾曬,農技人員對江蘇省徐州市銅山區茅村鎮檀山村引種的超級稻“利兩優168”完成測産,畝産750公斤,标志着由袁隆平科研團隊培育的超級稻在徐州試種取得成功。

形态特征

一年生禾本谷類作物。其是采用理想株型塑造與雜種優勢利用相結合的技術路線培育成的産量潛力大、品質與抗性好的水稻新品種,通過配套超高産栽培技術後比現有一般品種在産量上有大幅度提高。其形态結構為:分适中、劍葉挺直、植株矮中求高、莖杆堅韌抗倒、穗大粒多。

品種類型

超級稻品種有籼稻型,也有粳稻型。有雜交稻組合,也有常規品種。超級稻品種都具有分蘖适中、劍葉挺直、植株矮中求高、莖杆堅韌抗倒、穗大粒多的形态特征。同時,具有光合效率高、根系活力強、源庫流協調的生理機能,具有高産、優質、抗逆、抗病性狀聚合的遺傳基礎。

下面農業部核定的超級稻品種。根據超級稻品種的冠名推出規定,推廣面積達不到要求的“遼優5218”、“勝泰1号”、“沈農606”、“Ⅲ優98”、“龍粳14”、“龍粳18”等六個品種的超級稻品種資格。截至2011年,由農業部冠名的超級稻示範推廣品種共83個。

2005年28個品種:協優9308、國稻1号、國稻3号、中浙優1号、豐優299、金優299、Ⅱ優明86、Ⅱ優航1号、特優航1号、D優527、協優527、Ⅱ優162、Ⅱ優7号、Ⅱ優602、天優998、II優084、II優7954、兩優培九、準兩優527、遼優5218、遼優1052、Ⅲ優98、勝泰1号、沈農265、沈農606、沈農016、吉粳88、吉粳83。

2006年21個品種:天優122、一豐8号、金優527、D優202、Q優6号、黔兩優2058、Y優1号、株兩優819、兩優287、培雜泰豐、新兩優6号、甬優6号、中早22、桂農占、武粳15、鐵粳7号、吉粳102号、松粳9号、龍粳5号、龍粳14号、墾粳14号。

2007年12個品種:甯粳1号、淮稻9号、千重浪2号、遼星1号、楚粳27、龍粳18、玉香油占、新兩優6380、豐兩優四号、内2優6号、淦鑫688、Ⅱ優航2号。

2009年10個品種:龍粳21、淮稻11号、中嘉早32号、楊兩優6号、陸兩優819、豐兩優香一号、洛優8号、榮優3号、金優458、春光1号

2010年12個品種:新稻18号、楊粳4038、甯粳3号、南粳44、中嘉早17、合美占、桂兩優2号、培兩優3076、五優308、五豐優T025、新豐優22、天優3301。

2011年9個品種:沈農9816、南粳45、武運粳24号、甬優12、陵兩優268、準兩優1141、徽兩優6号、03優66、特優582。

2012年又通過審定的13個品種:楚粳28号、連粳7号、中早35、金農絲苗、準兩優608、深兩優5814、廣兩優香66、金優785、德香4103、Q優8号、天優華占、宜優673、深優9516。

Y兩優2号是2013年剛剛通過評審的項目,Y兩優2号是以馬來西亞普遍野生稻與強優勢雜交水稻通過分子标記輔助選育、反複測交而培育的遠恢2号,再與Y58S等不育系測交配組而成。2008-2009年分别在海南三亞和湖南長沙參加雜交水稻研究中心超級雜交稻示範、品比均排名第一,定名為Y兩優2号。2010年袁隆平院士将Y兩優2号作為中國首屆雜交水稻大會觀摩現場——浏陽永安鎮超級雜交水稻示範基地首選品種,鎖定目标産量為860公斤。該品種具有典型的超級稻高冠層、矮穗層株葉形态。穗大粒多、結實率高、耐高溫、低溫能力都比較強,後期落色好,産量高是該組合的突出優點。被袁隆平院士确定為第三期超級雜交水稻攻關首選苗頭品種。

2021年8月,根據《超級稻品種确認辦法》,經各地推薦和專家評審,農業農村部确認“鹽粳15号”“南粳3908”“南粳5718”“Y兩優305”“荃優212”等5個品種為2021年超級稻品種。

效果意義

國内意義

超級稻研究與推廣15年來,為促進我國水稻連續7年增産,單産不斷攀升作出重要貢獻。“十一五”期間,經農業部确認的超級稻品種累計推廣4.14億畝,占同期水稻種植面積的20.2%,平均畝産達到575.2公斤,畝增産67.9公斤,累計增産稻谷561.9萬噸。僅2010年,超級稻推廣面積就達到1.01億畝。截至目前,經農業部确認的超級稻新品種、新組合已達到83個。

國際影響

在世界範圍,20%的水稻采用三系雜交水稻技術或者兩系雜交水稻技術。雜交水稻技術已經在中亞、東南亞、北美、南美試驗試種,雜交稻已引起世界範圍的運用,繼續為解決世界糧食安全及短缺做出卓絕貢獻。

姊妹計劃

基因組計劃

超級稻計劃的“姊妹計劃”—“水稻基因組測序和重要農藝性狀功能基因組研究”。這一計劃在2001年9月啟動,全面開展超級雜交稻的基因研究,在分子層面探索超級稻的秘密,确保中國水稻高産優質持續創新的能力。

本項目以水稻基因組測序為基礎,水稻比較基因組、功能基因組等領域的研究為核心,重點開展具有中國自主知識産權的重要功能基因發掘和應用,深入開展水稻亞種和禾本科作物間比較基因組以及功能基因組研究,重點克隆一批具有自主知識産權和應用前景的功能基因。

通過基因組數據公開和共享,聯合中科院和中國包括分子生物、轉基因技術、育種的所有水稻科研工作者,全面加快應用研究和産業轉化,實現一條由基礎、應用研究大聯合到産業一體化的大科學産業發展的創新之路。

超級稻計劃

中國科學院院士張啟發牽頭的科研團隊提出了“綠色超級稻”的設想和計劃。

其基本目标是:在不斷提高産量、改良品質的基礎上,力争水稻生産中基本不打農藥,少施化肥并能節水抗旱。其基本思路是:将品種資源研究、基因組研究和分子技術育種緊密結合,加強重要性狀生物學的基礎研究和基因發掘,進行品種改良,培育大批抗病、抗蟲、抗逆、營養高效、高産、優質的新品種。

以育成旱稻不育系“滬旱1A”和雜交旱稻“旱優3号”等組合為标志,上海市農業生物基因中心在水稻抗旱性研究和節水抗旱稻育種領域取得了重要突破。先後育成3個常規旱稻品種和2個雜交旱稻品種,都通過了全國或省級的審定。

“旱優3号”雜交旱稻組合,在上海、廣西、四川、浙江等地試種表現出較高的産量潛力,在節水栽培條件下畝産可達500千克以上,抗旱能力強,對稻瘟病的抗性強,适應直播等高效栽培方式。與旱稻育種相配套,已初步形成撒播、機插秧、免耕直播和果園套種等高産、高效配套栽培技術。後續将進一步實施旱稻不育系、恢複系及其組合的改良、高産制繁種技術及節水抗旱稻的産業化開發等方面的深化研究。

綠色超級稻研究,将有助于中國最終形成“少種、多收、高效、環境友好”的水稻生産新格局,達到促進農業結構調整、提高稻作産出與投入比、合理利用自然資源、減少環境污染和增加稻農經濟收入的目的。

粉壟栽培計劃

超級稻粉壟栽培,是韋本輝研究團隊研究提出的水稻栽培新方法,它是在應用粉壟機一次性将稻田耕作層土壤垂直旋磨粉碎并自然懸浮成廂,回水軟土時直接抛(插)秧的栽培技術。它的最大特點,操作簡單易行,免除了傳統方法中灌水後犁、耙、漚等整田工序,由“水耕”改為“幹耕”,耕層适當加深而不亂土層,營造了适于水稻根系好氣性的“土、水、肥、氣、熱、菌等全新而協調”的土壤環境,有利于貫徹水稻“以根為本”的栽培理念。

同一塊中等肥力稻田,粉壟栽培平均每畝幹谷産量1365.0斤,對照每畝幹谷産量1102斤,粉壟栽培比常規栽培每畝産量增加263.0斤,增産率達23.87%;土壤肥力中等偏下田塊,粉壟栽培平均每畝幹谷産量1207.4斤,對照每畝幹谷産量997.8斤,粉壟栽培比常規栽培每畝産量增加209.6斤,增産率為21.01%。

這是由廣西壯族自治區農業廳組織以國家水稻産業技術體系栽培崗位科學家、湖南農業大學教授鄒應斌為組長的9人測産驗收專家組,對農業部國家農業項目首席專家、廣西農業科學院韋本輝研究員主持的《超級稻粉壟栽培研究與示範》項目,經過田間嚴格的面積丈量、産量過稱等後宣布的結果。

産量

2014年10月10日湖南省溆浦縣第一期超級稻百畝方畝産超過了1000公斤,創造了1026.7公斤的新紀錄。

2021年9月5日,位于雲南省紅河哈尼族彜族自治州蒙自市草壩鎮的袁隆平超級雜交水稻蒙自示範基地裡第二代雜交稻“超優千号”開始現場測産驗收,收割、打谷彙總後按照高産創建産量公式計算最終測産結果為百畝片平均畝産1107.5千克,實現連續四年百畝片平均畝産超1100千克。

2023年10月14日,在位于四川省涼山州德昌縣麻栗鎮阿月村的“超級稻單季畝産1200公斤超高産攻關示範項目”田裡,測産驗收數據揭曉,現場一陣歡欣鼓舞。其中1号田畝産1316.5公斤、2号田畝産1249.4公斤、3号田畝産1188.6公斤,3塊田平均畝産1251.5公斤。

2023年11月,經過20天的晾曬,農技人員對江蘇省徐州市銅山區茅村鎮檀山村引種的超級稻“利兩優168”完成測産,畝産750公斤,标志着由袁隆平科研團隊培育的超級稻在徐州試種取得成功。

媒體報道

2013年9月28日,農業部組織中國水稻研究所、武漢大學和福建省農業科學院等單位的專家、教授,在湖南省隆回縣羊古坳鄉牛形村對由袁隆平院士創新團隊成員選育的第四期超級雜交稻苗頭組合“Y兩優900”101.2畝高産攻關片進行了現場測産驗收。Y兩優900在隆回縣百畝片畝産達到988.1公斤,創造百畝連片平均畝産最新世界紀錄。

2014年10月10日,農業部組織專家對由袁隆平院士領銜的第四期中國超級稻畝産1000公斤攻關項目進行測産。結果顯示,湖南省溆浦縣第四期超級稻百畝方畝産超過1000公斤,創造了1026.7公斤的新紀錄。

2023年10月14日,在位于四川省涼山州德昌縣麻栗鎮阿月村的“超級稻單季畝産1200公斤超高産攻關示範項目”田裡,測産驗收數據揭曉,現場一陣歡欣鼓舞。其中1号田畝産1316.5公斤、2号田畝産1249.4公斤、3号田畝産1188.6公斤,3塊田平均畝産1251.5公斤。

參考資料

1.袁隆平超級稻雲南基地連續四年百畝片平均畝産超1100千克·央廣網

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