江苏地处长江下游,享有丰富的光热资源和优良的农业条件。据统计,2025年全省粮食产量达3815.3万t。全省水稻种植面积约223.15万hm²(3347.3万亩)。其中,常规粳稻约170万hm²、杂交粳稻约6.33万hm²(含籼粳交)、杂交籼稻约42万hm²,其余(约4.82万hm²)零星分布种植,主要包括沿海滩涂改良、退渔还耕、圩塘回填复垦、退林退草还田、沿湖沿灌区内高亢岗地旱改水等,稻作类型有:特种功能稻、有色稻、常规籼稻、传统香稻、节水抗旱稻等。水稻单产水平在全国主产省份中位居首位。自改革开放以来,江苏的水稻产业经历了从追求产量到注重品质、再到兼顾质量和效益的发展阶段,为保障国家粮食安全作出了重要贡献。近年来,江苏的水稻产业面临着深层次的挑战。品种创新已达到瓶颈阶段,品种同质化问题尤为明显,提升单产的难度加大,优质与高产之间的矛盾尚未得到根本解决。同时,全产业链的协同不足以及比较效益偏低等问题愈发突出。鉴于消费升级与国家粮食安全战略的新要求,江苏水稻产业亟需寻求新的发展动力及路径以实现突破。
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江苏水稻产业发展历程与技术贡献
1.1 耕作制度与品种技术的阶段性跨越
江苏水稻单产的持续提升,是耕作制度变革、育种方法创新与栽培技术进步协同驱动的结果。回顾其发展史,三次重大变革具有里程碑意义。
1.1.1 “旱改水”推动了耕作制度的革命性突破
在新中国成立初期,苏北地区盐碱地所占比例接近60%,以旱作杂粮为主,常年面临歉收的局面。自20世纪50-60年代起实施的“旱改水”工程,通过大规模水利设施建设和耕作模式的调整,将旱作粗放农业体系逐步转变为水旱轮作的精细化耕作模式。这场变革有效改善了盐碱地的土壤条件,显著提高了粮食的产量,为江苏水稻总产量的首次跃升奠定了坚实基础。
1.1.2 “籼改粳”实现了消费需求驱动下的品质跨越
20世纪90年代中后期,在国家政策引导和市场需求双重驱动下,江苏积极推进“压籼扩粳”。早期尝试受限于粳稻品种产量偏低和熟期偏迟,推广受阻。进入21世纪,随着人民生活水平提高和粳稻育种技术的进步,粳稻的比较优势日益凸显。2013年南粳9108(由江苏省农业科学院王才林团队以武香粳14号与日本优质种质关东194杂交育成)的审定推广,凭借其优良的食味品质和可观的产量,成为“籼改粳”进程中的关键推动力。目前粳稻约占江苏水稻种植面积的3/4,其中杂交粳稻约占全省粳稻面积的3.5%,标志着江苏稻米品质整体升级。
1.2 代表性人物与里程碑式品种
品种创新是产业发展的核心驱动力。几代育种家的开创性工作,为江苏水稻产业每一次跨越提供了核心要素。
1.2.1 陈永康与“一穗传”育种方法的实践开创
陈永康是江苏水稻育种史上承前启后的标志性人物。他用“一穗传”方法从单株选穗中选育出单季晚粳老来青(矮宁黄优选),大面积产量超过500kg/667m²,20世纪50年代一度成为太湖地区水稻当家品种。对新中国成立后江苏水稻生产发展起到了巨大的推动作用。
1.2.2 杨守仁与籼粳杂交的理论奠基
杨守仁是我国籼粳杂交育种理论的奠基人。他自20世纪50年代起主导籼粳稻杂交育种、水稻理想株型及超高产育种研究,开拓了水稻籼粳亚种间杂交领域。他的工作不仅对江苏,甚至对东北及全国乃至世界水稻育种进程都作出了卓越贡献。
1.2.3 王才林与“南粳”系列品种的品质引领
自进入21世纪以来,王才林团队率先利用日本品种关东194中的软米基因(Wx-mp),成功培育出南粳46、南粳9108等一系列具有优良食味的软米品种。截至2025年,“南粳”系列等主流品种在江苏的推广面积已超过106.67万hm²(1600万亩),其中南粳9108连续9年推广面积超过33.33万hm²(500万亩),成为江苏省内推广面积最大的品种,并且是全国常规水稻中排名第三的品种。这些品种的成功选育与推广,不仅契合了长三角地区消费者对高品质稻米的需求,更进一步巩固了江苏在优良食味粳稻育种领域的领先地位。
1.2.4 马荣荣与“甬优”系列品种的产量突破
20世纪90年代中期,马荣荣通过改良“籼粳架桥”技术,将常规水稻品种甬粳2号转育成粳型不育系甬粳2号A,再与籼型常规水稻父本进行杂交测配,取得成功。后来选育出的籼粳杂交稻甬优6号创造了一系列超高产典型。其牵头育成的近百个“甬优”系列籼粳杂交水稻品种(如甬优1540、甬优2640、甬优4949、甬优6711等),不断刷新全国高产纪录,接连荣获“好稻米”“好味道”金奖。多个品种成为国家超级稻品种和水稻试验对照品种。
此外,端木银熙(“常农粳”系列品种、“常优”系列品种)、羌涵孚(武粳15)、钮中一(武运粳7号)、江祺祥(武育粳3号)、张洪熙(扬稻6号)等老一辈育种家的杰出工作,也为江苏水稻品种的多样性与更新换代作出了不可磨灭的贡献。
1.3 优异种质资源的引进与创新利用
种质资源是育种创新的“芯片”。从早期的农垦57、农垦58、桂花黄等,到后期的武运粳7号、武育粳3号、武粳15、镇稻88、扬稻6号等,一批经改良后广泛应用的骨干亲本不断涌现,逐步构建起江苏水稻品种迭代的遗传基础。这些优异种质的引进、筛选与再创制,为全省水稻产业的高质量发展提供了持续的创新动力。
优异种质引进对江苏水稻最突出的贡献体现在软米基因的应用上。来自日本的种质资源关东194携带的软米基因Wx-mp,成为江苏优良食味粳稻育种的核心基因资源。南粳9108正是以武香粳14号与关东194杂交育成,此后一大批优良食味品种均以此为亲本基础,形成了特色鲜明的“南粳系”优良食味品种矩阵。此外,从日本引进的另一个优质水稻品种农13对江苏优良食味粳稻育种的贡献也十分巨大。江苏(武进)水稻研究所通过分子生物学手段对其进行改良,选育出中间材料香软玉,而后与自主选育的高抗稻瘟病的中间材料武粳7059杂交,改良了稻瘟病抗性,选育出软玉7276、沪软玉1号、莹香1号等多个食味品质好、综合性状优的粳稻品种。其中沪软玉1号多次荣获长三角优质食味粳稻金奖。优异种质的开发利用显著改善了江苏粳稻的品质格局。
综上所述,正是由于耕作制度的革命、育种家们的持续创新以及优异种质资源的引进利用,共同推动了江苏水稻从旱作到水作、从籼稻到粳稻的两次历史性跨越。然而在取得这些成就的同时,现有的品种与技术体系正逼近其效能极限,具体表现为以下3个方面的核心瓶颈:一是单产提升有限,增速放缓,总产徘徊不前;二是品种亲本来源相近,遗传基础狭窄,同质化严重;三是高产与优质、优价的协同效应较低,仍有待进一步提升。
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当前产业发展的技术瓶颈
2.1 单产提升进入平台期,增速显著放缓
2023年江苏水稻产量首次突破600kg/667m²,但近5年来单产增速明显收窄。“十四五”期间全省粮食每667m²平均产量从459.9kg增至463.6kg,年均增量不足1kg。表明依靠传统育种和栽培技术实现单产持续大幅提升的难度越来越大。
2.2 品种同质化严重,遗传基础趋窄
江苏省农业科学院官网于2024年12月31日刊发《水稻学科“院地一体化”建议》(张云辉)一文,该文指出江苏水稻学科存在“内部无序竞争、分工不明确、重复性工作多、品种同质化高、亮点不突出”等问题。当前主推品种的遗传背景高度集中,许多品种为“南粳”“武运粳”等系列衍生品系,亲本系谱多有重叠。江苏省水稻学科建设建议中也提及,省内缺乏院士或国家级领军人才,品种影响力仅限于本省,亟需培育具有全国影响力的广适性品种。
2.3 优质与高产矛盾依然突出
尽管“南粳”等系列品种实现了品质与产量的较好结合,但总体而言,目前市场上大多数高产品种在品质(如垩白度、食味值)指标方面仍有较大的提升空间。同时,众多优质软米品种也存在着抗病性偏弱、出米率较低、产量潜力有限等缺陷,这也是造成江苏“稻强米弱”的主要原因所在。这一矛盾在产业链下游突出地反映在大米的价格上,在超市江苏大米与东北大米相比,每斤至少相差0.5~1.0元。王才林指出,“南粳”系列品种的食味值可与五优稻4号(公认东北最好吃的大米)同达90分以上,但是价格差距较大,除了品种、产地、市场、品牌、营销、消费者喜好等因素外,深层次的原因还是产量与品质的协同性。如何协调好优质与高产之间的关系,在确保产量目标的前提下实现品质的最优化,推动产量与品质协同提升,是水稻育种长期面临的重要课题。
上述瓶颈的成因是多方面的:一是长期围绕少数骨干亲本进行育种,导致遗传资源利用同质化遗传基础狭窄;二是传统育种方法在打破产量、品质、抗性负向关联上效率不高;三是品牌建设滞后、市场推广不足等产业生态问题制约了优质优价机制的形成。
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江苏水稻产业创新发展的路径选择
3.1 “第三条路径”的战略构想
基于上述瓶颈分析,江苏水稻产业在未来的发展中,需要超越传统路径。核心思想是利用籼粳杂交的亚种间杂种优势作为提升产量的动力,并将软米与糯稻确定为品质与市场差异化的主要攻坚方向,同时前瞻性地布局无融合生殖(“一系法”)技术,以简化制种流程。这标志着继“旱改水”和“籼改粳”之后的“第三次跨越”。
江苏省农业农村厅已将“优质抗病高产杂交水稻新品种选育”列为种业振兴“揭榜挂帅”重点方向,成立协作攻关组协同推进杂交稻育种工作,已自主育成并审定籼粳杂交稻品种16个。同时将籼粳杂交稻纳入“水韵苏米”品牌建设体系,推动“五优联动”。
3.2 籼粳杂交是突破产量瓶颈的核心引擎
籼粳亚种间杂种优势利用是实现超高产育种的最有效途径。研究表明,籼粳杂交稻相比常规粳稻每667m²平均增产10%以上。在滨海盐碱地等逆境条件下,籼粳杂交稻仍保持显著的产量优势,主要归因于其更多的每穗粒数、较高的群体生长率和较强的花后持绿特性。
广亲和基因(例如S5-n)的发现与应用有效地解决了籼粳杂交中的生殖隔离和后代不育问题,为育种过程消除了关键障碍。以“甬优”系列品种为例,已在全国创造了高产纪录,2024年江苏籼粳杂交稻推广面积超过3.33万hm²(50万亩),证明了该技术的可行性。江苏在此基础上,需要重点筛选和创制具备优良食味基因、抗病基因,并且配合力强的籼粳中间亲本,利用分子标记辅助选择和全基因组选择等技术,定向培育适应江苏生态条件的超高产、优质籼粳杂交稻新品种。
3.3 软米与糯稻是实现品质差异化的两大方向
软米是江苏粳稻品质改良的成功典范,已形成以“南粳”系列品种为代表的消费市场。将软米品质基因(Wx-mp)导入籼粳杂交稻背景,是实现“高产+优质”结合的关键环节。当前“南粳”系列等主流品种在江苏推广面积超106.67万hm²(1600万亩),具有坚实的市场基础。
糯稻在食品加工、酿酒等领域具有独特且稳定的市场需求,江苏已培育出镇糯19号等优良常规糯稻品种。利用籼粳杂交技术选育超高产的杂交糯稻,在保持加工品质的同时大幅提高产量,对满足多元化市场需求具有重要意义。
3.4 无融合生殖(“一系法”)带来行业颠覆性的技术远景
杂交水稻通常需要每年重新制种,过程复杂、成本较高,且易受气候条件影响。无融合生殖技术可通过种子实现克隆繁殖,稳定遗传杂合基因型并固定杂种优势,因此被誉为“育种家的理想圣杯”。2024年崖州湾国家实验室钱前院士团队首次将源自蒲公英的孤雌生殖基因ToPAR导入水稻,构建了高效的无融合生殖体系,俗称“一系法”。该体系在连续6个世代中保持约80%的结实率,克隆率均超过85%,并已在嘉禾优7245、嘉丰优2号等优质杂交水稻中成功实现杂种优势固定。2025年该团队在北京、海南等地开展示范种植,验证了该体系在多个世代和多个试验地点的稳定性。此外,团队首次在大田条件下采用高密度栽培策略,对无融合生殖杂交水稻进行系统测产,每667m²产量超过700kg,高于其对应亲本F₁产量水平。
中国水稻研究所王克剑团队联合南京农业大学张文利团队系统验证了无融合生殖Fix材料连续4个世代的遗传稳定性,发现Fix技术在不同遗传背景下结实率存在显著变化,克隆种子效率差异可达10倍,并挖掘了孤雌生殖新基因OsBBM4和单倍体诱导基因OsPLDα2,大幅提升了无融合生殖体系的结实率。
尽管前景看好,但在籼粳杂交稻中采用“一系法”仍面临一些挑战:无融合生殖性状在不同籼粳杂交背景下的稳定性和克隆效率仍需要进一步验证;长期的克隆繁殖是否会引发“克隆衰退”或导致表观遗传变异尚缺乏明确结论;无融合生殖体系面临“诱导率与结实率无法实现双高”的矛盾。对此,江苏省应依托江苏省农业科学院、南京农业大学、扬州大学等科研力量,联合中国水稻研究所、崖州湾国家实验室等国家级研究团队,设立重大专项,系统开展“一系法”在籼粳杂交背景下的适配性研究,并建立长期克隆后代性状监测体系。
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结论与展望
回顾过去,江苏省水稻产业依靠“旱改水”实现了产量奠基,依靠“籼改粳”和软米培育实现了品质跨越。面对当前单产增速趋缓、品种同质化突出、优质高产矛盾加剧等瓶颈,江苏省水稻产业亟需变革。以籼粳杂交为产量核心引擎,以软米和糯稻为品质主攻方向,并前瞻性布局无融合生殖(“一系法”)技术,是突破现有瓶颈的科学选择。尽管该路径在技术上仍面临挑战,但通过系统性科研攻关与政策引导,江苏省完全有能力先行先试,构建“产量更高、品质更优、抗性更强、成本更低”的现代水稻产业技术新体系,为全国水稻产业从“高产数量型”向“优质高效型”转变提供示范。(参考文献略)
☞本文来自《江苏省水稻产业发展历程、瓶颈与创新路径》
☞作者:刘伟,何水华,孙玉成,张真雨,孙成群,闫宇星,杨子儒,胥泳成,徐冬琴
☞单位:中垦种业股份有限公司
☞刊于《中国种业》2026年第11期5-9页 转载请注明
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