1、印度杂交水稻现状及发展对策 日期:2010-10-11 来源:2010 字体大小:大 中 小 1 印度国情及水稻生产概况 1.1 印度国情 印度位于南亚次大陆(68。7E -97025E、804N3706N),陆地与巴基斯坦、中国、尼泊尔、不丹、缅甸、孟加拉接壤,濒临孟加拉湾和阿拉伯海,与斯里兰卡、马尔代夫等国隔海相望,海岸线长达 5 560 km。印度总面积 328.76 万 km2,与巴基斯坦和中国存在边界领土争端。印度为四大文明古国之一,总人口 11.66 亿人(2009),是一个多民族、多宗教的国家,为佛教发源地。以印度斯坦族为主,部分泰卢固族、孟加拉族、马拉地族、泰米尔族等。多数信奉
2、印度教,其次为伊斯兰教、基督教等,曾为英国殖民地。官方语言为印地语和英语,货币为印度卢比(Rupee),现实行英国式议会民主制。印度属热带季风气候,全国可划分为德干高原和中央高原、平原及喜马拉雅山区 3 个自然地理区,喜马拉雅山区年均温 12 -14C,其余地区年均温 2629。全年分凉季(10 月至翌年 3 月)、暑季(4-6 月)、雨季(7-9 月),降雨量分配不均。印度是一个农业大国,牛、羊存栏数世界第一,亦是最大的产奶国,重要的产棉国和产茶国。印度农业发展缓慢,旅游业及服务业发达,特别是有大批的英语人才使软件业及外包业近年发展很快。印度人均 GDP 为 979 美元(2006),印度面
3、临人口过剩、环境恶化、大量贫困人口及国内的种族和宗教冲突。主要农作物有水稻、小麦、油料、甘蔗、茶叶、棉花、黄麻等。矿藏丰富,云母、煤及重晶石贮量居世界前列,森林覆盖率只有 20.6%,热带鱼类资源丰富。 1.2 印度水稻生产概况 191 1 年印度开始水稻研究,主要征集鉴定和提纯地方高秆籼稻品种。1946 年建立中央水稻研究所(CRRI)进行水稻的基础研究和应用研究。1960 年前通过纯系选择育成了 Mahauri、ATD27 等 445 个水稻品种,50 年代的水稻科学技术研究不仅增加了产量,而且还确保了物价稳定和粮食安全。1965 年制订了全印水稻改良计划(AICRIP),协调各邦农业大学
4、、农业部门和中央农业机构合作。1966年从 IRRI 引进 IR8 等矮秆高产品种,育成了不同生态型的改良株型高产品种 Jaya 等。70年代主要选育和推广优质、广适的高产品种,各熟期的高产品种有 Pusa 33、Jayanthi、IR20、Padma、Jagannath、IR5 等,优质米品种有细长粒型的 Pusa 4-1-11、红粒型的 An- napurna、半矮秆高产香稻 Pusa、Basmati 1 等,先后发放 17 个品种全国推广,73 个品种各邦推广。60-70 年代印度稻米为慢性短缺及过度依赖进口时期,70 年代“第 1 次绿色革命”后粮食才开始自给。80 年代选育抗病虫品种
5、,如抗稻瘿蚊品种Phalgnna,抗白叶枯病品种 Ajaya,抗东格鲁品种 Vikramarya,抗褐飞虱品种Krishnaveni 等,80 年代印度稻米达到了自给自足。90 年代选育适合于不同雨灌生态条件的高产品种推广使印度成为世界第 2 大稻米出口国。1998 年以来开发杂交水稻技术。印度水稻研究指导委员会(DRR)和 CRRI 对水稻种质(近 20 万份)进行了收集整理和评价,并和其它研究单位协作对水稻的基础理论,栽培技术及生物技术等进行了广泛深入的研究,取得了很多成果。 印度从 50 年代以来推广了适合不同环境的大约 700 个水稻高产品种(组合),水稻面积从 1950 年的 3 0
6、00 万 hm2 上升到 2001 年的 4 490 万 hm2,使水稻产量从 2 058 万 t 提高到 9 308 万 t,单产从 0. 69 t/hm2 上升到 2.07 t/hm2 (2001)。但 2001 年以来,印度水稻种植面积逐渐减小,单产小幅上升,总产徘徊不前,出口量逐年减少,粮食形势严峻。2008 年印度水稻播种面积 4 064.3 万 hm2,居世界首位,总产量 8 458 万t,居世界第 2 位,单产 2.08 t/hm2,低于世界平均产量。印度正致力于在灌溉稻区发展杂交稻,提高产量,扩大旱地稻田面积,提高品种抗逆性,增加种植密度,提高投入效率,研究和推广省力栽培技术。
7、 2 印度杂交水稻发展现状 2.1 印度杂交水稻发展历程 1981年印度少数研究单位开始研究杂交水稻。 1987 年印度引进了中国和国际水稻研究所( IRRI)的一些不育系和恢复系进行观察和配组,前期进展缓慢。1989 年为突破广为种植的矮秆品种的产量限制,印度农业研究委员会(ICAR)启动了一个从事杂交作物研究的协作网。1991 年由 ICAR 及联合国发展计划署(UNDP)共同发起和资助的“开发利用杂交水稻”工程正式启动。这个工程由 1 个指挥协调中心、2 个研究中心、7 个分中心、3 个战略研究中心及若干分布在各邦的国家级或省级研究所组成,工程总部设在海德拉巴( Hyderabad),作
8、为全国杂交水稻研究协作中心。主要研究目标为选育适合于灌溉生态条件下种植的高产杂交稻组合;研究一整套高产制种技术;杂交稻高产栽培技术;研究发掘适合低洼多雨地区种植的亲本以及出口的亲本;开展基础理论研究。初始目标为 2000 年推广 200 万 hm2 杂交稻,达水稻面积的 5%左右。麦克研究基金会(MRF)也对印度杂交水稻进行了资助。 1994 年杂交水稻选育获得成功,根据多点试验和生产试验的表现,共有 APHR -1、APHR -2、KRH-1、MGR -1 等 4 个杂交稻组合通过审定。这些杂交稻的产量平均为 6.85 t/hm2,比当时主栽品种高 32.9%,种植面积 1 万 hm2。三系
9、杂交水稻的制繁种技术标准化,制种产量约为1.5 t/hm2。大批有实力的私人种子公司开展杂交水稻研发,形成了国家网络队和私人种子公司共同开发的局面。1995 年中国水稻研究所( CNRRI)与 Parry Monsanto Seeds Ltd.合作研究开发杂交水稻技术。优 2070、优 6078 引至印度,表现产量高、抗性好,合作选育的 I 优 005、I 优 006、I 优 008 也表现出色。 1994 年第 1 批杂交稻审定后,推广面积迅速扩大,至 2001 年审定的杂交水稻组合达 17 个,推广面积达 20 万 hm2。由于当时选育的杂交水稻组合米质、抗性不符合要求,制种产量低,推广速
10、度始终达不到目标。2002年印度制订第 10 个五年计划(2002-2007),计划发展 300 万- 400 万 hm2 杂交水稻,提高制种产量至 2.5 t/hm2,提高杂交稻米质和抗性。2004 年杂交稻播种面积 56 万 hm2,2005年有 19 个杂交稻组合投入市场,杂交稻播种面积 80 万 hm2。至 2008 年共发放杂交稻组合30 个,共有 20 个政府机构和 5 个私人公司从事杂交水稻研发,杂交水稻推广面积 150 万hm2。2008 年印度农业研究所建立了一个促进印度杂交水稻公私合作伙伴关系的模式,将该所研发的超细芳香杂交水稻 Pusa RH10 在 1 a 内推广种植
11、50 万 hm2。2009 年 ICAR 与IRRI 签署协议,在未来 3a 支持和促进印度水稻研究。 印度的气候特点和现有的水稻生产水平,已具备大面积发展杂交水稻的条件。印度是除中国之外杂交水稻研究力量最强的国家。在 1980-1981 年 IRRI 与中国共同举办的国际杂交水稻培训班中,印度参加的人数最多,都是国内研究水稻的权威专家,后来都成为了印度和国际杂交水稻专家。袁隆平和其它中国专家多次到印度指导杂交水稻技术。印度政府也很支持,建立了以 DRR 为首,全国12 个研究所参加的杂交水稻协作网。印度的私人公司研究开发杂交水稻的力量很强,有十多家公司投入力量,也培育出许多杂交稻组合。国际上
12、的一些大公司,如先锋公司,在印度设立了以杂交水稻研发为主的分公司。但私人公司只愿意开发生产自己的组合,印度政府研究机构培育出的杂交稻组合得不到种子公司的得力开发。加上政策的限制,印度的杂交水稻在良好开头之后,一直发展较慢,远没有当初计划和期望的那样快。 印度总结杂交水稻推广中的经验及教训,决定采取一些措施加快杂交水稻的推广。印度农业部对发展杂交水稻制定了明确的目标及执行计划,包括已成熟技术的推广;优质、抗病虫害亲本的研究与发掘;研究三系杂交稻的同时研究两系杂交稻及亚种间杂交稻;利用生物技术拓宽常规育种的深度及广度。DRR 与 MRF 正在联合生产所有优势组合亲本的核心种子及原种,为国营及私营种
13、子公司提供水稻种质资源;准备建立亲本的登记注册系统,以方便国营研究所和私营种子公司之间自由交换亲本;制订杂交稻米的蒸煮及品尝测定方法,确保杂交稻米的市场竞争性、口味及消费者可接受性;由 DRR 及协作网中的其它研究中心负责新制种区的技术指导( icar. org. in). 2.2 杂交水稻育种现状 2.2.1 不育系选育 1981 年印度开始引进中国和 IRRI 的不育系 V20A、珍汕 97A、V41A、P203A、IR48483A、IR46830A 等进行研究,发现中国的不育系不能适应印度的气候条件。1996 年印度对 30 多个不育系进行了稳定性观察及所配组合的优势鉴定,来自 IRRI
14、 的IR46829A、IR46830A、IR54755A、IR54758A、IR58025A 在各参试点表现优良,花粉不育度接近 100%,其余不育系表现出一定程度的分离或不稳定。印度杂交水稻推广初期应用的不育系以 IR58025A、IR62829A 等为主,IR58025A 配合力较好,制种产量较高,但所配组合直链淀粉含量低,不易被印度人接受,印度人要求大米直链淀粉含量 23% -25%,谷粒中细型;IR62829A 配合力较好,制种产量高,但育性不太稳定。1991 年印度杂交水稻的工作重心是选育农艺性状优良、适合本地区农业气候条件的不育系,各研究单位对不育系选育进行了分工,位于 Cutta
15、ck 的 CRRI 负责选育适合低洼、多雨地区种植的不育系;位于新德里的印度农业研究所(IARI)负责选育优质米不育系;位于格布尔特拉(Kapurthala)的旁遮普农业大学(PAU)负责选育抗病不育系及优质米不育系选育。印度自选不育系PMS2A、PMS3A、PMS4A、PMSTA、PMS10A 表现出色。1997 年以来印度杂交水稻开发的不育系从 IR58025A、IR62829A 为主转向以 IR68888A、IR68902A、IR68896A、IR69616A 及来自印度旁遮普邦的 PMS 系列不育系为主。在印度已审定的杂交水稻组合中,不育系仍以IR58025A 为主,由其选配的组合占审
16、定组合的 46.5%,其次为 IR62829A、IR68897A、6C0 -2 等 12 个不育系。最近各研究单位又选育了一批新不育系,如PMS12A、DRR2A、DRR3A、PusaSA、APMS6A、Pant CMS2A 等。印度利用野生稻和栽培稻杂交选育出新质源不育系 RPMS-1A、RPMS3A、RPMS - 5A 等,获得了具恢复能力的品种如DRW22017、RPW2001 等。两系不育系已引进 IRRI 的 IR68292 -10 -34 -6S、IR68292 -10 -34 -25S 等 30 多个籼型温敏不育系,在 Hyderabad 观察为主,一般在 4-6 月旱季不育,9
17、-11 月雨季可育,旱季可安排制种,雨季可安排繁殖。新选育的两系不育系 MLTG4 正在开发利用。 2.2.2 恢复系选育 用中国和 IRRI 的不育系测交,热带大部分品种表现恢复或半恢复,而保持系仅占 2%3%,且受其它性状制约。现生产上应用的恢复系有IR9761R、IR10198R、IR42266R、Ajaya、BR827R、KJTR -2、JRR(N)65、PAU 系列等 20 多个。印度南方以 IR9761R、IR10198R、IR42266R、Ajaya、BR827R、KJTR -2、JRR(N)65 等恢复系为主;北方以 PAUl106 -6 -2、PAUl 126 - 15 -3
18、 等恢复系为主。 2.2.3 新组合选育 印度各育种单位利用 IRRI 的不育系和印度改良的不育系与 IRRI 和印度的恢复系配组,育成了约 100 个杂交水稻组合,并发放给农民种植。1994-2007 年共审定杂交稻组合 30个(表 1)。2008 年拜耳作物科学在印度推出一个抗白叶枯病的杂交水稻品种 Arize Dhani,示范试种产量 7.1 t/hm2,比常规稻对照的产量高 20% -30%。2.2.4 国家级区域试验 印度杂交水稻区试分旱季和雨季,只要能提区试种子即可参加区试。1989 年开始系统进行杂交水稻区试,首次参试组合 18 个,2 a 后扩大至 126 个,1996 年达
19、200 多个,有些组合的小区产量比当地最高对照高 1 -2t/hm2。参试组合在不同地区表现不一样,IR62829A、IR58025A 所配组合及 IR10198 - 66 - 2R、IR29723-143R、ARC11353、IR9761 -19R 等所配组合在印度南部表现较好;由 PMS3A、PMS5A、PMS10A 所配组合及 PAUll06 -6 -2、PAUl126 - 15 -3 所配组合在印度北部表现较好。区试分 3 组,每组参试组合 25 - 30个,3 次重复。参试组合只要产量比最高对照增产 lt/hm2 就被列为有希望的杂交水稻组合。私人公司的组合推广不需政府批准。 2.3
20、 杂交水稻制种现状 1993-2007 年印度杂交水稻制种面积分别为 70,133,800,1 330,2 000,1 670,2 000,2 300,2 700,2 700,5 500,7 900,7 4000,10 800,14 900 hm2。1989 年前小区制种产量 0.1 - 0.2 t/hm2。1991 年在Hyderabad、格尔纳尔(Karnal)及 Mandya 等地区,制种产量达 1.7 - 2.5 t/hm2。1995 年制种产量 1.5- 2.0 t/hm2,5 个国家单位、8 -10 个私人种子公司大面积制种,15 个新公司小面积制种;90%的种子由私人公司生产。9
21、0 年代进行了制种亲本开花习性及生育期研究,引进了赤霉素调花等技术,调整了父母本行比、插秧本数,采取了人工辅助授粉及喷保花肥等措施,制种产量有了大的提高。1991-1995 年位于班加纳尔( Bangalore)的印度农业科学大学(UAS)对 1 500 多个亲本的开花习性进行了细致的研究。2001 年参与杂交水稻制种的公司有 24 个,其中私人公司 15 个,国营 7 个,非政府组织 2 个。大面积制种实践证明旱季制种比雨季制种高产,各制种单位还大力研究了花期相遇、最佳父母本行比、GA,剂量和施用时间、影响授粉的因素、辅助授粉的频率和时间等影响制种高产的因素。2009 年共有 22 个国营单
22、位及 5 个大私营公司从事大面积制种,目前大面积制种产量 1.83 t/hm2 左右。 2.4 杂交水稻推广概况 1994-2008 年印度推广杂交水稻面积分别为 0.52 万、1.0 万、6.0 万、10.0 万、15.0 万、12.5 万、15.0 万、20.0 万、27.5 万、28.0 万、56.0万、80.0 万、75.0 万、110 万、151 万 hm2。其中 2006 年杂交水稻平均产量 6.5 - 7.5 t/hm2,比常规稻增产 20%-35%。目前约有 60 个种子公司约 100 个杂交水稻组合在生产上示范推广。生产上大面积推广的组合有 Hybrid Rice Inter
23、national Ltd. (Bayer)发放的HRI -126、PA6201、HRI - 120( 6444)、Sahyadri, Pio- neer Overseas Cor.发放的 PHB - 71,Parry Monsanto Seeds Ltd.发放的 RH204,国营单位发放的 KRH -2、DRR -1、NSD -2、Pusa RH - 10 及 Shriram Bio- seed Genetics India Ltd.、Syngenta Seeds Ltd.、Mahyco Seeds Ltd.等公司发放的组合,有些组合推广到印尼、缅甸、孟加拉等国家。超优米品种 Pusa RH
24、- 10 碾米品质和蒸煮品质好,产量 4.4 t/hm2,比最好的优质米品种Pusa Basmati -1 产量高 39.9%。大田种植的杂交水稻 99%面积为私营种子公司的组合,国营单位育成的组合只占很少份额。杂交水稻大面积推广平均产量 6.33 t/hm2,灌溉稻区常规稻平均产量 5.22 t/hm2,杂交稻比常规稻增产 1.11 t/hm2,增产幅度 21.3% 27-30(http:/www. agricoop, nic. in)。1994-2008 年 15a 间印度总计种植杂交水稻约 600万 hm2,增产稻谷约 663 万 t。印度政府对杂交水稻的推广做了大量的工作,效果较好。
25、3 印度发展杂交水稻的主要障碍 印度政府对杂交水稻很重视,但没有组织协调好全国杂交水稻研究和推广工作。国家研究机构与私营公司未能协作自由交换种质,国家研究机构有实力培育出杂交水稻亲本和组合,但没有种子公司愿意承担种子生产任务;研究成果与实际需求脱节,水稻室内研究者较多,水稻生产第一线研究者较少,初期培育出的杂交水稻组合米质、抗性、适应性、制种产量等方面不适合当地生产的要求,国家区试未规范化;国营单位育成的组合制种产量低,推广不力,农民很少种植,新制种区常出现花期不遇,制种用原种不够,未制订出制种操作规程;杂交水稻推广中未能充分利用高产示范培训农民,让农民自觉地按照杂交水稻高产要求种植。 4 印
26、度杂交水稻发展对策 4.1 发展杂交水稻,保障粮食安全 印度是一个拥有 11 亿人口的大国,粮食安全始终是政府的头等大事。杂交水稻的推广须列入国家计划,作为一项政府行为。政府必须在政策上、经费上、组织上全力支持杂交水稻的发展,保障稻米的增长。杂交水稻前期研发经费多,回报周期长,研究成功后,种子商业化生产也需要一个完整的体系支撑。政府要加强农田基本建设,增加投入,在化肥、种子等生产资料上补贴;完善和制订有利杂交水稻发展的品种评价、种子发放、种子进出口等方面的各种法律法规;保障研究和推广必需的人力和财力投入;加强技术培训和舆论宣传,积极引导农民自觉种植。 4.2 努力提高杂交水稻育种水平 印度杂交
27、水稻研发能力强,但要加强适销对路的杂交稻组合选育。在继续选育高产品种的同时必须加强优质育种及高异交率母本的选育。目前杂交稻米质太粘,不受欢迎。应根据印度本国实际及时调整育种目标,拓宽育种资源,选择直链淀粉含量较高、谷粒中细型的亲本配组,克服米质太粘的现状,并提高整精米率。印度杂交水稻的母本异交率低,制种产量低,种子成本高,必须加大选育力度,攻克母本异交率低的难关。 4.3 切实提高杂交水稻制种和栽培水平 要进一步完善杂交水稻种子生产、管理、销售体系。制种产量必须保证在 1.5 t/hm2 以上,种子公司才有利润和积极性,农民才有可能买到便宜种子。要适当建立固定成片的种子生产基地以保障种子的质量
28、和产量,特别要重视亲本提纯和繁殖基地的建设。政府部门要制订杂交稻种子质量标准,建立和完善种子法律法规,加强对杂交水稻高产栽培配套技术的研究和推广。 4.4 加强杂交水稻推广力度和国际合作 政府应增加推广力度,加强和健全农技推广网络,加强对农民的技术培训,加大示范力度。印度杂交水稻的发展得到了国际水稻研究所( IRRI)、联合国粮农组织(FAO)以及中国的无私帮助,要继续加强国际合作,继续发挥国际组织和跨国种子公司的作用。 胡继银 12,蒋艾青 3 (1RB Biotech Sdn. Bhd.,Kuala Lumpur 47301Malaysia; 2永州市农业科学研究所,湖南永州 425006; 3永州职业技术学院,湖南永州 425000) 杂交水稻 2010.5 江洪涛采集审核;程彬彬编辑上传。