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朱德峰等:提升全球水稻生产能力的对策 
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发布时间:2010-12-31

 

1  水稻新品种及杂交稻的选育与应用

 

在热带灌溉稻生态系统,为应对水稻产量徘徊现象,国际水稻研究所于1989年开始进行水稻新株型的育种,有些新株型品系产量比对照IR72提高20%左右,第二代新株型育种取得较好进展。新株型材料也在不同地区的育种计划中应用,已有多个产量超过当地高产对照品种的新株型品种在中国和印度尼西亚通过审定并生产应用。1997年以来,中国开始了“超级稻育种”计划,到2007年已有61个超级稻品种和组合获得认定,其推广面积占中国水稻面积20%左右,大面积推广应用的超级稻品种和组合比一般品种和组合增产15%左右,在百亩示范区比对照增产30%以上。

1976年以来,中国在生产上应用和推广杂交水稻取得成功。杂交水稻平均产量比常规水稻高15%—20%。自70年代未以来杂交水稻面积不断增加,近年杂交水稻应用面积已超过水稻种植面积的55%。杂交水稻的推广使水稻总产量稳定提高。2007年,杂交水稻在亚洲其它国家,如孟加拉、印度尼西亚、菲律宾、越南、印度、缅甸等主要产稻国推广250万公顷,显示出杂交水稻对水稻单产的提高和总产增加的潜力。杂交水稻在亚洲其它国家的应用还需要提高制种产量并降低制种成本、选育异交率高、品质优的不育系,以促进杂交水稻的广泛采用。

为满足全球人口增加对稻米的需求,通过改善群体、理想株型育种、杂交优势利用、遗传工程、扩大遗传背景、分子育种,提高水稻品种的产量潜力。中国通过水稻株型和优势利用选育的超级稻品种及其配套栽培技术研究在生产中发挥了重要作用,生物技术与常规育种技术的结合提了高杂交稻产量、品质和抗性。水稻品种株型改良和杂交稻是水稻产量进一步提高的主要途径。

近年在水稻超高产育种的材料创制、基础理论研究方面也取得重要的进展,拓宽了其遗传多样性。水稻单蘖基因的克隆及其育种应用使提高分蘖成穗、优化水稻群体成为可能。另有一些科学家试图将玉米的C4光合基因导入到水稻,提高光合效率,进而提高水稻产量30%—35%。将Bt基因导入水稻提高水稻对危害最大的螟虫的抗性,可减少产量损失。抗除草剂、抗生物和非生物逆境转基因水稻的培育,将减少杂草的竞争,降低生物和非生物逆境对产量造成损失。

2  非洲新水稻

针对非洲传统水稻产量低的状况,两非水稻发展协会(WARDA)通过亚洲栽培稻与非洲栽培稻杂交育成的非洲新水稻(NERICA)保留非洲栽培的抗旱、耐低营养和与较强的杂草竞争能力等特性,且表现亚洲栽培稻的高产性状,为提高西非和中非的水稻产量提供了技术。NERICA旱稻品种表现生育期短,这样水稻可以避开干旱胁迫对产量的影响,还可在稻田采用多熟种植,可在水稻-豆科作物等种植制中应用,以改良土壤肥力、提高旱稻的产量。

研究表明,在该地区的高地和雨养低地上种植非洲新水稻,在较低肥料等投入的情况下,增产稻谷25%。非洲新水稻(NERICA)的研制成功为非洲水稻产量的提高提供了技术支持。

3  集成栽培技术与水稻产量差异弥合

在热带地区,生产应用的水稻品种和组合的产量潜力大多每公顷超过10吨,而稻农较高的产量一般在7—8吨,农民的实际平均产量仅4—5吨。同样,在亚热带地区农民产量、品种产量和专家指导下的产量存在很大差异。研究水稻产量差异形成的原因,提出弥合产量差异的技术,对提高地区和国家的水稻平均产量具有重要意义。

澳大利亚研发和推广的水稻标准化生产技术,对提高水稻产量起重要作用。1973年至1985年期间澳大利亚水稻单产徘徊在6吨,1986年开始研发水稻标准化生产技术,并开始应用于生产,该技术的推广使澳大利亚水稻单产迅速提高,到2000年水稻平均产量达到9.65吨。该技术在印度尼西亚示范应用增产23%,在巴西和委内瑞拉应用增产30%左右。

良种良法配套已成为中国水稻产量提高的成功法宝,从矮杆品种到杂交稻的成功实例均反映了配套栽培技术在提高品种产量潜力方面的作用,在当前超级稻推广应用中也起重要作用。

4  水稻机械化生产技术

水稻生产技术随社会经济发展而发展。在中国,水稻生产迫切需要以机械化作业为核心的现代稻作技术,然而,现有的水稻生产机械化程度较低,特别是种植技术机械化程度较低,而现有引进的水稻机械化种植技术适应性不强,不能充分发挥品种的产量潜力。水稻种植机械化是中国稻作技术的发展方向和重点,需要大力研究和推进。

5  加大水稻生产的政策支持

亚洲是全球水稻主要产地,稻农的生产规模比较小,随社会经济发展,需要推进水稻生产规模化、种植机械化和服务社会化,促进水稻种植水平和生产效益提高。从发达国家的水稻生产经验看,政府对水稻科研的支持和对水稻生产的补贴对实现水稻可持续生产发挥十分重要的作用。因此,研究和实施与社会经济发展相适应的水稻生产政策,有助于促进水稻生产持续发展。

来源:朱德峰等:全球水稻生产现状与制约因素分析 《中国农业科学》2010,43(3),474-479

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