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最新研究:缩小产量差,确保中国粮食自给

核心提示: 4月12日,《Nature Communications》在线发表了我校作物遗传改良国家重点实验室彭少兵教授团队题为“Closing yield gaps for rice self-sufficiency in China”的论文。论文科学、全面、系统地评估全国尺度上的水稻产量差,探究保障中国水稻总产稳定增加的有效途径,提出了未来中国水稻生产持续发展的建议。

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南湖新闻网讯(通讯员 邓南燕)4月12日,《Nature Communications》在线发表了我校作物遗传改良国家重点实验室彭少兵教授团队题为“Closing yield gaps for rice self-sufficiency in China”的论文。论文科学、全面、系统地评估全国尺度上的水稻产量差,探究保障中国水稻总产稳定增加的有效途径,提出了未来中国水稻生产持续发展的建议。

作物产量差是指作物在特定生态气候条件下能获得的潜在产量与农民实际产量之差,可以有效地反映现阶段作物的生产水平和潜在的可增长幅度。中国每年种植水稻4.5亿多亩(占全球播种面积的18%)、生产约2.1亿吨稻谷(占全球总产量的28%),为我国65%以上人口提供主食,基本保障了水稻供给自足。随着人口的增长,未来我国对稻谷需求量将进一步加大。但土地资源限制了水稻种植面积扩大、水肥等其他资源制约了水稻单产的提升,农村劳动力短缺和生产成本增加为水稻增产增效带来严峻挑战。未来如何保障国家粮食安全?如何应对未来环境变化对水稻生产的影响?为此,彭少兵教授团队联合美国内布拉斯加大学林肯分校同行学者开展了长期的深入研究。

中国水稻种植地域广、生长环境差异大、种植制度复杂、品种类型多,科学客观评价全国尺度上水稻产量差的意义重大。本研究利用全球产量差评估系统(Global Yield Gap Atlas, GYGA,website:www. yieldgap.org),以农业气候区(Agricultural Climate Zone)为基础,将全国各地区共875个气象站点升区到50个具有代表性的缓冲区(覆盖全国水稻总收获面积的86%)。应用国际最新的水稻生长模型模拟了不同区域各种水稻种植模式产量潜力的时空变化,同时结合相关统计数据进行产量差的估算。然后运用自下而上(Bottom-up)的大尺度升区方法评估了农业气候区、省份以及国家水平的产量差。在此基础上,分析了2030年我国水稻的供需平衡状况。研究发现,目前全国平均产量差为潜在产量的31%。在确保耕地面积不减少的前提下,通过品种改良和栽培技术创新,保持水稻单产年增长率与前30年相同的趋势以减少产量差,中国在2030年时水稻可以基本实现供给自足。此外,双季稻的产量差比单季稻高6个百分点,表现出更大的潜在增产空间,可以作为稻谷供需矛盾突出时调整种植结构提高总产的优选策略。

彭少兵教授是该文的通讯作者,博士后邓南燕是该文的第一作者。该研究由华中农业大学与美国内布拉斯加大学林肯分校联合完成,得到了国家重点研发计划、国家水稻产业技术体系、教育部高等学校学科创新引智计划、长江学者和创新研究团队等项目以及内布拉斯加大学林肯分校的全球水分和粮食研究中心的资助。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-09447-9

审核人 彭少兵

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责任编辑:蒋朝常
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