何 強，邢俊杰，張武漢，舒 服，鄧華鳳

(雜交水稻國家重點實驗室/湖南雜交水稻研究中心，湖南長沙410125)

我國成功用占世界7%左右的耕地，養(yǎng)活了占世界22%的人口。特別是自2004年以來，全國糧食生產已實現了“九連豐”，2012年糧食總產量達到5.90億噸，其中，水稻總產由1.79億噸連年增加到2012年的2.04億噸，約占糧食總產的35%，有效保障了國家糧食安全。然而，我國耕地減少的趨勢不可逆轉，中低產田比重日益上升，加之生態(tài)環(huán)境惡化加劇、水資源日益匱乏，我國糧食安全的形勢依然嚴峻。因而，如何實現糧食的大面積均衡增產是保障我國糧食安全的重要舉措。

1 中國中低產田的現狀

1.1 耕地現狀

中國耕地面積近20年來呈持續(xù)減少的態(tài)勢，從1997年的12 993萬公頃降至2010年的12 173萬公頃，人均擁有耕地0.092 hm2，不及世界人均耕地面積的40%［1］，是美國人均的12.9%，印度人均的73.5%。耕地總面積已接近國家糧食安全1.2億公頃(18億畝)的耕地紅線(這是一個具有法律效力的約束性指標，是2006年《國民經濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出的)。

中國耕地面積減少的原因是多方面的，主要是非農建設占用、農業(yè)結構調整、災害和污染損毀、退耕還林、利用不當等。耕地利用不當主要存在兩方面:一方面，大量使用無機肥料、有機農藥及不合理的灌溉等使得土壤板結、有機質含量減少、鹽漬化等，高產田變?yōu)橹挟a田、低產田及至荒地;另一方面，粗放耕作和掠奪性開發(fā)。利用不當使得中國耕地肥力呈持續(xù)下降態(tài)勢，全國耕地有機質含量平均已降到1%，明顯低于歐美國家2.5% ～4%的水平［2］。雖然國家加大了中低產田改造的力度，但由于耕地的持續(xù)退化和在城市化進程中優(yōu)質耕地的不斷被占用，補充耕地的質量得不到保證，再加上氣候變化和掠奪式的過度利用所致原有耕地地力明顯下降，中國中低產田在整個耕地中所占的比重進一步上升，由“十一五”以前的65%上升到了2009年的70%，約 8 373 萬公頃［3，4］。

1.2 中國水稻種植面積變化狀況

自新中國成立以來，水稻種植面積呈現戲劇性的波動。第一個時期是水稻種植面積穩(wěn)步增長期。這一時期，由于開荒、圍湖造田和復種指數的提高，中國水稻種植面積從1949年的2 571萬公頃逐步擴大到1976年的頂峰3 622萬公頃;第二個時期是全國水稻種植面積逐步下降期。這一時期，由于我國居民用地和城市化建設用地增加、種植業(yè)結構調整等因素，使得水稻種植面積逐年下降，直降到了1994年的3 016.6萬公頃。該時期中國糧食安全問題引起了政府高度重視;第三個時期是水稻種植面積起伏時期，這一時期是1994年至2003年。前3年，全國水稻種植面積出現了輕微的恢復性上升，1997年達到3 176.6萬公頃;隨后，水稻種植面積再次呈現持續(xù)、快速減少的態(tài)勢，到2003年，水稻種植面積只有2 650.6萬公頃，使得中國的糧食安全問題再度引起了世界性的關注;第四個時期是水稻種植面積緩慢恢復增長期。2011年逐年增加到3 006萬公頃，恢復到接近1994年的水平(數據來源于中國種植業(yè)信息網－農作物數據庫)。

中國水稻種植面積經過幾個時期的起伏變化，其耕地質量并未因此而提高，反而在后兩個時期，因城市化占用大量優(yōu)質農田、工業(yè)“三廢”污染、有機肥施用量減少、過度施用化肥農藥、掠奪性的種植等，再加之干旱、洪澇、鹽堿等自然災害因素導致土壤污染、退化等，使得中低產田的份額占目前水稻常年總種植面積的70%［5］。

2 中國水稻生產現狀

中國水稻單產從新中國成立至今總體趨勢是持續(xù)上升的。平均產量的變化可以劃為兩個階段:第一階段，從1949年1 891.95 kg/hm2提高到1978年的3 798.0 kg/hm2。該時期單產的提高主要受益于水稻矮化育種的成功;第二階段，從1978年的3 798.0 kg/hm2提高到2011年的6 687.3 kg/hm2。這一階段單產的提高主要歸功于雜交水稻的大面積推廣和超級稻的成功應用。2008年，農業(yè)部在全國建立500個萬畝高產創(chuàng)建示范片，單季稻萬畝高產示范單產達到了10 500 kg/hm2，早晚雙季稻萬畝高產示范單產也達到了13 500 kg/hm2。湖南“種三產四”豐產工程中，示范區(qū)大面積單產早稻達到7 500 kg/hm2，中稻單產達到9 200 kg/hm2，晚稻單產達到8 000 kg/hm2(數據來源于中國種植業(yè)信息網－農作物數據庫)。

有學者認為，按單位面積糧食產量可以將耕地劃分為高產田、中產田和低產田，以低產田單位面積糧食產量為1，則高中低產田的糧食單產比為3.68∶2.61∶1，按照我國耕地面積中低產田占71.1%的比重計算，則高產田糧食單產比糧食平均單產高36.4%［6］。以這一研究為測算依據，2006年至2011年全國早、中、晚稻平均單產和高產田單產的差距分別為2 008.8、2 606.4、2 040.9 kg/hm2(表 1)。從這一差距可以看到中低產田的水稻產量潛力巨大。

表1 全國2006～2011年水稻平均單產與高產田單產情況(kg/hm2)

3 水稻均衡增產的育種策略

中國水稻均衡增產主要是要提高中低產田的水稻產量。中國水稻耕地面積中有70%以上的中低產田，而這些田因旱、酸、堿、粘、瘦等諸多障礙因子使得單產又比高產穩(wěn)產田減產36.4%［7］，嚴重制約中國糧食均衡增產。提高中低產田的水稻產量，可以采取以下措施:(1)改善和提高耕地質量，降低中低產田的比重;(2)加強水稻栽培技術創(chuàng)新，推廣水稻高產高效生產技術;(3)加大中低產田基礎設施建設的投入，降低中低產田靠天吃飯的風險;(4)加強種質創(chuàng)新，推廣廣適型超級稻。

廣適型超級稻品種能適應較大范圍的生態(tài)區(qū)域種植，選育廣適型超級稻新品種是解決大面積均衡增產的育種策略之一。然而，目前我國培育的廣適型超級稻重大突破性材料非常稀缺、超級稻育種的效率低、大面積主推的廣適型超級稻品種少。2007年國家科技部雖然啟動了“廣適型超級雜交稻新組合選育與示范”項目的研究，該項目研究期限為3年，但因缺少長期的支持而未有實質性的突破。有學者首次在長江流域開展廣適型超級雜交稻研究。目前在不同生態(tài)稻作區(qū)都具有很好的產量適應性且經過農業(yè)部認定的超級雜交稻組合有Y兩優(yōu)1號和準兩優(yōu)527，經過省級認定的超級雜交稻組合有C兩優(yōu)87和紅蓮優(yōu)6號［8］。與至2011年止全國認定的92個超級稻品種數相比，生態(tài)適應性廣泛的超級稻組合很稀缺，究其原因:其一，大多數育成的超級稻屬于高肥型品種，不適宜于在中低產田種植，適應的生態(tài)區(qū)域較窄;其二，開展廣適型超級稻的育種還沒有系統(tǒng)的研究方法和評價體系;其三，缺少適應大眾化的超級稻輕簡栽培技術。

選育廣適型超級稻新品種是水稻均衡增產的一個重要研究內容，可以從以下幾個方面著手:

(1)挖掘水稻種質資源中的耐肥、耐鹽堿、耐旱、耐瘠、抗高溫、耐低溫等耐逆境的基因;

(2)通過遠緣雜交、生物技術等手段，利用遠緣物種的耐逆境的基因創(chuàng)造水稻新種質，包括存在的促進水肥高效利用的遺傳基因;

(3)根據不同稻作生態(tài)區(qū)域內的中低產田的障礙因子，通過高效育種技術創(chuàng)制聚相關基因于一體的優(yōu)良材料;

(4)根據各稻作區(qū)內的生態(tài)環(huán)境，培育適應稻作區(qū)具體生態(tài)條件的水稻株型，包括利用高光效基因、提高群體光能利用率的株型等;

(5)研究廣泛適應不同稻作區(qū)之間共性的育種技術、新材料和新株型。

［1］ 黃應來.城市化不斷侵襲城郊土地，耕地比1997年再減少1.23億畝18.26億畝:耕地紅線岌岌可危［N］.南方日報，2011－02－25.

［2］ 封志明.耕地與糧食安全戰(zhàn)略:藏糧于土，提高中國土地資源的綜合生產能力［J］.地理學與國土研究，2000，16(3):1 －5.

［3］ 韓樂悟.中低產田占70%區(qū)域性退化嚴重耕地質量管理或寫入法律法規(guī)［N］.法制日報，2012－04－14.

［4］ 林鵬生.我國中低產田分布及增產潛力研究［D］.北京:中國農業(yè)科學院，2008.

［5］ 王玉琪，曹 茸.畝產突破900公斤中國超級稻的光榮與夢想［N］.農民日報，2011－11－24.

［6］ 傅澤強，蔡運龍，楊友笑，等.中國糧食安全與耕地資源變化的相關分析［J］.自然資源學報，2001，16(4):313－319.

［7］ 方福平，程式華.論中國水稻生產能力［J］.中國水稻科學，2009，23(6):559 －566.

［8］ 鄧華鳳，何 強，陳立云，等.長江流域超級雜交稻產量穩(wěn)定性研究［J］.雜交水稻，2009，24(5):56－60.