氮素高效利用高产优质水稻新品种选育及其应用基础研究

苏泽胜 罗志祥 施伏芝 阮新民

(安徽省农业科学院水稻研究所，安徽省水稻遗传育种重点实验室，安徽 合肥 230031)

从20世纪60至70年代培育和推广半矮秆耐肥型常规水稻品种和杂交稻新组合以来，特别是近年来大面积推广超级杂交稻，使我国的水稻产量水平有了大幅度提高，但随之带来了氮肥施用量的急剧增加。据统计，1971至1972年全世界氮肥使用总量为3 349万t，1999至2000年度增加至8 730万t，氮肥使用量增长161%。不仅如此，氮肥在化肥中的比率还呈明显增加趋势。1971至1972年世界化肥 N∶P2O2∶K2O 为 1∶0.67∶0.51;1999 至2000年则为1∶0.39∶0.26。在水稻生产中，1980至1995年的15年间，我国早籼稻和粳稻化肥 (主要是氮肥)施用量平均年增长率分别为7.0%和8.8%，而同期水稻单产的年平均增长率低于6%。据估计，亚洲2025年的水稻产量将比1991年增加64%，施氮量将增加180%，而每公斤氮素生产的稻谷由51.7 kg下降为30.2 kg。水稻氮素利用效率随着氮肥用量的增长明显下降。生产上，一般稻田施纯氮120～140 kg/hm2。施用量高的田地如我国苏南地区则高达600～700 kg/hm2［1］。过量施用氮肥不仅降低了氮素的利用效率，造成能源的巨大浪费，而且提高了作物的生产成本，挫伤了农民的生产积极性。据报道，目前我国水稻氮肥利用率仅为28%～40%，其余的氮素则通过淋溶、挥发和冲洗等以NH3、NO3-N等形式排入环境而损失，并污染地下水、土壤、河流和大气，进而影响人体健康。在我国，由于人口众多所带来粮食安全问题以及粮食自给问题面临的挑战，水稻育种一直把高产放在品种改良的首要位置。因此，在某种程度上忽视了氮素对整个农业生态环境的影响。……