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節水抗旱稻
鎖定
- 中文名
- 節水抗旱稻
- 優 點
- 節水50%以上
節水抗旱稻主要特性
節水抗旱稻的節水、抗旱、與水分利用效率是三個相互聯繫而又有所區別的概念。節水是指節水抗旱稻有效利用雨水和節水栽培的能力，抗旱是指在乾旱條件下維持高水勢保持正常生理功能的能力，而水分利用效率是指以最少的水分消耗來獲得最大的經濟產量的能力。
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節水
節水抗旱稻的節水特性是指在其生長髮育過程中減少水分消耗的能力。廣義地講，包括如何有效地利用降水和提高作物的水分利用效率，最終實現節水抗旱稻的節水栽培。
在以往的研究中，作物逃旱性被認為是作物適應乾旱的方式之一，屬於抗旱的範疇。實際上，通過調節生育進程避免乾旱的影響，在乾旱來到之前成熟或作物水分敏感期與雨季高峯一致從而避過乾旱，反映了作物利用降水的能力。
水稻的一生對水分的要求不一。有充分的證據表明苗期乾旱與成株期乾旱對水稻的產量影響不同。孕穗期與灌漿乳熟期是對水分最敏感的時期（梁光商等 1986）。在水分敏感期充分利用降水，或根據水分供應條件進行節水種植，可實現節約水資源的目的。
作物水分利用效率涉及兩個方面的範疇，一是作物維持正常生理代謝活動所需的生理需水量，二是在一定的水分狀態下作物的生產能力。作物的水分利用效率與抗旱性不同，抗旱性強的品種不一定水分利用效率高，反過來水分效率高的品種不一定抗旱。從提高水分利用效率上講，品種的產量潛力往往比抗旱性更為重要。
筆者對旱稻品種中旱3號與水稻品種汕優63進行不同需水量的試驗表明，在灌水量為5250m/hm的情況下，中旱3號達到其產量最高值，為3.10t/hm, 水份利用效率為0.59Kg/m, 而汕優63大幅度減產，僅3.45t/hm, 水分利用效率為0.66Kg/m。顯然，前者雖然抗旱性比後者強，但水分利用效率低於後者。在灌水量達到7500 m/hm時，中旱3號產量變化不大，水分利用效率大幅度降低，但汕優3號產量達到最高值，為6.38 t/hm，水分利用效率上升到0.85Kg/m（鄒桂花等 2006）。
抗旱性
不同學科的學者對抗旱性的關注與理解不同。植物生理學家認為抗旱性是植物在水分缺乏環境下可以生存的能力，而農學家則更關注在乾旱條件下的作物產量，將抗旱性定義為作物在大氣或土壤乾旱條件下生存和形成產量的能力。事實上，作物的抗旱性極其複雜，至少涉及三個重要的生理範疇：一是乾旱條件下作物維持高含水量；二是作物在低含水量的情況下保持其生理功能；三是旱後作物含水量和功能的恢復（羅利軍，張啓發 1999）。比較一致的看法是抗旱性的內涵包括三個方面：
避旱性
指作物在乾旱的條件下減少失水分或維持吸水從而保持高水勢的能力。主要是通過發展強大的根系來吸收水分並運轉至地上部分和通過適量關閉氣孔或不滲透的角質層來減少水分消耗；
耐旱性：指作物在葉片水勢低的情況下維持代謝的能力。主要是指在乾旱條件下，植物通過細胞內滲透調節物質的主動積累，進而增加滲透調節的能力以維持較高的膨壓；另外還包括在乾旱條件下植物清除體內所積累的有害物質和抗氧化能力的提高等；
復原抗旱性
指作物在經過一段時期的乾旱後的恢復能力，主要與植株耐幹化、耐脱水的能力。
應該指出，通過關閉氣孔減少失水和耐幹化都是以降低產量為代價的（張木清等 2005）。事實上，植物的抗旱性往往是上述能力的綜合表現。避旱性起主要作用，而耐旱性被認為是抗旱性的第二道防線（Blum 2005）。在水稻品種資源中，不同抗旱資源在不同特性上表現優勢。這裏所指的節水抗旱稻的抗旱性主要是植株保持高水勢從而維持正常的生理代謝功能的能力。也就是高水勢下的抗旱，包括避旱性（保持吸水與不影響產量的保水能力）和耐旱性（滲透調節與抗氧化等）。
節水抗旱稻研究進展
上海市農業生物基因中心羅利軍研究員團隊於10年前提出了發展“節水抗旱稻”的理念，在抗旱性增強的前提下，改變傳統的水稻生產長期淹水栽培方式，採用旱種旱管等栽培模式，大幅度減少灌溉用水，減少農藥化肥的使用量，減少面源污染，大幅度減少稻田温室氣體排放量。
上海市農業生物基因中心在理論與品種選育兩方面進行了長期的研究，已取得了重要的進展。育種以當前水稻生產上大面積推廣應用的品種為基礎，導入陸（旱）稻的節水抗旱特性，培育出既高產優質又節水抗旱的節水抗旱稻，至今共計審定17個相關品種，包括秈型常規節水抗旱稻、粳型常規節水抗旱稻、秈型雜交節水抗旱稻和粳型雜交節水抗旱稻4個系列。
上海已建立了節水抗旱稻科技成果的轉化和產業化平台，並聯合全國18家種業研發、生產、銷售單位和配套企業組建“節水抗旱稻產業聯盟”，加強技術集成配套和節水抗旱稻示範推廣網絡建設，建立和不斷完善節水抗旱稻技術服務體系，探索形成了節水抗旱稻旱種旱管、水種旱管、機械旱條播等多種輕簡化種植模式和“果樹+稻”“蔬菜+稻”等複合種植模式。
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節水抗旱稻推廣種植
截至2019年10月，除上海以外，節水抗旱稻的主要示範推廣區域已經全面涵蓋安徽、湖北、江西、湖南、河南等主要水稻產區，在浙江、江蘇、福建、廣西、海南、四川、貴州等地也有良好的示範推廣效果。此外，在越南、緬甸、巴基斯坦、老撾和非洲的烏干達、加納、馬達加斯加等地已經展開了實質性的推廣工作。近年來累計推廣的節水抗旱稻種子已接近1000萬公斤。
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- 參考資料
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- 1. 關於節水抗旱稻定義的學術文獻
- 2. 節水抗旱稻 ．節水抗旱稻[引用日期2015-12-15]
- 3. 上海科學家培育的節水抗旱稻在國內多個水稻主產區推廣 ．中國政府網[引用日期2019-10-11]
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