南方低甲烷排放的高产水稻品种筛选与评价
2018-12-25黄农荣梁开明钟旭华潘俊峰刘彦卓彭碧琳傅友强胡香玉孔清霓
黄农荣,梁开明,钟旭华,潘俊峰,刘彦卓,彭碧琳,傅友强,胡香玉,田 卡,孔清霓
(广东省农业科学院水稻研究所,广东省水稻育种新技术重点实验室,广州 510640)
随着社会经济发展和人口增长,我国在人口、资源、环境间的矛盾日益尖锐[1-3]。粮食安全和保护环境成为目前面临的两大难题。人口增加和耕地减少,必须提高粮食单产;而粮食产量的提高还需兼顾环境的保护。水稻是我国最重要的粮食作物,中国水稻种植面积2800多万hm2,约占全球的18.7%,居世界第二位,产量居世界第一[4],现代水稻育种技术的进步、高产超高产品种的推广应用为保障我国粮食安全做出了巨大贡献。但是,稻田又是温室气体甲烷(CH4)的重要排放源。据统计,我国稻田每年排放的CH4达840万t,占中国排放总量的17.9%,占全球稻田CH4排放量的27.4%,单位面积的CH4排放量为338 kg·hm-2,略低于美国的350 kg·hm-2[5-6]。因此,推广应用高产和低CH4排放兼备的水稻品种是我国当前粮食生产的主要途径之一。
自二十世纪八十年代以来,科学家就发现水稻品种在稻田温室气体CH4排放过程中的作用,稻田中90%以上的CH4通过水稻植株排放到大气中[7],随后的研究进一步证明了水稻在CH4排放中的作用[8-17],但品种间的CH4排放量有差异。Lindau等[10]研究了6个水稻品种的CH4排放特性,矮秆品种CH4排放量约为高秆品种的64%。随后中国、印度、日本、美国和国际水稻研究所(IRRI)等科学家的研究亦表明品种间CH4排放具有差异[18-25]。以往研究表明,稻田CH4排放量与水稻干重、株高、根体积、根系干重、分蘖数、收获指数以及产量等性状有关[13,17,19,21,26-27],但不同研究者的结论不尽相同;……
