節(jié)水抗旱稻研究進(jìn)展及其在水稻綠色生產(chǎn)的作用

高 歡，趙洪陽，聶元元，張劍鋒，周佩雯，黎佳佳，龔麗英**

（1上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心，上海 201106；2上海天谷生物科技股份有限公司，上海 201203；3江西省超級稻研究發(fā)展中心，南昌 330200）

節(jié)水抗旱稻研究進(jìn)展及其在水稻綠色生產(chǎn)的作用

高 歡1，趙洪陽2*，聶元元3，張劍鋒1，周佩雯1，黎佳佳1，龔麗英1**

（1上海市農(nóng)業(yè)生物基因中心，上海 201106；2上海天谷生物科技股份有限公司，上海 201203；3江西省超級稻研究發(fā)展中心，南昌 330200）

傳統(tǒng)水稻生產(chǎn)消耗大量的淡水資源，過量使用農(nóng)藥化肥帶來嚴(yán)重的面源污染。通過梳理節(jié)水抗旱稻研究進(jìn)展及近幾年多年多點(diǎn)示范數(shù)據(jù)，指出節(jié)水抗旱稻在高產(chǎn)稻田種植可大幅度減少灌溉用水和化肥及農(nóng)藥施用，降低面源污染；在中低產(chǎn)田表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。近幾年，節(jié)水抗旱稻在“玉米改稻”和“棉改稻”上的成功應(yīng)用，也為當(dāng)今農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了可行的參考方向。推進(jìn)節(jié)水抗旱稻的選育和開發(fā)，將有利于糧食安全、生態(tài)安全、生產(chǎn)安全。建立標(biāo)準(zhǔn)的審定體系和完善配套栽培技術(shù)是節(jié)水抗旱稻今后發(fā)展中需重點(diǎn)解決的問題。

節(jié)水抗旱稻；綠色生產(chǎn)；糧食安全；生態(tài)安全

我國資源總量和人均資源相對短缺，農(nóng)業(yè)近幾十年的粗放式生產(chǎn)，造成資源消耗過高、過快，資源利用率低，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)發(fā)展和資源環(huán)境之間的矛盾日趨尖銳，重要資源難以為繼，生態(tài)環(huán)境不堪重負(fù)［1-2］。中共十八大明確提出要加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，到2020年要基本形成資源節(jié)約型，環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系（簡稱“兩型農(nóng)業(yè)”）［3］。十九大提出推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色展，實(shí)施國家節(jié)水行動；著力解決突出環(huán)境問題，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染防治［4］。“兩型農(nóng)業(yè)”就是圍繞轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，以提高資源利用效率和生態(tài)環(huán)境保護(hù)為核心，以節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種、節(jié)能、資源綜合循環(huán)利用和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境建設(shè)保護(hù)為重點(diǎn)，推廣應(yīng)用節(jié)約型的耕作、播種、施肥、施藥、灌溉與旱作農(nóng)業(yè)、集約生態(tài)養(yǎng)殖、秸稈綜合利用等節(jié)約型技術(shù)，推廣應(yīng)用減少農(nóng)業(yè)面源污染、減少農(nóng)業(yè)廢棄物生成，注重水土保持和保護(hù)環(huán)境等環(huán)保型技術(shù)，大力培養(yǎng)農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)的資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)觀念，大力發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、集約農(nóng)業(yè)等有利于節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的農(nóng)業(yè)形態(tài)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2005 年我國有學(xué)者提出培育綠色超級稻的設(shè)想和基本策略［5］，即在不斷提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)水抗旱，基本不打農(nóng)藥，少施化肥，在國內(nèi)外引起巨大反響。開展節(jié)水抗旱研究，通過少灌水及精細(xì)施肥用藥，可以避免灌溉水和化肥農(nóng)藥的過量使用，不僅可以節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，節(jié)省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，而且可以最大限度的降低農(nóng)業(yè)面源污染，在緩解水資源供需矛盾的同時實(shí)現(xiàn)生態(tài)安全，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)及區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好型社會的形成。2017年，農(nóng)業(yè)部先后發(fā)文，提出 “加快現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新”“大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)”“大力推進(jìn)化肥農(nóng)藥減量增效”；還明確指出，解決我國農(nóng)作物品種方面存在著“高產(chǎn)品種多、優(yōu)質(zhì)專用品種少，糧食作物品種多、經(jīng)濟(jì)作物品種少，資源消耗型品種多、資源節(jié)約型品種少”的“三多三少”問題，急需一批綠色生態(tài)、優(yōu)質(zhì)安全、特色專用、高產(chǎn)高效的新品種［6-7］。節(jié)水抗旱稻低碳、環(huán)保的綠色生產(chǎn)種植模式不僅契合“兩型農(nóng)業(yè)”發(fā)展理念，還能有效提升中低產(chǎn)田的產(chǎn)量潛力，對于我國糧食安全具有重要意義。

1 常規(guī)水稻生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)

水稻是我國主要的糧食作物之一，優(yōu)良水稻品種的選育與推廣對保障我國糧食安全發(fā)揮了重大的作用，但目前水稻生產(chǎn)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

一是我國水稻生產(chǎn)發(fā)展過度依賴資源消耗［8］。過去半個世紀(jì)，矮桿、耐肥品種的大面積推廣，使得水稻生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥、水及勞動力投入激增，產(chǎn)量增長與環(huán)境污染和資源消耗不成比例，而這種以高投入換取高產(chǎn)出，同時帶來高消耗、高污染的粗放式增產(chǎn)方式在中國表現(xiàn)得尤其突出；

二是水稻生產(chǎn)追求的高產(chǎn)往往需要“良田、良種、良法”的多良綜合配套，具有極強(qiáng)的區(qū)域性和時效性。我國水稻總種植面積中有70%是中低產(chǎn)田，中產(chǎn)田的理論增產(chǎn)潛力為63 505萬t，約占全國的46.61%，相當(dāng)于其現(xiàn)實(shí)產(chǎn)出能力的2.34倍；低產(chǎn)田的理論增產(chǎn)潛力為32 787萬t，約占全國的24.06%，但相當(dāng)于其現(xiàn)實(shí)產(chǎn)出能力的6.26倍［9］。中低產(chǎn)田主要限制因素是水資源，過度依賴資源消耗的高產(chǎn)品種無法在中低產(chǎn)田發(fā)揮高產(chǎn)的作用。

三是新一輪農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的一個重要方面是提高農(nóng)作物產(chǎn)品的品質(zhì)以滿足市場需求。我國多年來對新品種的評價審定主要以產(chǎn)量為主要指標(biāo)，輕視品種的營養(yǎng)、加工、口感等品質(zhì)性狀，加上大肥大水，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)品產(chǎn)量高但品質(zhì)劣。另外，隨著種子、肥料、農(nóng)藥和人工成本的不斷上漲，棉花、玉米等作物種植效益不斷降低，已給傳統(tǒng)水稻種植區(qū)以及部分玉米、棉花種植區(qū)的農(nóng)民造成了極大的增收困擾，迫切需要改變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)［10］。

2 節(jié)水抗旱稻的提出及其研究進(jìn)展

我國水稻品種抗旱性改良可追溯到20世紀(jì)30年代，農(nóng)民自主對傳統(tǒng)旱稻品種進(jìn)行改良、引種［11］。真正系統(tǒng)的研究起源于1992年，李鵬總理從巴西帶回了巴西陸稻‘IAPAR 9’，在我國引進(jìn)、試種成功后，引起了有關(guān)部門和專家對早稻的高度重視［12］。2000年農(nóng)業(yè)部組織全國旱稻區(qū)試，并建立了全國旱稻的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。同時，一些農(nóng)業(yè)科研院所加強(qiáng)傳統(tǒng)旱稻品種的改良、早稻種質(zhì)資收集，開展水稻抗旱性研究等育種工作，相繼育成了一些適合不同地區(qū)的不同類型的旱稻品種，如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)育成的‘秦愛’及‘旱稻2號’等系列品種［13-14］；云南省農(nóng)科院選育的云陸、陸引等系列［15］；中國水稻所育成的‘中旱3號’等系列［16］；遼寧省農(nóng)科院育成的‘旱72’等品種［17］；丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的‘丹粳 5號’‘丹粳6號’等品種［18-19］，然而這些品種的選育依然參照的是傳統(tǒng)旱稻的選育模式，單一注重抗旱性的提升，忽略了水肥利用效率、抗病蟲能力和品質(zhì)等性狀，在高產(chǎn)田塊沒有競爭優(yōu)勢。節(jié)水抗旱稻里程碑事件是上海市農(nóng)業(yè)生物中心于2003年育成的世界上第一個節(jié)水抗旱不育系‘滬旱1A’［20］，其改良培育的‘旱優(yōu)73’［21］在安徽、湖南、湖北、江西展示出良好的適應(yīng)性，尤其在近兩年極端天氣頻發(fā)的惡劣氣候下，在抗旱、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面表現(xiàn)優(yōu)異，極大地推動了我國節(jié)水事業(yè)的發(fā)展。

20世紀(jì)初，國內(nèi)外科學(xué)家已經(jīng)對水稻抗旱機(jī)理方面的系統(tǒng)研究。1996年，Ray等［22］首次利用RIL群體對作物根系在土壤中的穿透能力定位后，人們對作物抗旱機(jī)制的研究不斷深入。截止到目前，作物的大部分抗旱相關(guān)性狀均有 QTL報道，如根粗，根長［23-25］；株高、分蘗［26-27］；葉片性狀［24，28］；生育期［28］；產(chǎn)量性狀［27-33］等。近兩年，利用生物信息學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、表觀遺傳等多組學(xué)研究手段，發(fā)現(xiàn)品種抗旱性的提高不是來源少數(shù)幾個基因的表達(dá)，而是多個基因網(wǎng)絡(luò)互做的結(jié)果［34-37］，也在一定程度上印證了抗旱機(jī)理的復(fù)雜性。

我國科學(xué)家在2009年第三屆國際干旱大會上首次正式提出“節(jié)水抗旱稻”［38］，明確定義是指既具有水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性，又具有旱稻節(jié)水抗旱特性的一種新的水稻品種類型，它是在水稻科技進(jìn)步的基礎(chǔ)上，引進(jìn)旱稻的節(jié)水抗旱特性而育成的新品種［39］。在有水灌溉的高產(chǎn)田，節(jié)水抗旱稻的產(chǎn)量、米質(zhì)與水稻基本持平，但可節(jié)省50%以上的灌溉水，大量地減少面源污染和溫室氣體排放，對比‘中浙優(yōu)1號’，節(jié)水抗旱稻‘旱優(yōu)3號’在節(jié)水50%以上情況下，產(chǎn)量仍可達(dá)7.5 t/hm2，同時還表現(xiàn)出明顯的節(jié)肥節(jié)農(nóng)藥，有效減少徑流帶來的面源污染［40］；在灌溉條件不足的中低產(chǎn)田，節(jié)水抗旱稻可表現(xiàn)出明顯的抗旱優(yōu)勢，在缺水條件下可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)保收，江西通稱是“六山一水二分田、二分道路和莊園”，由于江西地處丘陵地區(qū)，坡地較多，水利設(shè)施不完善，使得大田的坡耕地只能依靠自然降雨成為“望天田”“高臺田”，耕地利用率低，引進(jìn)適宜的節(jié)水抗旱稻，加上合理的種植模式就能最大限度的擴(kuò)大耕地面積，可以較大幅度的提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也能保證江西省“旱地改水田”項目的順利實(shí)施［41］；在生產(chǎn)上，簡單易行，可適宜水種水管、水種旱管、旱種旱管等多種種植方式，適應(yīng)性廣，投入低，節(jié)能環(huán)保，在國家取消棉花儲備政策后，棉花生產(chǎn)效益下降，農(nóng)民改種意向強(qiáng)烈，湖南省有超過20萬hm2的棉地需尋求改種生產(chǎn)出路，山丘區(qū)和部分湖坪區(qū)水源困難和水利設(shè)施不配套的農(nóng)田，正常年景下也有20萬hm2以上水稻生產(chǎn)面積受旱情威脅，節(jié)水抗旱稻以較強(qiáng)的耐旱性、豐產(chǎn)性，對輕簡栽培和機(jī)械化生產(chǎn)的適應(yīng)性，成為棉田改種和水資源不足稻田高效種植的選擇［42］。

3 節(jié)水抗旱稻在水稻綠色生產(chǎn)中的作用

3.1 節(jié)水抗旱稻可推進(jìn)高產(chǎn)田節(jié)水節(jié)肥減排

種植節(jié)水抗旱稻的一大特點(diǎn)是田間不需要一直保留淹水層，這一改變一方面直接減少農(nóng)田灌溉用水，另一方面減少了水稻淹水種植所產(chǎn)生的溫室氣體，同時降低了紋枯病等病害發(fā)生的幾率，減少了農(nóng)藥的施用量，再一方面節(jié)水抗旱稻比一般水稻根系更加發(fā)達(dá)，扎根深，吸水吸肥能力比較強(qiáng)，提高了肥料的利用效率。2016年，常規(guī)粳型節(jié)水抗旱稻‘滬旱61’在上海金山和奉賢示范面積約13.3 hm2。其中在上海金山廊下鎮(zhèn)進(jìn)行高產(chǎn)節(jié)水節(jié)肥示范試驗中，對照‘秀水134’，在少53.0%灌溉用水、少76.0%尿素、少23.3%復(fù)合肥條件下，‘滬旱61’增產(chǎn)5.4%，米質(zhì)達(dá)國標(biāo)2級。同時，‘滬旱61’在旱種旱管栽培模式下能大幅度地減少農(nóng)業(yè)面源污染，其中，總氮和總磷的排放對比分別減少69.0%和36.6%，茚蟲威和烯啶蟲胺排放量對比分別減少88.9%和86.1%，而滅草松、2-甲-4-氯二甲酰胺和阿維菌素三種農(nóng)藥在旱作模式下幾乎零排放（表1）。

3.2 節(jié)水抗旱稻可有效挖掘中低產(chǎn)田產(chǎn)量潛力

節(jié)水抗旱稻一方面具有水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)，另一方面具有耐高溫干旱的突出特點(diǎn)，在大田生產(chǎn)上體現(xiàn)了一個“穩(wěn)”字，降低了水稻生產(chǎn)中干旱缺水帶來的減產(chǎn)風(fēng)險，尤其在灌溉條件不足的中低產(chǎn)田可表現(xiàn)出顯著的產(chǎn)量優(yōu)勢。例如：由于季節(jié)性集中降水或季節(jié)性干旱，安徽省阜南縣部門區(qū)域旱澇災(zāi)害頻繁，濛洪洼地區(qū)域性欠收或絕收經(jīng)常發(fā)生，易澇易旱是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要限制因素。2012年，該縣洪河橋鎮(zhèn)試種節(jié)水抗旱稻‘旱優(yōu)73’6.67 hm2，10月13日現(xiàn)場實(shí)地收割0.18 hm2，收濕谷1.86 t，按13.5%標(biāo)準(zhǔn)水份折算后實(shí)際產(chǎn)量9.29 t/hm2（表2）。

節(jié)水抗旱稻種植輕簡，栽培上可采用旱種旱管、旱種水管、水種水管、機(jī)械旱條播等多種輕簡化種植模式。在目前農(nóng)村勞動力缺乏，土地流轉(zhuǎn)后集約化種植要求有比較輕簡的栽培技術(shù)來適應(yīng)規(guī)模發(fā)展的需要，節(jié)水抗旱稻通過多年的推廣，在直播方面形成比較成熟的配套技術(shù)，以‘旱優(yōu)73’‘滬優(yōu)2號’［43］為代表的節(jié)水抗旱稻品種推廣面積迅速增長。以公頃為單位計算，節(jié)水抗旱稻的旱直播和后期旱管，可以節(jié)省30—45個人工的投入，另外減少灌溉用水次數(shù)，減少了水資源的使用和水運(yùn)輸?shù)膭恿ν度?，人工和資源的投入可以減少3 750—4 500元（人民幣，下同）/hm2。以‘旱優(yōu)73’為例，其在江淮流域的生育期為125 d，平均產(chǎn)量約為9.00 t/hm2，日產(chǎn)量為72.00 kg/hm2［44］。而近幾年安徽區(qū)域推廣面積較大的中稻品種，如‘豐兩優(yōu)1號’［44］，生育期為135 d，平均產(chǎn)量在9.75 t/hm2左右，日產(chǎn)量也為72.00 kg/hm2，可見兩者的日常量相仿，而生育期短的品種可以減少水費(fèi)和人工的投入，更加符合“兩型農(nóng)業(yè)”實(shí)際需求。

表1 節(jié)水抗旱稻‘滬旱61’上海示范Table 1 The demonstration of WDR‘Huhan 61’in Shanghai

表2 節(jié)水抗旱稻‘旱優(yōu)73’示范匯總Table 2 The summary of demonstration by WDR‘Hanyou 73’

3.3 節(jié)水抗旱稻可為種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供可行的方向

節(jié)水抗旱稻的推廣，契合現(xiàn)今綠色農(nóng)業(yè)改革發(fā)展方向，輕簡的栽培方式使得原先拋荒的田塊具備開發(fā)價值，旱種旱管的種植模式使得因灌溉系統(tǒng)破壞的傳統(tǒng)旱作田塊得到持續(xù)利用和改良，農(nóng)民也可通過規(guī)模種植增加收入。

2016 年，在安徽省利辛縣永興鎮(zhèn)原來種植玉米的旱地試種‘旱優(yōu)73’6.67 hm2，機(jī)械旱直播，整個生長期間僅灌水3次，最終實(shí)測產(chǎn)量為8.34 t/hm2；同年，在江西省永修縣三角鄉(xiāng)原來的棉花地里，試種24 hm2節(jié)水抗旱稻‘旱優(yōu)73’，8月26日經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地收割測產(chǎn)，平均產(chǎn)量達(dá)9.54 t/hm2（表2）。節(jié)水抗旱稻在玉米地和棉花地等傳統(tǒng)旱作田塊的成功試種，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶增收提供了一種新的生產(chǎn)種植發(fā)展模式，為當(dāng)今農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)“玉米改稻”“棉改稻”提供了有力支撐，也為種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了一個可行的改革方向。

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，大量農(nóng)村勞動力向城市轉(zhuǎn)移，傳統(tǒng)需要耗費(fèi)大量人工育秧移栽、搶收搶種的雙季稻種植方式已不再適宜當(dāng)前水稻生產(chǎn)實(shí)際，水稻種植逐步朝著省工省時的輕簡栽培方式發(fā)展。目前，在湖北南部、湖南、江西、福建等地“雙季改單季，一季加再生”的水稻種植模式正在成上升趨勢。在湖南省常德市澧縣節(jié)水抗旱稻‘滬優(yōu)2號’做再生稻種植，頭季2016年4月8日播種，8月16日田間現(xiàn)場收割，平均產(chǎn)量9.90 t/hm2；第二季再生稻谷11月2日收割，平均產(chǎn)量達(dá)4.99 t/hm2（表2）。此外，第二季再生稻通過米質(zhì)檢測，多項指標(biāo)達(dá)到國標(biāo)一級優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。由此表明，節(jié)水抗旱稻在再生稻生產(chǎn)模式中也具有廣闊的發(fā)展前景。

4 展望

過去幾十年，為滿足快速工業(yè)化、城市化發(fā)展需要，各產(chǎn)業(yè)過度地依賴和消耗水土資源，但也付出了極大的代價，農(nóng)業(yè)資源利用強(qiáng)度過大，耕地、水資源約束日益趨緊。推進(jìn)我國水稻生產(chǎn)向“兩型農(nóng)業(yè)”轉(zhuǎn)型已迫在眉睫。節(jié)水抗旱稻是我國科學(xué)家歷經(jīng)數(shù)十年潛心鉆研出的重大發(fā)明，其“少施化肥、少打農(nóng)藥、節(jié)水抗旱、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)”的選育和生產(chǎn)理念完全契合當(dāng)今農(nóng)作物品種“優(yōu)、新、綠”的發(fā)展模式，同時其“資源節(jié)約、環(huán)境友好”的綠色生產(chǎn)種植模式也為現(xiàn)今農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供一條新的思路。

4.1 建立符合節(jié)水抗旱稻品種的審定、示范和推廣體系

在我國，水稻新品種必須先通過省級以上審定才能推廣。目前，節(jié)水抗旱稻的審定只能參加水稻區(qū)域試驗，而現(xiàn)行的水稻品種審定主要以產(chǎn)量作為新品種的評價指標(biāo)，忽視了抗逆境影響、肥料利用效率、節(jié)水抗旱等特殊性狀，導(dǎo)致許多通過申報的新品種高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)不高效或高產(chǎn)不抗逆，非常不利于節(jié)水抗旱稻品種的選育和推廣工作，限制了節(jié)水抗旱稻新品種的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，應(yīng)努力推進(jìn)多元化品種審定制度。在主要農(nóng)作物新品種審定制度上，應(yīng)著力完善品種區(qū)域適應(yīng)性試驗制度，從過去的“嚴(yán)格”產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)逐步轉(zhuǎn)向綜合控制，建立專門的抗病蟲、抗逆、水分養(yǎng)分高效利用性狀的綜合評價體系。

4.2 建立節(jié)水抗旱稻的配套栽培技術(shù)體系

節(jié)水抗旱稻是個新生事物，在典型推廣區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)推廣和服務(wù)力度，應(yīng)對各種栽培模式建立配套技術(shù)體系，利用多媒體信息服務(wù)平臺，及時發(fā)布天氣、品種和栽培信息，讓農(nóng)戶真正獲益，才能逐步擴(kuò)大節(jié)水抗旱稻的影響力，樹立良好的品牌形象，增強(qiáng)農(nóng)戶對節(jié)水抗旱稻的信心。

［1］國土資源部.2013中國國土資源公報［EB/OL］.［2014-04-22］.http：//www.xjgtzy.gov.cn/xjgtzy/gzdt/ywbb/2014/76556.html.

［2］張啟發(fā).資源節(jié)約型、環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的理論與實(shí)踐［M］.北京：科學(xué)出版社，2015.

［3］新華社.中共中央關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村改革發(fā)展若干重大問題的決定［EB/OL］.［2008-10-31］.http：//www.gov.cn/test/2008-10/31/content_1136796.htm.

［4］習(xí)近平.決勝全面建成小康社會 奪取新時代中國特色社會主義偉大勝利［N］.人民日報，2017-10-19（2）.

［5］張啟發(fā).綠色超級稻培育的設(shè)想［J］.分子植物育種，2005，3（5）：601-602.

［6］中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的實(shí)施意見［EB/OL］.［2017-02-06］.http：//www.moa.gov.cn/govpublic/BGT/201702/t20170206_5468139.htm.

［7］中國種業(yè)信息網(wǎng).農(nóng)業(yè)部關(guān)于加快新一輪農(nóng)作物品種更新?lián)Q代工作的通知［EB/OL］.［2017-04-25］.http：//www.seedchina.com.cn/DefaultInfoDetail.aspx？InfoId＝2663＆TypeId＝5.

［8］彭少兵，黃見良，鐘旭華，等.提高中國稻田氮肥利用率的研究策略［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（9）：1095-1103.

［9］林鵬生.我國中低產(chǎn)田分布及增產(chǎn)潛力研究［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

［10］張世平，張文云.優(yōu)化作物品種促進(jìn)結(jié)構(gòu)調(diào)整［J］.種子科技，2001，19（2）：84-85.

［11］黃雪萍，方康書，方江林.節(jié)水抗旱稻生產(chǎn)現(xiàn)狀分析及發(fā)展策略［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報（上半月刊），2010，16（19）：75-77.

［12］中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.巴西陸稻 IAPAR-9［EB/OL］.［2003-01-25］.http：//www.moa.gov.cn/fwllm/nykj/nykj/200301/t20030129_52069.htm.

［13］北京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系.麥茬直播旱稻品系“秦愛”及其栽培技術(shù)簡介［J］.北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1983（2）：44.

［14］劉修明.旱稻2號介紹［J］.專業(yè)戶，1997（4）：40.

［15］洪立芳，盧金華，馬榮才，等.陸稻新恢復(fù)系陸恢3號的選育與應(yīng)用［J］.雜交水稻，2006（3）：17-18.

［16］王一平，羅利軍，余新橋，等.優(yōu)質(zhì)旱稻新品種中旱3號的選育及栽培技術(shù)［J］.中國種業(yè)，2003（6）：47-48.

［17］旱72選育課題組.旱作水稻新品種旱72選育報告［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1992（2）：11-13.

［18］白世枝，單連貴，曹啟章，等.旱作水稻新品種丹粳5號簡介［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995（3）：54-55.

［19］苗雨佳，曹啟章.旱作水稻新品種：丹粳6號［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，1998（11）：35-36.

［20］余新橋，梅捍衛(wèi)，劉康，等.優(yōu)質(zhì)節(jié)水抗旱雄性不育系‘滬旱1A’的選育與利用［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，22（2）：32-35.

［21］余新橋，劉國蘭，李明壽，等.節(jié)水抗旱雜交稻新組合旱優(yōu)73［J］.雜交水稻，2016，31（4）：79-81.

［22］RAY JD，YU L，MCCOUCH SR.Mapping quantitative trait loci associated with root penetration ability in rice（Oryza sativa L）［J］.Theor Appl Genet，1997，95：143-152.

［23］YADAV R，COURTOISB，HUANG N，et al.Mapping genes controlling rootmorphology and root distribution in a doubled-haploid population of rice［J］.Theor Appl Genet，1997，94：619-632.

［24］PRICE A H，YOUNG EM，TOMOSA D.Quantitative trait loci associated with stomatal conductance，leaf rolling and heading datamapped in upland rice（Oryza sativa L.）［J］.New Phytol，1997，137：83-91.

［25］PRICE A H，STEELE K A，MOORE B J.A combined RFLP and AFLP linkagemap of upland rice（Oryza sativa L.）used to identify QTLs for root-penetration ability［J］.Theor Appl Genet，2000，100：49-56.

［26］BADU R C，NGUYEN B D，CHAMARERK V，et al.Genetic analysis of drought resistance in rice by molecular markers：association between secondary traits and field performance［J］.Crop Science，2003，43：1457-1469.

［27］LAFITTE H R，PRICE A H，COURTOISB，etal.Yield response towater deficit in an upland ricemapping Population：associations among traits and genetic markers［J］.Theor Appl Genet，2004，109：1237-1246.

［28］YUE B，XUEW Y，XIONG L Z，et al.Genetic basis of drought resistance at reproductive stage in rice：separation of drought tolerance from drought avoidance［J］.Genetics，2006，172：1213-1228.

［29］MANIVANNAN P，JALEEL C A，SANKAR B，et al.Growth，biochemical modifications and proline metabolism in Helianthus annuus L.as induced by drought stress［J］.Colloids Surf B Biointerfaces，2007，59：141-149.

［30］LANCERAS JC，PANTUWAN G，JONGDEE B，et al.Quantitative trait loci associated with drought tolerance at reproductive stage in rice［J］.Plant Physiology，2004，135：384-399.

［31］ZOU G H，MEIH W，LIU H Y，et al.Grain yield responses to moisture regimes in a rice population：Association among traits and genetic markers［J］.Theor Appl Genet，2005，112：106-113.

［32］VENUPRASAD R，DALID CO，DEL V M，et al.Identification and characterization of large-effect quantitative trait loci for grain yield under lowland drought stress in rice using bulk-segregant analysis［J］.Theor Appl Genet，2009，120：177-190.

［33］VENUPRASAD R，BOOLM E，QUIACHONL，etal.A large-effectQTL for rice grainyield under upland drought stress onchromosome1［J］.Mol Breeding，2012，30：535-547.

［34］WEIH B，F(xiàn)ENG F J，LOU Q J，et al.Genetic determination of the enhanced drought resistance of rice maintainer HuHan2B by pedigree breeding［J］.Scientific Reports，2016，6：37302.

［35］MA X S，XIA H，LIU Y H，et al.Transcriptomic and metabolomic studies disclose key metabolism pathways contributing to well-maintained photosynthesis under the drought and the consequent drought-tolerance in rice［J］.Frontiers in Plant Science，2016，7：1886.

［36］ZHENG X G，CHEN L，XIA H，et al.Transgenerational epimutations induced by multi-generation drought imposition mediate rice plant's adaptation to drought condition［J］.Scientific Reports，2017，7：39843.

［37］XIA H，HUANG W X，XIONG J，et al.Differentially methylated epiloci generated from numerous genotypes of contrasting tolerances are associated with osmotic-tolerance in rice seedlings［J］.Frontiers in Plant Science，2017，8：11.

［38］LUO L J.Breeding for water-saving and drought-resistance rice（WDR）in China，Journal of Experimental Botany［J］.2010，61（13）：3509-3517.

［39］中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 2862—2015節(jié)水抗旱稻 術(shù)語［S］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2016.

［40］梅道亮，葉永棋，羅利軍，等.節(jié)水抗旱雜交稻旱優(yōu)3號節(jié)水減污作用研究［J］.中國稻米，2007（3）：31-32.

［41］劉逢春，趙建興.節(jié)水抗旱稻栽培技術(shù)及在江西的應(yīng)用前景［J］.中國農(nóng)業(yè)信息，2015（18）：28-29.

［42］柏秀芳，賈琳，胡超，等.節(jié)水抗旱稻在湖南的發(fā)展前景與策略［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016（8）：25-27.

［43］余新橋，李明壽，梅捍衛(wèi)，等.雜交節(jié)水抗旱稻新組合滬優(yōu)2號的選育［J］.分子植物育種，2010，8（6）：1177-1179.

［44］李友星.沿淮地區(qū)雜交節(jié)水抗旱稻新組合旱優(yōu)73的特征特性及高產(chǎn)栽培技術(shù)［J］.農(nóng)業(yè)科技通訊，2014（7）：243-244.

［45］劉春松，徐劍.水稻豐兩優(yōu)1號特征特性及在江淮之間麥套輕簡栽培技術(shù)研究［J］.園藝與種苗，2017（2）：54-56.

Research progress and application of water-saving and drought-resistant rice（WDR）on rice green production

GAO Huan1，ZHAO Hong-yang2*，NIE Yuan-yuan3，ZHANG Jian-feng1，ZHOU Pei-wen1，LIJia-jia1，GONG Li-ying1**

（1Shanghai Agrobiological Gene Center，Shanghai201106，China；2Shanghai Tiangu Biotechnology Co，Ltd，Shanghai201203，China；3Jiangxi Provincial Super Rice Research and Development Center，Nanchang 330200，China）

Rice production consumed a large amount of water resources，pesticides and fertilizers，caused serious non-point source agricultural pollution.Based on the recent research process ofWDR and itsmulti-years demonstration data acrossmultiple sites，this study illustrated thatWDR could greatly reduce the consumption of irrigation water，chemical fertilizer and pesticide which caused non-point source pollution in high-yield paddy field.Meanwhile，it could produce high and stable yield in middle-and low-yield field.In recent years，the successful implementations of“rice replace corn”and“rice replace cotton”on WDR cultivation provided a feasible direction for the adjustment of agricultural planting structure.Propelling breeding and development of WDR will be beneficial for food security，ecological security and production safety.The key problems now to be solved for WDR development were corresponding systematic cultivation techniques and normative certification system.

Water-Saving and drought-resistant rice（WDR）；Green production；Food safety；Ecological safety

2017-06-12

上海市農(nóng)委重點(diǎn)攻關(guān)項目（2017-02-08-00-08-F00071）；國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目（2014AA10A604，2014AA10A601-2）；上海市科技興農(nóng)種業(yè)發(fā)展項目［滬農(nóng)科種字（2016）第1-6號］

高歡（1987—），男，碩士，主要從事節(jié)水抗旱稻研究及推廣。E-mail：gh08＠sagc.org.cn

*并列第一作者：趙洪陽（1987—），男，碩士，主要從事節(jié)水抗旱稻推廣。E-mail：tgkjzhy＠126.com

**通信作者，E-mail：gly＠sagc.org.cn

S511

A

1000-3924（2017）06-123-06

張睿）