中国水稻产量严重不足？华中农大彭少兵团队评估中国水稻自给自足的产量差距

来源：iNature

中国必须就如何确保14亿人口的粮食安全做出战略决策，这些决定将对全球农业和土地利用产生重大影响。目前中国最重要的粮食作物水稻生产自给自足，年产量约2.06亿公吨（MMT）占全球大米供应量的28％。问题在于农业政策是否应该以水稻的持续自给自足为目标，还是接受成为主要的大米进口国，这一问题的解决将对全球稻米市场产生显著影响。准确的产量差距估算需要长期天气记录，以及当前作物产量和管理实践的数据以及足够的空间分辨率，以支持模拟中国水稻生产特征的大环境变化的潜在产量。到目前为止，由于在这种广泛的环境中缺乏关于水稻生产系统的空间直观数据集，以及用于将结果汇总到全国范围的合适的升级技术，因此无法进行这样详细的分析。

2019年4月12日，华中农业大学植物科学技术学院彭少兵团队在Nature Communications上发表题为“Closing yield gaps for riceself-sufficiency in China”的文章。研究发现在产量差距相对较大的三个单一水稻省份，如果把重点放在总体上提高双稻系统的产量上，就能提供最大的研究和开发投资回报，以保持自给自足。

在过去的35年里，中国水稻生产的地理环境发生了翻天覆地的变化。尽管在中南部和南部沿海地区的温暖气候中占主导地位的双稻系统在20世纪80年代占全国采收稻米总面积的66％，但目前它们的比例不到40％。相比之下，中部和北部地区较凉爽气候的单一稻米系统面积稳步增加，尽管这种扩张并没有克服双米面积的减少。因此，自1980年以来，收获的稻米总面积减少了约360万公顷（Mha）。双稻减少的主要原因是（i）南部沿海和中南部地区的快速城市化以及相关的稻田转化为住房，工业和配套基础设施，以及（ii）农村劳动力供应减少和劳动力成本上升导致净收入低于单一稻米系统，这需要较少的劳动力。总的来说，生产面积和产量的趋势导致单一稻米系统占主导地位，目前占全国稻米产量的65％以上。

为了评估水稻自给自足的可能未来情景，研究人员根据三项研究的平均估计值，预测2030年的总稻米需求量为2.17亿吨。在评估的四种情景中，假设稻米总产量在2030年保持不变，这与双稻系统的近期趋势以及单稻系统普遍存在的中部和北部省份一致。情景1假设农场产量保持在2030年的当前水平。情景2和3假设当前水稻产量适度增长继续到2030年，并将可开采的产量上限设定为潜在产量的80％或75％。通过假设当前产量增长率的延续，假设过去30年中水稻品种，生产实践以及气候和大气CO2轨迹的变化将持续存在。情景4与情景3相同，但双米产量的增长率较高，相当于单一稻米的产量增长，与20世纪70年代和80年代的快速增长率相比，这是适度的。虽然方案4中双米产量增长率较近几十年增加了60％，但研究人员认为，由于双米系统具有较大的可利用产量，这种增长是可能的。与单一稻米系统相比，这一差距将受益于更多的研究投资，这些投资的重点是缩小产量差距。

中国目前的农业产量和差距

尽管从农村到城市的大规模人口转变推动了对土地和水资源的激烈竞争，但中国的全球稻米供应量占全球的28％，目前仍然是自给自足的。问题在于它是否会保持自给自足，这取决于提高现有稻田产量的潜力。在该研究中，研究人员报告了中国水稻生产潜力的详细空间分析，并评估了到2030年的情景。研究结果显示，假设目前的产量和消费轨迹并且生产面积没有减少，中国可能在水稻中保持自给自足。一般而言，重点是提高双稻系统的产量，而在产量差距相对较大的三个单一稻米省，将为研究和开发投资提供最大的回报，以保持自给自足。研究人员详细的自下而上的产量差距分析结果与采用自上而下的方法得出的结果之间的差异表明，这两种方法将导致非常不同的研究和开发优先事项。