Food and Energy Security|杂交水稻高产不需要比自交稻更多的氮肥: meta分...

文章信息

标题：High yields of hybrid rice do not require more nitrogen fertilizer than inbred rice: A meta‐analysis

期刊：《Food and Energy Security》

通讯作者：彭少兵教授(华中农业大学)

影响因子：5.212

日期：2021

摘 要

由于杂交水稻比自交稻具有更高的产量潜力，杂交水稻在中国各地普遍种植，以确保粮食安全。同时，大量的氮肥已经被用来种植杂交品种，以最大限度地提高粮食产量。然而，杂交水稻比自交稻产量高在多大程度上取决于氮肥投入仍不清楚。本研究采用Meta分析方法，(1)量化杂交水稻和自交稻在氮素吸收利用上的差异；(2)确定杂交水稻单产是否比自交稻需要更多的氮肥；(3)评价杂交稻和自交稻生育期差异对产量表现的影响。结果表明，杂交稻比自交稻增产10.1%，日产量提高9.7%。这一粮食产量优势从6.1%提高到11.9%，这取决于杂交种是否比自交稻有更长的生育期。杂交稻的产量优势是由较高的总的氮吸收和内部氮素利用效率决定的，而不是由氮肥投入决定的。另外，不施氮肥的杂交稻的产量优势是由不施氮肥的高产所驱动的，而不是对氮肥的产量反应。这些结果表明，杂交水稻不一定需要更多的氮肥才能获得比自交稻更高的产量。因此，种植杂交水稻可以施用较少的外源氮，以确保粮食安全，降低环境成本。

图1. 氮肥投入的频率分布

图2.杂交水稻和自交稻的日产量与作物生育期差异的比较。

表2.多元Meta回归分析评价氮素吸收、氮素内部利用效率(IE)、生育期差异(GDD)和氮肥投入对杂交稻和自交稻产量比较的影响

图3.杂交稻和自交稻不施氮肥的产量(Y0)和施氮肥的增产(Y)与作物生育期差异的比较。

图4.杂交水稻和自交稻全氮吸收和内部氮素利用效率与作物生育期差异的比较。

图5.杂交稻和自交稻氮吸收与产量的关系

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