杂交水稻一亩地能产多少斤?中美杂交水稻对比分析

水稻、小麦、玉米是世界三大粮食作物,其中,水稻是平均单产最高的农作物,在相同的种植面积下收获的产量最多。据国家统计局统计,2021年我国水稻的平均单产比小麦高22%,比玉米高13%,增产效益显著。而这一成绩,离不开杂交水稻的贡献。

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杂交水稻技术是我国自主创新且领先于世界的重要技术,但在不同的国家,生态条件和土壤质量不同,杂交水稻的产量表现也不相同。那么,同为农业大国的中国和美国,杂交水稻的亩产量又有多大的差距呢?

中国的杂交水稻,一亩能产多少斤?

中国是杂交水稻的起源国,国内专家在1973年最先掌握了三系配套技术,1976年面向全国推广。1990年代,我国又培育出了两系杂交品种,同期开展了超级杂交稻的研究。可以说,新品种的突破是水稻单产提高的重要原因。

和常规稻相比,杂交稻在苗种生长期具有早生快发、分蘖力强、生物量大的优势。当杂交稻种的播种密度从150粒/m²降低到60粒/m²时,水稻的总穗数并不减少,产量仍能保持稳定,这依靠的正是杂交水稻所具有的高分蘖力、高生长优势。

生长试验表明,杂交水稻的早期亩产量就突破了

1000斤

,比常规稻增产

15%~20%

。按15%的增产比例计算,平均每亩水稻可增收130多斤稻谷,而在1976~2014年间,我国杂交水稻的累计种植面积达5亿公顷,相当于增加了5亿吨粮食产量。

新世纪以来,杂交水稻的亩产量接连打破纪录。早在2000年,长江流域一季中稻的百亩连片种植区就已初显成效,亩产量连续两年达到了

1400斤

,2004年的平均亩产量增加到

1600斤

,2011年增至

1800斤

,不断刷新全国高产纪录。

目前,全国水稻单产的最高纪录依然是杂交水稻品种,河北省邯郸市的杂交水稻示范基地夺下桂冠,实测亩产量达到了

2653.54斤

,这也是世界水稻单产的最高纪录。

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高产成绩的取得绝非易事,而是数十年培育经验与智慧的结晶。我国育种专家总结了数十年的经验,为杂交水稻的增产摸索出两条途径:

一是改良形态,二是利用杂种优势

。而通过分析“培矮6S/E32”的遗传组成、株型特点,袁隆平又提出了“将形态改良和杂种优势相结合”的育种路线,进一步拓宽了育种思路,“杂交稻”成功升级为“超级稻”。

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栽培技术的优化同样也功不可没。我国各省因地制宜,提出了“直立大穗型”、“从生快长型”、“后期功能型”、“稀植重穗型”等栽培模式,优质稻种配套栽培技术,杂交水稻的高产自然就在情理之中了。

美国杂交水稻:亩产量能达到多少斤?

美国对杂交水稻的研究可追溯到上世纪20年代,美国科学家Jones在全球首次报道了雄性不育水稻的现象,文中指出:水稻存在明显的杂种优势。但直到80年代,美国才真正重视杂交水稻的应用,并和中国签订了技术转让合同,以支付转让费、引进专利的形式开启了杂交水稻的育种之路。

美国早期的杂交稻来自于我国的南优二号、南优六号、威优六号等组合,初次试种就取得了显著的效果:平均每公顷产量高达

11.1~11.3吨

,换算成亩产则为

1500斤

左右,这比美国当时的常规稻高出

30%~50%

,因此引发广泛关注。

从全国平均数据上看,美国水稻的单产比我国更高,2021年的统计数据约为

1150斤/亩

,而同年我国水稻的平均亩产量为

950斤

。但从试验田数据上看,美国杂交水稻的表现稍逊一筹,我国的单产优势更加明显。

据美媒报道,阿肯色州波普县的水稻种植者曾创下一次高产纪录,所采用的品种为Rice Tec发布的XP 723杂交水稻,高产经验是每亩施加500~700公斤的有机肥,最终单产达到了每英亩231蒲式耳。如果换算成亩产量,则相当于

2097斤

,在我国可归为高产稻田。和我国2600多斤的纪录相比,美国的高产纪录还有待提高。

值得注意的现象是,2010年美国水稻的种植总面积约为

150万公顷

,为历年最高,2021年锐减至

102.5万公顷

,降幅超过30%。然而,美国水稻的总产量并未因此大幅下滑,而是稳定在

1000万吨

左右。究其根本,部分原因要归功于杂交水稻的推广:通过提高单产的方式维持了产量。

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2000年,育种公司Rice Tec正式推出美国第一个杂交稻组合,获得稻农的普遍好评。2013年,美国杂交水稻的覆盖率提高到

29%

,在阿肯色州等南方地区,占比更是超过了50%。到2020年,美国杂交水稻的覆盖率已增至

60%

,平均每年增长约5%。

如果把另外40%的常规水稻全部换为杂交水稻,理论上总产量还有望再创新高,但有一个缺陷限制了杂交水稻的推广:品质问题。

中美杂交水稻:品质提升是方向

美国稻农对杂交稻青睐有加,主要原因是产量更高。和高产常规稻相比,杂交稻每公顷可增产1~1.7吨,效益出众。但除此之外,还有两个重要的原因:第一是杂交稻前期生长旺盛,有利于抑制杂草的生长,并且抗病能力强,对穗颈稻瘟病和细菌性谷枯病都有良好的抗性。第二就是杂交稻的生育期比常规稻更短,成熟更快,减少了管理投入。

但杂交水稻并不是美国稻农眼中的“完美水稻”,品质的不足限制了推广范围。据农场经营者反映,杂交水稻的食味品质和碾磨品质总体上低于常规水稻,市场认可的优质稻米要求:精米率达到70%,整精米率达到50%,少腹白,而前期的杂交组合普遍是产量高、米质差,无法满足“优质”的要求。

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受此影响,新型的杂交水稻在育种方向上更注重品质。在制种方式上,Rice Tec公司有80%的稻种都通过两系法生产,另外20%是三系杂交种。这是因为,两系杂交稻的稻米品质一般优于三系杂交稻,育种技术也更加先进,可实现规模化制种。

美国的两系杂交稻涌现出了一批优质稻种,比如:XL7、XL8系列等等

其中,

XL745

是美国推广面积最大的杂交组合,比常规稻增产1.8吨/公顷,生育期约为110天,株高109~114cm,抗性强,适应性广。在关键的品质上,碾磨性能好,糙米率达72%,整精米率达59%,受到农户的高度认可。

在中国,杂交水稻的品质也受到了高度重视,育种兼顾了“高产”和“优质”。在我国100多个杂交品种中,达到国家三等以上优质米标准的品种占50%左右,真正做到了“高产又好吃”。

例如:我国自主培育的籼型杂交稻野香优莉丝,该品种全生育期为120天,株型适中,每亩有效穗数22.3万穗,每穗有效粒数达130粒,糙米率高达81.5%,精米率72.2%,垩白粒率仅为5%,胶稠度为69mm,米质达到部标1级标准。

中国和美国的杂交水稻进入了转型时期,在保证高产的同时,更加注重品质均匀、整精米率高、外观食味好的高产组合,这是提高杂交水稻竞争力的有效方式,也是实现水稻价值升级的重要措施。

总结

我国的杂交水稻技术在全球处于领先地位,常规亩产量可超

1000斤

,最高亩产可达

2600多斤

。和我国相比,美国杂交水稻同样表现不俗,现有亩产记录突破了

2000斤

,最高亩产相差

500多斤

高产是杂交水稻的优势所在,稻米的品质也在稳步提升,新的杂交组合、育种路线也将带来更多优质、高产的杂交稻米。

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