近日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室彭少兵教授团队联合美国内布拉斯加大学林肯分校Patricio Grassini教授团队，与来自非洲水稻中心、国际水稻研究所和瓦赫宁根大学的科研工作者合作，科学、全面、系统地评估了非洲大陆的水稻产量差，探究了通过缩小产量差并结合增加水稻收获面积，避免扩大非洲水稻进口量并提高区域水稻自给率的途径。相关研究成果以“Intensifying rice production to reduce imports and land conversion in Africa”为题于1月27日在Nature Communications在线发表。
粮食安全是全球和平与发展的重要支柱，也是构建人类命运共同体的基石。我国是世界粮食消费大国，可以说，我国的粮食安全就是世界的粮食安全，世界的粮食安全也是我国的粮食安全。由于人口和饮食结构的变化，未来30年内非洲对水稻的需求将增加一倍以上，然而目前非洲的水稻生产远未达到合理的自给水平。当前，非洲水稻产量仅能满足该大陆40%的需求，其余需求依赖进口，进口量约占全球水稻贸易总量的三分之一。非洲对水稻进口的严重依赖不仅对地区粮食安全构成重大威胁，还使其容易受到外部供应和价格波动的冲击。因此，深入研究非洲水稻产量潜力、明确增产空间和途径对于提高水稻产能、保障地区粮食安全具有重要意义。
研究发现，非洲有潜力大幅增加水稻产量。目前该地区水稻实际产量还不到可达到产量的一半。鉴于非洲水稻需求的增长，如果不大幅提高水稻产量，未来将需要更多的稻米进口或耕地面积扩张。若能彻底消除当前的可利用产量差（可达到产量与实际产量之间的差值），并在2050年前将非洲水稻收获面积翻倍，非洲有望实现水稻自给自足。然而，考虑到非洲水稻单产在过去30年一直停滞不前，要维持每年每公顷100公斤以上的水稻产量增长速率，面临着巨大的挑战。因此，研究强调，将当前可利用产量差减半有望在避免扩大当前水稻进口量的基础上，减轻新开垦土地的压力，满足到2050年非洲大陆1.5亿吨的水稻需求。为解决非洲水稻产量长期停滞的问题，农业研发计划应重点关注改善栽培管理措施，包括合理的土地规划、改善土壤和植物营养状况、强化田间杂草控制和水分管理。同时，鉴于非洲当前条件，提高水稻产量不仅需要有效的栽培管理措施，还需要合适的政策和技术推广措施。
湖北洪山实验室研究员、我校袁珅教授是该论文的第一作者，我校彭少兵教授和内布拉斯加大学林肯分校Patricio Grassini教授是该论文的共同通讯作者。该研究得到了“十四五”重点研发计划、中国科协青年人才托举工程项目、中央高校基本科研业务费、湖北省自然科学基金和教育部高等学校学科创新引智计划的资助。
据了解，华中农业大学彭少兵教授团队多年来围绕水稻绿色高产高效发展、农业资源高效利用和粮食安全治理等方向进行深入研究，已取得多项成果，先后发表在Nature Communications（2019和2021）和Nature Food（2022），本文是上述系统研究的进一步延伸。该研究也是“一带一路”国际可持续稻作产业科技创新院和我校“全球粮食安全青年科学家联盟”在促进全球粮食安全方面所作的智慧贡献。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-44950-8
