Nature Plants | 通过设计‘’理想类型“”小麦实现增产与氮肥利用协调，小麦产量可提高16-100%

主要观点总结

本文关注小麦在全球粮食供应中的重要作用，以及种植活动对生态环境的影响。文章介绍了如何通过优化栽培品种设计和种植策略来提升小麦产量，并探讨了氮肥使用对小麦生产的影响。研究发现，高产小麦品种具有巨大的增产潜力，但同时也增加了对氮素的需求，因此需要寻找新的氮源并开发创新的氮管理策略。

关键观点总结

关键观点1: 小麦作为全球重要的粮食作物，其供给与需求平衡受到关注。

随着全球人口增长和粮食安全的迫切需求，小麦的种植活动对生态环境造成了影响，包括生物多样性的降低、水体污染加剧和温室气体排放量攀升。

关键观点2: 当前不同区域小麦种植中氮肥的使用量已远超环境承受阈值。

土壤养分供应，特别是氮素供应，成为制约小麦产量增长的关键因素。

关键观点3: 模拟研究显示，通过优化栽培品种设计，小麦的潜在产量可提升16%至100%。

然而，要实现这一模拟潜力，需要克服遗传上的限制因素，并优化小麦的种植策略。

关键观点4: 一篇发表在《Nature Plants》的短文深入探讨了提高谷物产量的前景。

研究人员使用集合模型预测了未来2040-2069年的小麦产量，并发现受地区和气候变化的影响，部分地区的小麦产量将有所增加，而其他地区则可能面临减产的风险。

关键观点5: 研究发现高生物量优质春小麦品种具有显著提高产量的潜力。

其中最佳品系相较于参照品种，产量提高了31.8%至21.7%。此外，这些品系还在光能利用效率、冠层光消减系数、潜在籽粒灌浆速率和平均籽粒干重等方面表现出色。

关键观点6: 该研究还分析了谷物产量、氮利用效率和谷物蛋白质浓度对氮肥施用的响应。

模拟结果显示，模型成功捕捉了谷物产量随土壤氮含量变化的动态趋势。高产小麦品种在基准及未来气候条件下均表现出显著的增产效果，并提升了氮利用效率（NUE）。然而，这也增加了对氮素的需求，预计全球作物氮需求将增长，进而推动氮肥用量增加。

关键观点7: 为了应对挑战，需要寻找新的氮源并开发创新的氮管理策略。

未来的农业策略需要综合考虑农艺、遗传和社会经济因素，致力于提高氮的利用效率，减少对环境的不良影响。

文章预览

小麦作为全球重要的粮食作物，随着全球人口增长和粮食安全的迫切需求，小麦的供给与需求之间的平衡日益受到关注。然而，小麦种植活动对生态环境造成了不容忽视的影响，包括生物多样性的降低、水体污染加剧以及温室气体排放量的攀升。特别值得关注的是，当前不同区域小麦种植中氮肥的使用量已远超环境承受阈值。其中，土壤养分供应，特别是氮素供应，已成为制约小麦产量增长的关键因素。模拟研究显示，通过优化栽培品种设计，小麦的潜在产量可提升16%至100%。但要实现这一模拟潜力，不仅需要克服遗传上的限制因素，还需优化小麦的种植策略。2024年7月4日，国际知名学术期刊《Nature Plants》在线发表了题为“Global needs for nitrogen fertilizer to improve wheat yield under climate change”的短文，深入探讨了被称为“理想类型”的具有前景的产量性状 ………………………………