Introduction
There is certainly need for continued improvement in the genetic potentials of rice varieties, as such potentials can yield greater returns on the land, labor, capital, seeds, water, and other inputs that farmers invest in their rice production. Also, plant breeding can increase the range of options available to farmers. However, we suggest here that more attention be given to ways in which rice varieties (genotypes) can be managed more beneficially, to induce the fuller phenotypic expression of their genetic potentials and obtain more robust and more productive plants.
This suggestion reframes somewhat the tasks of plant breeding for proved rice performance, given that observed phenotypes do not map directly to genotypes, reflecting environmental influences as much as genetic endowments. When breeders use phenotypic expression and yield performance under test-site conditions for their screening and selection, their efforts will be more efficient and successful to the extent that these decisions are informed by a fuller understanding of environmental influences on phenotypic expression and of the associated mechanisms of such influences. We need to double the world's rice production by 2050 [1]. Achieving this ambitious goal will require realizing more effective agronomic expression of the genetic potentials that exist in rice cultivars, beyond the gains that can still be made in raising rice potentials through various methods of plant breeding.
Data presented in Table 1 show the increases in rice yields at the national level that have been achieved over the past five decades in 10 countries that produce over 85% of the world's rice: Bangladesh, Brazil, China, India, Indonesia, Myanmar, Pakistan, Philippines, Vietnam and Thailand, calculated from FAO and USDA sources available on IRRI's website [2].
Table 1.
Country paddy yields (t ha− 1), 1959–2011, three-year averages from FAO and USDA statistics.a
Country 1959–1961 1969–1971 1979–1981 1989–1991 1999–2000 2009–2011 5-decade increase (%)
Bangladesh 1.67 1.70 1.89 2.59 3.77 4.20 151
Brazil 1.69 1.34 1.46 2.14 3.25 4.53 176
China 2.03 3.30 4.28 5.62 6.32 6.60 225
India 1.53 1.67 1.86 2.62 3.01 3.30 116
Indonesia 1.93 2.38 3.53 4.33 4.38 4.36 126
Myanmar 1.65 1.71 2.45 2.85 3.14 3.29 100
Pakistan 1.36 2.24 2.41 2.32 2.95 3.28 141
Philippines 1.21 1.65 2.23 2.79 3.10 3.64 200
Thailand 1.65 1.93 1.85 2.10 2.60 2.83 71
Vietnam 1.94 2.07 2.15 3.18 4.25 5.44 180
Average yield 1.67 2.01 2.41 2.99 3.57 4.15 149
Increase during the decade (%) – 20.4 19.4 23.2 19.3 16.2 –
a
For a review of increases in rice productivity over the past five decades, we analyzed yield statistics (t ha− 1) for the past ten decades from the ten countries that have the highest production of rice (86% of the world's total), found in IRRI's online rice statistics data base [2]. Three-year averages were calculated for the start and the end of each decade to smooth out year-to-year variations, and data from FAO and USDA were averaged to account for the differences in annual average yield reported from these two sources. The decadal averages are unweighted to reflect the variations in country experience, because otherwise the trends in India and China would dominate the statistics.
Table options
Between 1960 and 2010, these countries achieved, on average, a 150% increase in paddy rice yields, an impressive accomplishment. These gains were based in large part on the breeding of new, improved varieties and on national programs to exploit these greater genetic potentials, although credit must go also to rice farmers for their efforts and adaptations to raise their respective levels of productivity. More was required than just better, more productive genes for higher yield.
It is evident from inter-decade comparisons of crop performance that there has been a deceleration in the improvement of yields since the 1980s. Rice yields in these 10 countries increased, on average, by 23.2% during the decade of the 1980s; however, this rate of increase declined to 19.3% for the 1990s, and then to 16.5% for the 2000s ( Table 1).
This deceleration was noted already in the 1990s, first by IRRI researchers [3] and then by FAO analysts [4]. The latter reported that the annual growth rate for rice yield during the 1960s was 2.51%, then 1.76% during the 1970s and 2.80% during the 1980s, but only 1.10% in the 1990s (through 1996). By the late 1990s, IRRI scientists concluded from their analysis of rice yield data that the yield potential of tropical rice had remained relatively constant for several decades, at around 10 t ha− 1[5]. Indeed, they found that the average yield from IRRI's most popular high-yielding variety, IR-8, had declined by about 2 t ha− 1 over the preceding three decades.
This prompted an effort to breed for what was called “the new plant type” (NPT), an attractive concept that, however, has not achieved the expectations set for it [6], [7] and [8]. The NPT strategy aimed to ra
บทนำ
มีแน่นอนต้องสำหรับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในศักยภาพทางพันธุกรรมของพันธุ์ข้าวที่เป็นศักยภาพดังกล่าวสามารถผลตอบแทนที่มากขึ้นในที่ดินแรงงานทุนเมล็ดพืชน้ำและปัจจัยการผลิตอื่น ๆ ที่เกษตรกรลงทุนในการผลิตข้าว นอกจากนี้การปรับปรุงพันธุ์พืชสามารถเพิ่มความหลากหลายของตัวเลือกที่มีให้กับเกษตรกร แต่เราขอแนะนำที่นี่เป็นที่สนใจมากขึ้นจะได้รับการวิธีการที่พันธุ์ข้าว (ยีน) สามารถจัดการได้มากขึ้นประโยชน์เพื่อจูงใจให้เกิดการแสดงออกฟีโนไทป์ฟูลเลอร์ของศักยภาพทางพันธุกรรมของพวกเขาและได้รับพืชที่แข็งแกร่งมากขึ้นและมีประสิทธิผลมากขึ้น. ข้อเสนอแนะนี้ reframes ค่อนข้างงาน การปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพข้าวพิสูจน์ให้ที่ phenotypes สังเกตไม่ map โดยตรงกับยีนสะท้อนให้เห็นถึงอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมมากที่สุดเท่าที่พลังทางพันธุกรรม เมื่อพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ใช้นิพจน์ฟีโนไทป์และประสิทธิภาพผลผลิตภายใต้เงื่อนไขการทดสอบเว็บไซต์สำหรับการตรวจคัดกรองและการเลือกของพวกเขามีความพยายามของพวกเขาจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นและประสบความสำเร็จเท่าที่การตัดสินใจเหล่านี้จะได้รับแจ้งจากความเข้าใจที่ฟูลเลอร์ของอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่อการแสดงออกฟีโนไทป์และกลไกที่เกี่ยวข้อง อิทธิพลดังกล่าว เราจำเป็นต้องเป็นสองเท่าของการผลิตข้าวในโลกภายในปี 2050 [1] การบรรลุเป้าหมายที่ท้าทายนี้จะต้องตระหนักถึงการแสดงออกทางการเกษตรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นของศักยภาพทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในสายพันธุ์ข้าวเกินกว่ากำไรที่ยังคงสามารถทำในการเพิ่มศักยภาพข้าวผ่านวิธีการต่างๆของการปรับปรุงพันธุ์พืช. นำเสนอข้อมูลในตารางที่ 1 แสดงการเพิ่มขึ้นของข้าว อัตราผลตอบแทนในระดับชาติที่ได้รับการประสบความสำเร็จที่ผ่านมาห้าทศวรรษที่ผ่านมาใน 10 ประเทศที่ผลิตมากกว่า 85% ของข้าวโลก: บังคลาเทศ, บราซิล, จีน, อินเดีย, อินโดนีเซีย, พม่า, ปากีสถาน, ฟิลิปปินส์, เวียดนามและไทยซึ่งคำนวณได้จากเอฟเอโอ และแหล่งที่มาของ USDA มีอยู่บนเว็บไซต์ของ IRRI [2]. ตารางที่ 1 อัตราผลตอบแทนที่ประเทศข้าวเปลือก (t ha- 1), 1959-2011 ค่าเฉลี่ยในปีที่สามจาก FAO และ USDA statistics.a ประเทศ 1959-1961 1969-1971 1979-1981 1989 -1991 1999-2000 2009-2011 5 ทศวรรษที่ผ่านมาเพิ่มขึ้น (%) บังคลาเทศ 1.67 1.70 1.89 2.59 3.77 4.20 151 บราซิล 1.69 1.34 1.46 2.14 3.25 4.53 176 ประเทศจีน 2.03 3.30 4.28 5.62 6.32 6.60 225 อินเดีย 1.53 1.67 1.86 2.62 3.01 3.30 116 อินโดนีเซีย 1.93 2.38 3.53 4.33 4.38 4.36 126 พม่า 1.65 1.71 2.45 2.85 3.14 3.29 100 ปากีสถาน 1.36 2.24 2.41 2.32 2.95 3.28 141 ฟิลิปปินส์ 1.21 1.65 2.23 2.79 3.10 3.64 200 ไทย 1.65 1.93 1.85 2.10 2.60 2.83 71 เวียดนาม 1.94 2.07 2.15 3.18 4.25 5.44 180 อัตราผลตอบแทนเฉลี่ย 1.67 2.01 2.41 2.99 3.57 4.15 149 เพิ่มขึ้นในระหว่างทศวรรษ (%) - 20.4 19.4 23.2 19.3 16.2 - สำหรับการตรวจสอบของการเพิ่มขึ้นในการผลิตข้าวที่ผ่านมาห้าทศวรรษที่ผ่านมาเราวิเคราะห์สถิติอัตราผลตอบแทน (t ha- 1) สำหรับที่ผ่านมาสิบทศวรรษที่ผ่านมาจาก สิบประเทศที่มีการผลิตที่สูงที่สุดของข้าว (86% ของทั้งหมดของโลก) ที่พบในฐานข้อมูลสถิติข้าวออนไลน์ของ IRRI [2] ค่าเฉลี่ยในปีที่สามจะถูกคำนวณสำหรับการเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของแต่ละทศวรรษให้เรียบออกรูปแบบปีต่อปีและข้อมูลจาก FAO และ USDA ถูกเฉลี่ยไปยังบัญชีสำหรับความแตกต่างในอัตราผลตอบแทนเฉลี่ยต่อปีรายงานจากแหล่งเหล่านี้สอง ค่าเฉลี่ย decadal จะชั่งสะท้อนให้เห็นถึงรูปแบบในประสบการณ์ของประเทศเพราะมิฉะนั้นแนวโน้มในอินเดียและจีนจะครองสถิติ. ตัวเลือกตารางระหว่าง 1960 และปี 2010 ประเทศเหล่านี้ประสบความสำเร็จโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้น 150% ในผลผลิตข้าวข้าวเป็น สำเร็จที่น่าประทับใจ กำไรเหล่านี้อยู่บนพื้นฐานส่วนใหญ่ในการปรับปรุงพันธุ์ของสายพันธุ์ใหม่ที่ดีขึ้นและในโครงการระดับชาติที่จะใช้ประโยชน์จากศักยภาพทางพันธุกรรมเหล่านี้มากขึ้นแม้ว่าเครดิตจะต้องไปยังเกษตรกรผู้ปลูกข้าวสำหรับความพยายามและการปรับตัวของพวกเขาที่จะยกระดับของตนจากการผลิต ที่ถูกต้องมากขึ้นกว่าเพียงแค่ดีกว่ายีนมีประสิทธิผลมากขึ้นสำหรับอัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้น. มันเห็นได้ชัดจากการเปรียบเทียบระหว่างทศวรรษของประสิทธิภาพการเพาะปลูกที่มีการชะลอตัวในการปรับปรุงอัตราผลตอบแทนตั้งแต่ปี 1980 ผลผลิตข้าวในทั้ง 10 ประเทศเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 23.2% ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาของปี 1980; อย่างไรก็ตามอัตราการเพิ่มขึ้นนี้ลดลง 19.3% ในปี 1990 และหลังจากนั้นจะ 16.5% สำหรับยุค 2000 (ตารางที่ 1). ชะลอตัวนี้ถูกระบุไว้แล้วในปี 1990 เป็นครั้งแรกโดยนักวิจัย IRRI [3] แล้วโดยนักวิเคราะห์ FAO [4 ] หลังมีรายงานว่าอัตราการเติบโตประจำปีสำหรับผลผลิตข้าวในช่วงปี 1960 เป็น 2.51% แล้ว 1.76% ในช่วงปี 1970 และ 2.80% ในช่วงปี 1980 แต่เพียง 1.10% ในปี 1990 (ผ่าน 1996) ในช่วงปลายปี 1990 นักวิทยาศาสตร์ IRRI ได้ข้อสรุปจากการวิเคราะห์ของพวกเขาของข้อมูลผลผลิตข้าวที่มีศักยภาพผลผลิตของข้าวในเขตร้อนได้ค่อนข้างคงที่เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ผ่านมาอยู่ที่ประมาณ 10 T ha- 1 [5] แท้จริงพวกเขาพบว่าผลผลิตเฉลี่ยจากหลากหลายที่ให้ผลผลิตสูง IRRI ที่นิยมมากที่สุด, IR-8 ได้ลดลงประมาณ 2 T ha- 1 ในช่วงก่อนหน้านี้สามทศวรรษที่ผ่านมา. แจ้งเตือนเรื่องนี้ความพยายามที่จะก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "โรงงานใหม่ พิมพ์ "(NPT) ซึ่งเป็นแนวคิดที่น่าสนใจที่ แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จในความคาดหวังที่ตั้งไว้สำหรับมัน [6] [7] และ [8] กลยุทธ์ NPT วัตถุประสงค์เพื่อ ra
การแปล กรุณารอสักครู่..
