综述：干旱韧性农业的创新：好氧水稻系统的崛起

这篇综述系统探讨了气候变化背景下水稻生产的可持续解决方案，重点分析了好氧水稻系统（Aerobic Rice System）在节水（20%-50%）、抗逆性（QTLs/CRISPR技术）及产量潜力（6.9-10 t·ha-1 ）方面的突破，提出整合多组学（omics）、智能农业（CSA）和微生物互作（AMF）的创新范式，为应对全球2°C温升导致的13%粮食减产提供战略路径。

　　

引言

全球变暖2°C将导致水稻减产13%，而传统低地水稻消耗30%淡水资源。好氧水稻系统通过非淹水栽培实现节水50%，成为应对干旱的关键策略。国际水稻研究所（IRRI）开发的品种如Apo和Sahbhagi Dhan已证明其兼具抗旱性与高产潜力（6.9-10 t·ha^-1
），但杂草防控和氮素流失仍是推广瓶颈。

抗旱水稻育种进展

分子育种技术定位了关键QTLs（如qDTY1.1、qDTY2.1），通过标记辅助回交（MAB）培育出多抗品种。IRRI发布的20个抗旱品种中，印度Sahbhagi Dhan在水分利用效率（WUE 5.1-12.5 kg·ha^-1
·mm^-1
）和早熟性上显著优于传统品种IR8。中国品种Takanari在好氧条件下产量超10 t·ha^-1
，证实高产与节水可协同实现。

转基因与基因编辑突破

转录因子OsNAC10过表达使生殖期抗旱性提升，而CRISPR编辑OsDST基因通过降低气孔密度增强保水性。但转基因水稻的长期生态风险仍需评估，需加强公众科普与政策沟通。

好氧水稻系统的潜力与挑战

相比淹水稻田，好氧系统减少甲烷排放70%，但杂草危害可致减产75%。整合地膜覆盖（WUE提升至11.8 kg·ha^-1
·mm^-1
）和微生物接种（如丛枝菌根真菌AMF）是优化方向。巴西和中国实践表明，该系统在雨养区可实现9.7 t·ha^-1
产量。

未来展望

1. 智能农业：无人机与IoT实时监测土壤墒情；
2. 根系改良：利用DRO1基因构建深根系；
3. 微生物组工程：植物促生菌（PGPR）提升氮素利用；
4. 政策驱动：补贴政策加速技术落地。

结论

好氧水稻系统通过节水减排支撑SDG2（零饥饿）和SDG12（责任消费），其成功依赖育种-农艺-政策的全链条创新，需建立跨国研发联盟推动技术转化。