农生态水肥管理措施对内陆河谷地区水稻产量和水分利用效率的协同影响

《Irrigation Science》：Synergistic impact of agro-ecological water and nutrient management practices on rice yield and water use efficiency in inland valleys

本研究在贝宁西南部两个季节性站点进行田间试验，比较了连续淹水（CF）、饱和（SS）、交替湿润干燥（AWD15和AWD30）等4种灌溉与8种营养管理组合对水稻产量（3.1-3.3 t/ha）及水利用效率（0.87-1.16 kg/m3）的影响。结果表明：AWD15节水30-70%同时保持CF产量，与有机肥（堆肥、生物炭）协同增效；雨季产量及WUE显著高于旱季，AWD30和AWD15在有机营养配合下WUE最高。证实交替灌溉结合有机营养可提升低地水稻生产效率与节水潜力，支持气候多变下的可持续集约化。

　　

摘要

本研究评估了灌溉和农业生态养分管理措施对贝宁西南部两个种植季节（2022年和2023年）水稻产量和水分利用效率（WUE）的影响。实验在两个具有对比性的地点进行：Matekpo（生长季）和Sewahoue（非生长季），采用分割-分割-小区设计，重复三次。处理措施包括四种灌溉方式：连续淹水（CF）、土壤饱和（SS）、适度交替湿润和干燥（-15 kPa，AWD15）以及极端交替湿润和干燥（-30 kPa，AWD30），以及八种养分处理：对照组（C）、推荐用量矿物肥料（M）、微量矿物肥料（MM）、堆肥（CO）、稻草（RS）、生物炭加堆肥（BCO）、稻草加堆肥（RSCO）和蚕豆生物质（BM）。在整个生产周期内监测了每日水分动态，并在成熟时测量了谷物产量。数据分析使用的是R 4.4.2软件中的线性模型。

结果表明，AWD15显著减少了30-70%的用水量，同时保持了与CF相当的水稻产量，尤其是在结合有机改良剂（堆肥和生物炭）的情况下。生长季的水稻产量（3.3吨/公顷）略高于非生长季（3.1吨/公顷），生长季的水分利用效率也更高（1.16千克/立方米对比0.87千克/立方米）。矿物肥料在CF条件下表现最佳，而有机改良剂在AWD条件下更为有效。最高的水分利用效率出现在AWD30和AWD15处理中，尤其是在与有机养分源结合使用时。这些发现凸显了AWD结合农业生态养分管理策略在低地系统中提高水稻产量和水分利用效率的潜力，有助于在多变的气候条件下实现可持续的集约化生产。