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为解决再生稻（RC）产量提升难题，研究人员开展农业管理实践（AMPs）对 RC 产量影响的研究。结果显示 MNF、WSI、GR/FF 显著增产提收获指数，OM 增产但不影响收获指数，NT 无显著影响。研究为提升再生稻产量提供策略。
研究背景
随着全球人口不断增长，预计到 2050 年，对大米的需求将激增 30%，这给粮食安全保障带来了巨大压力。与此同时，全球环境变化，如气候变暖、降水分布不均等问题，也严重威胁着粮食的稳定供应。在这样的大背景下，如何在保证生态可持续的前提下，提高粮食产量成为农业领域亟待解决的关键问题。
再生稻（ratoon rice）作为一种兼具传统与创新的种植技术，逐渐走进人们的视野。它能让水稻植株在主作物（main crop，MC）收获后，从残茬的节芽中再生出新的分蘖（即再生作物，ratoon crop，RC），通过增加收获频率来提高产量，在保障粮食安全、促进农业结构调整、增加农民收入等方面都有着重要意义。中国、巴西、印度等多个国家都对再生稻展开了研究，2022 年，中国 11 个省市推广种植再生稻，面积超 120 万公顷，取得了不错的成果。
然而，在再生稻的实际种植过程中，却面临着诸多挑战，其中最突出的就是再生稻产量提升困难。过往研究发现，不同地区、不同种植条件下，再生稻的产量差异极大。在中国，尽管不同气候和管理方式下再生稻平均产量为 3.64 t ha?1 ，但这仅仅是其可达到潜力的 41.8%。由此可见，提升再生稻产量对于提高整个水稻再生系统的生产力至关重要。此前虽有不少研究探索通过优化农业管理实践（agricultural management practices，AMPs），如氮管理、有机材料管理和灌溉等来缩小产量差距，但这些研究在生产条件上差异较大，一些关键参数，如氮肥施用量、节水灌溉程度等并不明确。而且，种植密度、残茬高度和水稻品种等因素也会影响农业管理实践的效果，不过目前缺乏对这些因素在全球范围内的综合评估。因此，开展一项全面的研究，系统评估农业管理实践对再生稻产量的影响迫在眉睫。
为了解决这些问题，来自多个研究机构的研究人员共同开展了相关研究，该研究成果发表在《Field Crops Research》上。此次研究对于指导未来农业实践，制定可持续的再生稻增产策略具有重要意义。
研究方法
研究人员通过在 Web of Science 和中国知网（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）两大数据库进行文献检索，筛选出 1981 年至 2024 年期间关于农业管理实践对再生稻生产影响的同行评审文章。检索时使用了 “再生稻 OR 再生水稻 OR 再生稻秧苗 AND 产量 OR 产量构成要素 OR 生物量” 等关键词。之后，从筛选出的文献中提取了 67 个独立的实验观测数据，并运用综合元分析方法，评估不同农业管理实践对再生稻产量的影响。
研究结果
- 矿物氮肥（MNF）实践对再生稻产量的影响：与不施矿物氮肥的对照组相比，施用 MNF 可使再生稻产量显著提高 43.86%，生物量增加 27.29%，收获指数提高 4.00%。具体来看，MNF 增加了穗数（+38.98%）、每穗颖花数（+7.62%）和籽粒灌浆率（+1.52%），但对粒重没有显著影响。当氮肥施用量≥200 kg ha?1 时，产量增幅最大，可达 58.75%，100 - 200 kg ha?1 时也有明显增产效果。
- 有机材料（OM）实践对再生稻产量的影响：相较于不使用 OM 的处理，OM 实践使再生稻产量提高了 25.31%，不过对收获指数没有显著影响。这可能是因为施肥后穗数大幅增加，而穗数对再生稻产量影响较大。
- 节水灌溉（WSI）实践对再生稻产量的影响：与农民常规灌溉方式相比，WSI 实践使再生稻产量提高了 14.01%，收获指数提高 6.89%。在适度节水、年均温（MAT）>18 °C、年降水量（MAP）>1200 mm 以及土壤有机碳（SOC）含量为中等或较高的条件下，WSI 提升产量的效果最佳。
- 喷施生长调节剂 / 叶面肥（GR/FF）实践对再生稻产量的影响：与不喷施 GR/FF 的处理相比，该实践使再生稻产量提高 12.70%，收获指数提高 6.92%。当 MAT<18 °C、SOC 含量为中等或较高、土壤 pH<6，且在抽穗期前后喷施时，GR/FF 增产效果尤为显著。
- 免耕（NT）实践对再生稻产量的影响：与传统耕作相比，NT 实践对再生稻的产量和收获指数均无显著影响。
- 其他影响因素：主作物抽穗期的适宜施氮量和合理的种植密度能够最大化农业管理实践的增产潜力。
研究结论与讨论
综合本次元分析的结果，与未处理的对照组相比，MNF、WSI 和 GR/FF 这几种农业管理实践能够显著提高再生稻的产量和收获指数；OM 虽然对提高籽粒产量有积极作用，但对收获指数影响不明显；而 NT 实践在产量和收获指数方面与传统耕作方式相比，没有显著差异。研究还发现，不同的环境条件会影响各种农业管理实践的效果，因此，结合当地的环境条件调整农业管理实践，能够进一步提高再生稻的产量。
这项研究的重要意义在于，它为未来农业生产中制定可持续的再生稻增产策略提供了有力依据。通过明确不同农业管理实践对再生稻产量的影响，以及各实践发挥最佳效果的环境条件，农民和农业从业者可以根据实际情况，选择最适合的管理方式，从而提高再生稻的产量，保障粮食安全。同时，该研究也为后续相关领域的研究提供了参考，有助于推动再生稻种植技术的进一步发展和完善。
