节水管理维持华中地区再生稻系统中普通水稻与抗旱水稻品种产量并减少灌溉用水

为解决气候变化导致的水资源短缺对再生稻系统的影响，研究人员通过田间试验评估了节水灌溉(WS)与抗旱水稻品种(WDR)对主季稻(MC)和再生稻(RC)产量及水分利用效率的影响。结果表明，WS在维持产量的同时减少76.1-84.6%灌溉用水，使水分生产率提升16.3-140.0%，但WDR在RC中产量降低16.1-30.1%。该研究为水资源受限地区的再生稻系统优化提供了重要依据。

　　

随着全球气候变化加剧和水资源日益紧缺，中国作为世界最大的水稻生产国正面临严峻挑战。水稻种植消耗全国50%的淡水资源，而人均水资源量仅为全球平均的25%。在这种背景下，再生稻系统因其"一种两收"的特性备受关注——通过利用主季稻收割后的稻桩再生第二季作物，可比双季稻节省50%的劳动力、灌溉水和农资投入，同时减少温室气体排放。然而，传统再生稻系统仍高度依赖充足的水分供应，特别是在再生季稻生长期间，土壤含水量低于21%就会导致产量急剧下降。

为破解这一难题，华中农业大学的研究团队在《Field Crops Research》发表最新成果，系统评估了节水灌溉与抗旱水稻品种在再生稻系统中的协同效应。研究采用裂区设计，在湖北蕲春和浠水两地设置连续淹灌(CF)和节水灌溉(WS)两种水分管理模式，比较三类抗旱水稻(WDR)和三类普通水稻(OPR)的表现，通过测定产量构成因素、水分利用效率等指标，揭示了水分管理与品种互作的内在机制。

关键技术方法包括：1) 田间裂区试验设计；2) 主季稻与再生季稻的产量构成分析；3) 干物质积累动态监测；4) 基于节点位置的分蘖特性解析；5) 水分生产率计算模型。

结果

产量表现：节水灌溉维持了与连续淹灌相当的产量水平，同时使灌溉用水减少76.1-84.6%，水分生产率提升16.3-140.0%。抗旱水稻在主季稻中产量与普通水稻无差异，但在再生季稻中减产16.1-30.1%。

生理机制：抗旱水稻在再生季稻中干物质积累量较低，单位面积穗数减少，这与其低位分蘖(茎秆基部1-3节位)发生能力较弱直接相关。

环境适应性：两地试验表明，节水管理在不同生态区均表现出稳定性，但抗旱水稻的再生能力受地域影响较小，提示其广适性潜力。

结论与意义

该研究首次系统阐明了节水灌溉与抗旱水稻品种在再生稻系统中的协同效应与限制因素。节水管理通过优化灌溉制度实现了"减水不减产"，而抗旱水稻在再生季稻中的表现瓶颈则揭示了未来育种改良的关键靶点——增强再生生物量积累和低位分蘖能力。这一发现为构建水资源高效利用的再生稻系统提供了双轨策略：短期可通过优化灌溉制度实现节水目标，长期则需培育具有强再生力的抗旱新品种。研究成果对全球水稻主产区的可持续生产具有重要指导价值，特别是在气候变化导致的水资源压力日益加大的背景下。