温带环境下水稻直播与移栽方式及灌溉方法对产量和水分利用效率的影响研究

为解决水稻生产中水资源浪费和劳动力短缺问题，研究人员在克什米尔温带地区开展了水稻直播(DSR)与移栽对比研究，结合三种灌溉方式（常规淹灌CF、饱和灌溉SA、干湿交替AWD）。结果表明DSR比移栽水稻增产8-21%，水分生产率提高11-25%，且SA和AWD灌溉可节约24%用水。该研究为可持续水稻种植提供了技术优化方案。

　　

在气候变化加剧和水资源日益紧缺的背景下，传统水稻种植方式正面临严峻挑战。作为全球半数人口的主粮，水稻生产消耗了惊人的水资源——每生产1公斤稻谷需3000-5000升水。更令人担忧的是，到205年全球水稻用水需求预计将增长55%。与此同时，亚洲农业劳动力正以每年0.2%的速度减少，传统移栽水稻所需的大量人工变得愈发昂贵。在印度克什米尔山谷这样的温带稻作区，这些问题尤为突出，当地长期依赖的运河灌溉系统正面临水资源萎缩的威胁。

针对这一系列挑战，Sher-e-Kashmir农业科技大学克什米尔分校山地作物研究中心的Tasneem Mubarak团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。他们系统比较了直播水稻(Direct-Seeded Rice, DSR)与传统移栽水稻在三种灌溉模式（常规淹灌Conventional Flooding, CF；饱和灌溉Saturation, SA；干湿交替Alternate Wetting and Drying, AWD）下的表现，为可持续水稻生产提供了重要数据支撑。

研究采用裂区设计，主区设置两种栽培方式（移栽与DSR），副区设置三种灌溉方法。通过两年田间试验（2023-2024），团队监测了株高、分蘖数等生长指标，记录了产量构成要素，并精确计算了水分输入和利用效率。关键技术方法包括：使用自动气象站记录环境数据，通过国际移液管法分析土壤质地，采用预置流量计测量灌溉水量，并运用热力学单位(HTU)和生长度日(GDD)模型分析作物物候。

生长表现

DSR展现出显著优势：株高平均增加3-4 cm，分蘖数提高24.3%（2023年达650个/m²），穗数增加22.9%。这种优势源于DSR避免了移栽损伤，使作物提前10天成熟，更充分利用生长季。

产量特征

尽管移栽水稻单穗粒数较多（101粒/穗），但DSR通过更高的有效穗数（529穗/m²）和更低空秕率（9.9%）实现产量反超，两年平均产量达6.69-7.8 t/ha。线性分析显示，穗数/m²与产量相关性最强（R²=0.99）。

水分利用

DSR配合SA或AWD灌溉最为高效：较CF节水24.6%，水分生产率提升至0.45 kg/m³。CF处理因渗漏和蒸发损失导致水分生产率降低28%。

经济效益

DSR的投入产出比达2.2，显著高于移栽水稻的1.48。这主要得益于节省了育苗、整地和移栽环节的成本。

这项研究证实，在温带地区采用DSR结合SA或AWD灌溉，可实现"节水-增产-增效"三重目标。其创新价值在于：首次在克什米尔生态区系统量化了不同栽培-灌溉组合的效益，为应对水资源短缺和劳动力成本上升提供了可行方案。研究结果对全球温带稻区具有重要参考意义，特别是为类似生态条件的喜马拉雅周边地区农业转型提供了科学依据。