《Plants》：Evaluation and Selection of Rice Cultivars for Dual-Purpose Grain and Forage Production System
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再生稻是利用主季作物收获后残留的稻桩再次生长第二季水稻的生产方式。为筛选适合粮饲兼用生产系统的再生稻品种，研究人员对中国西南地区广泛种植的25个水稻品种的再生能力、饲草生产力、再生稻产量和镉（Cd）积累特性进行了系统评价。供试品种间存在显著差异，表明它们对该生
再生稻是利用主季作物收获后残留的稻桩再次生长第二季水稻的生产方式。为筛选适合粮饲兼用生产系统的再生稻品种，研究人员对中国西南地区广泛种植的25个水稻品种的再生能力、饲草生产力、再生稻产量和镉（Cd）积累特性进行了系统评价。供试品种间存在显著差异，表明它们对该生产系统的适应性明显不同。主成分分析（PCA）确定出CKY637、CKYSM和FY498三个品种为有前景的候选品种，因为它们兼具良好的再生能力（1.33–1.61）、青贮稻产量（8.85–11.27 t ha?1）、再生稻产量（7.83–9.65 t ha?1）和较低的籽粒镉积累量（0.0430–0.0457 mg kg?1）。其中，CKY637获得最高综合评价得分，CKYSM在维持低镉积累方面表现尤为稳定，而FY498在产量和品质之间实现了良好平衡。这些结果表明，品种对兼用系统的适应性取决于多个性状的协调表现，特别是强再生能力、高饲草和再生稻生产力、较短的全生育期以及再生稻籽粒中较低的镉积累量。总体而言，CKY637、CKYSM和FY498代表了“头季饲草+再生季稻谷”系统的候选品种资源，为其在亚热带稻区的应用提供了实用材料。
水稻粮饲兼用再生稻生产系统研究解读
**研究背景与目的**：再生稻是一种利用头季收获后稻桩上的腋芽再生能力再收获一季水稻的高效多熟制模式。近年来气候变暖显著改善了四川盆地再生稻生产的热量条件，适宜种植区向北、向西扩展。然而，稻田镉（Cd）污染威胁稻米安全，单季中稻优质米供应不足，同时畜牧业快速发展加剧了优质饲草短缺，粮饲竞争矛盾突出。为解决这些问题，研究人员提出了一种新型粮饲兼用生产系统（FR系统），即头季水稻全株收获作为青贮饲料，再生季用于籽粒生产。以往研究多关注再生稻的高产栽培技术和低镉积累机制，但针对该兼用系统的品种评价与筛选仍属空白。因此，本研究系统评价了25个西南地区广泛种植的水稻品种在FR系统、头季中稻+再生稻（MR）系统和单季中稻（SMR）系统下的生育期、再生能力、青贮稻产量与品质、再生稻产量及镉积累特性，并采用主成分分析进行综合评价，以筛选适宜该系统的优良品种，为品种选择和生产应用提供理论依据与材料资源。论文发表在《Plants》。
**主要技术方法**：试验于2024年在四川省绵竹市试验基地进行，供试材料为西南地区广泛栽培的25个水稻品种。采用随机完全区组设计，设置FR、MR和SMR三种栽培系统；FR和MR系统主季收获后设5、15、25 cm三个留茬高度，测定再生能力、再生稻产量及构成因素、籽粒镉浓度（使用电感耦合等离子体质谱法测定）、青贮稻产量与品质（粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、淀粉及相对饲用价值），并通过主成分分析对品种进行综合评价。
**研究结果**：
- **Growth Period（生育期）**：25个品种单季中稻生育期为155–163天，再生稻生育期为63–103天，FR系统总生育期199–239天。CKYSM和TY068再生稻成熟最快（63天），总生育期最短（199天），FY498等品种也表现出较短的生育期。表明缩短全生育期有助于在安全热量窗口内完成再生季灌浆。
- **Ratooning Ability（再生能力）**：不同留茬高度下，品种间再生能力（0.77–2.01）和稻桩成活率（73.64%–100%）差异显著。其中HZY1H在三种留茬高度下均表现强再生能力（1.49–1.92）并保持100%成活率；CY6203和FY498在所有处理下也维持100%成活率。留茬高度对再生能力有显著影响，高留茬（25 cm）下GLYHZ再生能力最强（2.01）。
- **Yield and Yield Components（产量及其构成因素）**：SMR系统籽粒产量为8.03–10.58 t ha
?1。FR系统下所有25个品种均成功再生并收获籽粒，再生稻产量为2.23–11.00 t ha
?1，多数品种高于MR系统但低于SMR系统（减产6.25%–76.14%）；MR系统下11个品种灌浆异常，其余14个品种产量仅2.29–7.08 t ha
?1。与SMR相比，FR和MR系统穗数平均增加32.63%和15.35%，但每穗颖花数和结实率显著降低。高产品种的优势主要源于较强的再生能力和较高结实率。
- **Grain Cd Concentration（籽粒镉浓度）**：供试土壤有效Cd含量为0.3780 mg kg
?1，pH 6.75。SMR系统籽粒Cd浓度0.0820–0.3138 mg kg
?1，FR系统为0.0364–0.1190 mg kg
?1，MR系统为0.0251–0.1359 mg kg
?1。与SMR相比，FR系统籽粒Cd浓度平均降低54.11%，MR系统平均降低50.13%。表明提前收获头季地上部可去除部分镉，减少向再生季籽粒转运。
- **Silage Rice Yield（青贮稻产量）**：青贮稻鲜重和干重均随留茬高度增加而下降。与5 cm留茬相比，15 cm和25 cm处理的干重平均降低13.90%和19.40%。不同品种表现不同，PXYTZ鲜重高但干重较低；5 cm留茬下PXYMZ干重最高（17.47 t ha
?1），15 cm下DY4727最高（18.27 t ha
?1），25 cm下CY6203最高（16.96 t ha
?1）。
- **Silage Rice Quality（青贮稻品质）**：对11个推广面积较大的品种进行品质评价，所有品种粗蛋白浓度均达到中国青贮玉米质量分级标准（GB/T 25882-2010）的一级标准（≥7%）；除少数品种外，其余品种淀粉浓度达三级标准；ADF和NDF存在品种间差异。XLY16的RFV最高（188.36），CKY637最低（77.08），表明XLY16整体青贮品质最好。
- **Principal Component Analysis（主成分分析）**：以青贮稻产量（15 cm留茬）、籽粒Cd浓度、RFV、再生能力（15 cm留茬）和再生稻产量为指标进行PCA。CKY637综合得分最高，但青贮产量较低且RFV最低，并非“全面最优”；CKYSM和FY498在各项性状间表现均衡，是较理想的候选品种。YXY2115因再生能力弱、Cd浓度高而排名最低。
**讨论总结**：研究发现，生育期长短是决定品种适应兼用系统的关键因素，短生育期品种（总生育期≤200天）更易在安全热量窗口内完成再生季生殖生长；再生稻产量与结实率显著正相关（r=0.610），而与穗数相关性弱，表明该生态条件下高结实率是产量主导因子；头季青贮产量与再生稻产量呈显著负相关（r=?0.600），存在源库竞争，品种选择应注重协调平衡；FR系统显著降低籽粒Cd浓度，主要归因于提前收获去除茎叶中积累的镉，且低Cd积累与产量无负相关。适合兼用系统的品种应具备：全生育期≤200天、再生能力>1.5、稻桩成活率接近100%、再生稻产量≥9.65 t ha
?1、籽粒Cd降低>50%且含量<0.05 mg kg
?1、青贮产量>9.0 t ha
?1且RFV>115。
**研究结论**：在粮饲兼用生产系统下，水稻品种在再生能力、饲草和谷物生产力及镉积累方面存在显著变异。基于综合评价指标（再生能力0.77–2.01，青贮稻产量10.26–18.27 t ha
?1，再生稻产量2.23–11.00 t ha
?1，籽粒Cd浓度0.0364–0.3138 mg kg
?1），CKY637（综合得分最高但非最均衡）、CKYSM（低镉积累稳定性突出）和FY498（产量与品质均衡）在本试验条件下表现良好，可作为兼用系统的候选品种。但本研究仅基于单点、单一生长季，需开展多年多点验证以评估品种表现的稳定性和环境适应性。
