不同灌溉制度与氮素水平下移栽水稻的作物产量与水分生产力

《Paddy and Water Environment》：Crop and water productivity of transplanted rice under variable irrigation schedules and nitrogen levels

　　

摘要

灌溉用水短缺日益加剧，正在成为全球水稻栽培和长期可持续性的主要威胁。为确保粮食安全，在维持产量的前提下用更少的水生产更多的水稻已成为当务之急。一项为期两年的田间试验（2021–2022）在克什米尔的温带气候区进行，以评估不同灌溉制度和水氮水平对水稻产量、水分平衡组分和水生产力的影响。试验采用裂区设计，设3次重复。主区包括四种灌溉制度：I1-推荐灌溉计划（连续淹水），I2-田间持水量灌溉，I3和I4-分别为田间持水量的10%和20%亏缺。副区施用了四个氮水平：N?-对照，N?、N?和N?分别为推荐氮量的75%、100%和125%{RDN（推荐氮用量）；120 kg N ha?1}。结果表明，I1处理获得了最高的水稻产量（8.58和8.40 t ha?1），且两年间与I2（8.27和8.15 t ha?1）在统计上无显著差异，这归因于植株生长和产量构成性状的改善。在氮处理中，N?获得了最高产量（8.03和7.87 t ha?1），但与N?（7.84和7.67 t ha?1）无显著差异。I1消耗了最多的灌溉用水（2150 mm和2000 mm），导致作物蒸散量高（804.3 mm和783.4 mm）和渗漏损失大（1711.2 mm和1560 mm），而I2减少了用水量66–69%，降低了作物蒸散量（ETc）9%，并将渗漏损失减少80%，但产量仅略有下降（3–4%）。I3处理获得了最高的水生产力（1.30–1.53 kg m?3），其次是I4（1.25–1.46 kg m?3）。这些发现表明，田间持水量灌溉可以实现接近最佳的籽粒产量，同时大幅节水，且对生产力影响极小。此外，在温带条件下，按100%推荐氮量施用即可实现水稻产量最大化，更高的施氮量并无额外优势。该研究还强调了传感器控制灌溉计划在水分精确调节和高效水管理方面的潜力。总体而言，结果表明，减少水稻栽培中的过度淹水是可行的，并支持在不降低产量的前提下实施可持续的水管理实践。这种方法有助于应对水稻种植区水资源短缺和粮食安全的双重挑战。