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水稻灌溉用水占全球灌溉总量的30%以上。由于气候变化和人类活动的加剧，水稻灌溉需水与供水的矛盾日渐突出，制约水稻的可持续生产。干湿交替灌溉（AWD）是国际水稻研究所推荐的高效节水模式，但大量试验表明，该模式存在水稻减产风险，阻碍了该模式的推广应用。
基于此，周丰和王旭辉课题组开展了全球稻田干湿交替灌溉控制试验的数据挖掘，发现灌溉间歇的最低土壤水势是决定AWD如何影响水稻产量的关键指标。在此基础上，综合应用深度学习、过程模型与控制试验数据，绘制了亚洲稻田干湿交替灌溉土壤水势阈值图。与国际水稻研究所推荐的AWD模式相比，该团队提出的新模式实现水分利用效率在全球37%的水稻灌溉面积显著提高且保障水稻稳产，其中印度、孟加拉国和中国长江下游地区是优先推广区，为进一步优化亚洲稻田（约占据全球88%稻田面积）的水分管理提供了科学依据。该研究于2024年11月21日以“Improved alternate wetting and drying irrigation increases global water productivity”为题发表在《Nature Food》期刊上。薄岩（北京大学博雅博士后）为第一作者，周丰教授和王旭辉研究员为通讯作者（北京大学王旭辉课题组《Nature Geoscience》最新成果！；清华大学赵建世教授/河海大学周丰教授联合团队《Nature》子刊最新成果！；南方科技大学沈惠中团队、北京大学周丰课题组在Nature子刊合作揭示食物系统健康效应的不平等性；北京大学周丰课题组在Nature Food发文揭示极端降水对水稻产量的影响及其机制）。
