近期,扬州大学水稻产业工程技术研究院张洪程院士团队完成的题为“我国直播稻栽培技术应用现状与发展建议”的综述在《中国农业科学》2024年第57卷24期正式发表。
该研究基于前人已发表的188篇大田文献,构建了一个包含6367对观测值的数据库,采用荟萃分析方法量化了我国直播稻和移栽稻栽培技术对产量及其构成、经济效益、稻米品质、倒伏性状和温室气体排放的影响差异。
总体而言我国直播稻的产量较移栽稻显著降低了6.3%。直播稻增加了有效穗数(+7.8%),但显著降低了每穗粒数(-10.4%)、群体颖花量(-3.8%)和结实率(-1.8%),最终导致产量下降。而种植直播稻能获得与移栽稻相当的净收益。
我国不同种植制度下直播稻的产量均显著下降,其中单季稻(-10.9%)和双季晚稻(-13.1%)产量下降的幅度显著高于中稻(-4.8%)和双季早稻(-4.4%)。
我国不同种植制度下直播稻的产量效应分析
从不同省份来看,我国共有20个省、直辖市及自治区对直播稻和移栽稻产量进行了比较研究。与移栽稻相比,吉林、山东和新疆的直播稻产量降幅为15%—20%;江苏、辽宁、宁夏和浙江的直播稻产量降幅为10%—15%;黑龙江和江西的直播稻产量降幅为5%—10%;而在安徽、福建、广东、广西、贵州、河南、湖北、湖南、上海、四川和天津,应用直播稻栽培技术未出现产量显著下降的现象。
与移栽稻相比,直播稻显著降低了精米率(-3.1%)和胶稠度(-3.5%),改善了外观品质(垩白粒率和垩白度分别下降了25.3%和22.5%),对营养品质和食味值的影响均不显著。
我国直播稻稻米品质综合分析
直播稻显著提高了茎秆基部第1节间(+12.4%)和第3节间(+10.3%)的倒伏指数,对第2节间倒伏指数的影响不显著,这表明种植直播稻会增加倒伏的风险。
从温室气体排放来看,与移栽稻田相比,直播稻田甲烷排放(-42.8%)、全球增温潜势(-36.2%)和温室气体排放强度(-41.1%)均显著下降,但提高了氧化亚氮排放(+29.1%)。可见,种植直播稻对缓解全球气候变暖具有正效应。
我国直播稻田温室气体排放综合分析
此外,本文在氮素利用与损失、水分利用效率、能量利用效率和草害发生对直播稻和移栽稻栽培技术的响应进行了简要综述和比较分析。
最后,分别在品种筛选、栽培技术优化、种植区域布局和政策服务方面提出了未来直播稻发展的建议,以期为我国直播稻栽培技术创新与区域化应用提供数据支撑和科学性建议。
扬州大学水稻产业工程技术研究院张洪程院士为论文通信作者,廖萍博士为第一作者,研究院院长高辉教授和博士生翁文安参与了本项工作。
本研究获得了国家重点研发计划(2023YFD2301300)、国家自然科学基金青年基金项目(32401969)、江苏省农业科技自主创新项目(CX[20]1012)、中国博士后科学基金面上项目(2022M722702)、江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20230565)、江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)的资助。
引用本文:
廖萍, 翁文安, 高辉, 张洪程. 我国直播稻栽培技术应用现状与发展建议[J]. 中国农业科学, 2024, 57(24): 4854-4870.
LIAO Ping, WENG WenAn, GAO Hui, ZHANG HongCheng. Application Status and Development Suggestion of Direct-Seeding Rice Cultivation in China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(24): 4854-4870.
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扬州大学水稻产业工程技术研究院简介
扬州大学水稻产业工程技术研究院成立于2016年6月6日,设立现代稻田耕作栽培及其无人化、稻麦生物育种及种业技术开发、稻麦质量安全与资源环境、稻田作物栽培生态生理、优质稻与功能稻产业科技、稻麦新型肥料产业科技、稻麦病虫草害飞防产业科技、稻田综合种养产业科技、乡村振兴与现代农业发展战略9个研究方向。现有教师35人、实验室管理与科研辅助人员6人、博硕士研究生169人。
研究院秉持“发明创新,奋发图强”院训,坚持“科研立院、创新强院”理念,以当好高水平研究型大学排头兵的决心和行动,切实做好科技创新工作。2016-2024年科研立项总经费超过1.8亿元。1985、1993、2011、2014、2018年五获国家科技进步奖,其中主持获得二等奖3项、三等奖1项,第二完成单位获得二等奖1项。2017年以来,主持获得省部级科技奖/优秀成果奖一等奖5项。“稻麦绿色丰产‘无人化’栽培技术”入选2021年农业农村部十大重大引领性技术。“水稻精确定量栽培新技术”“水稻钵苗机插优质丰产栽培技术”“水稻丰产优质高效协同栽培技术”“稻麦周年丰产优质绿色栽培技术”“机插粳稻盘育毯状中苗壮秧培育技术”被农业农村部列为农业主推技术,其中“水稻丰产优质高效协同栽培技术”获选2023年度江苏省现代农业领域十大科技进展。先后审定水稻新品种8个,其中已转让4个。主持制定行业标准1项,参与制定国家标准1项。2017年,张洪程院士领衔的“水稻优质高效机械化精确化生产技术创新团队”获评首届江苏省“创新争先奖”团队。2022年,张洪程院士领衔的“水稻丰产优质技术创新教师团队”获批教育部第二批“全国高校黄大年式教师团队”。2023年,张洪程院士获评第三届全国创新争先奖状、“全国最美教师”。2024年,张洪程院士获评江苏省最美科技工作者。
牵头建设农业部长江流域稻作技术创新中心、农业农村部盐碱土改良与利用(滨海盐碱地)重点实验室、江苏省优质粳稻产业工程研究中心、江苏省杂交晚粳稻工程技术研究分中心等;拥有农业农村部农业科研杰出人才及其创新团队、江苏高校优秀科技创新团队、江苏省现代农业产业技术创新团队、中国科协决策咨询专家团队;牵头负责中国作物学会栽培专业委员会、江苏省乡村振兴研究会粮食安全与保障专业委员会、江苏省农业技术推广协会等的建设与运行。在江苏、黑龙江、安徽、江西、山东等省建有20多个创新试验基地,其中苏北泗洪、苏中广陵、苏南溧阳为核心基地。
2018、2020、2021、2022、2023年获评扬州大学研究院高质量发展考核综合奖。
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